基于ExtendSim的第三方物流訂單處理流程仿真研究

■ 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 井 穎

1 引言

物流配送中心的職責(zé)是為下游客戶提供物流配送的服務(wù)，其服務(wù)能力是衡量其規(guī)模的主要指標(biāo)。物流配送中心的出庫(kù)、入庫(kù)、揀選、裝卸、配送等作業(yè)活動(dòng)都存在一定的能力約束。由于能力有限，超出能力范圍的配送計(jì)劃和訂單將無法完成。

影響配送中心服務(wù)能力的因素是復(fù)雜多樣的，有外部和內(nèi)部的因素。外因來源于上下游客戶之間的影響。內(nèi)因主要是自身資源配置、技術(shù)能力等制約因素。一些是直接影響因素，一些是間接影響因素。多因素影響效果難以定量計(jì)算，難以精確的建立數(shù)學(xué)模型。通過仿真的方法，多次重現(xiàn)流程的運(yùn)行現(xiàn)狀，動(dòng)態(tài)修改資源配置，可以達(dá)到優(yōu)化流程效率的目的。

物流配送的業(yè)務(wù)流程是多個(gè)業(yè)務(wù)操作的組合，開發(fā)靈活的物流企業(yè)流程建模和仿真工具是實(shí)現(xiàn)對(duì)物流配送企業(yè)流程管理的重要手段。通過深入研究現(xiàn)代物流企業(yè)業(yè)務(wù)和作業(yè)流程，將業(yè)務(wù)流程模塊化、在系統(tǒng)內(nèi)建立物流企業(yè)流程的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)。物流企業(yè)使用系統(tǒng)提供的模塊建立自己的流程，通過仿真的方法考察流程的效率和績(jī)效評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)流程內(nèi)的瓶頸，改進(jìn)業(yè)務(wù)流程，為企業(yè)流程再造提供決策數(shù)據(jù)支持。

2 業(yè)務(wù)流程描述

從現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展來看，大多數(shù)物流企業(yè)都是從傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展而來、如日本的NKY、近鐵，美國(guó)的UPS，英國(guó)的NFC，我國(guó)的中外運(yùn)、中海、中儲(chǔ)等。物流企業(yè)無論是自己承擔(dān)物流服務(wù)還是提供物流方案的物流服務(wù)，物流環(huán)節(jié)的專業(yè)化作業(yè)流程是物流企業(yè)的核心業(yè)務(wù)或核心服務(wù)。

第三方物流企業(yè)的基本作業(yè)流程可以描述如下：貨物達(dá)到倉(cāng)庫(kù)后，首先經(jīng)進(jìn)貨作業(yè)確認(rèn)貨品后依序?qū)⒇浧反鎯?chǔ)入庫(kù)。然后對(duì)在庫(kù)貨品進(jìn)行良好的保管，進(jìn)行定期或不定期的盤點(diǎn)檢查。當(dāng)客戶訂單到來后，首先根據(jù)訂單的性質(zhì)作訂單處理，然后依據(jù)處理后的信息進(jìn)行揀貨和出貨作業(yè)，司機(jī)將出貨品裝上配送車，給客戶進(jìn)行配送。若貨品低于安全庫(kù)存，必須進(jìn)行補(bǔ)貨作業(yè)。 典型物流企業(yè)的作業(yè)流程圖如圖1 所示。

圖1 典型物流企業(yè)基本作業(yè)流程圖

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

物流企業(yè)業(yè)務(wù)流程建模和仿真系統(tǒng)，目前有兩種解決方法：

（1）以通用語(yǔ)言編程方法完成相應(yīng)的建模、仿真和結(jié)果分析工作。采用此方法要求使用人員的編程能力較強(qiáng)，不僅會(huì)建模，而且要用程序準(zhǔn)確地表示出來，工作量大、模型調(diào)試?yán)щy，模型的通用性、適應(yīng)性和可借鑒性較差。

（2）在采用通用流程仿真軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。采用此種方法，建模人員不需要編寫初始程序，只需要對(duì)自身開發(fā)的模型予以調(diào)試，從而使研究人員把精力更多地放在系統(tǒng)研究、模型建立、參數(shù)確定等重要工作上。模型完成后，便以推廣和交流，是實(shí)現(xiàn)物流企業(yè)業(yè)務(wù)流程仿真系統(tǒng)的最佳途徑。通過對(duì)多個(gè)流程仿真軟件的比較，選擇ExtendSim作為物流企業(yè)業(yè)務(wù)流程建模和仿真系統(tǒng)的支撐平臺(tái)，所形成的仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 物流業(yè)務(wù)流程建模與仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

仿真模型生成器：其功能是從過程模型中抽取與仿真相關(guān)的定義，濾掉模型中有關(guān)分布性的信息，在此基礎(chǔ)上補(bǔ)充進(jìn)用戶定義的仿真參數(shù)，生成仿真模型。

仿真引擎：虛擬運(yùn)行環(huán)境中的核心部件，其功能是執(zhí)行流程仿真由執(zhí)行模塊、發(fā)生器模塊、延遲模塊和隊(duì)列模塊組成。仿真過程中，仿真引擎將模擬活動(dòng)的執(zhí)行，推進(jìn)過程實(shí)例，收集仿真數(shù)據(jù)。

典型流程庫(kù)：為用戶提供典型流程初始化實(shí)例，以簡(jiǎn)化仿真初始化過程。

資源模型庫(kù)：提供仿真過程中可使用或調(diào)用的資源數(shù)據(jù)。仿真執(zhí)行時(shí)資源庫(kù)的修改變化不會(huì)影響流程模型中原有的資源數(shù)據(jù)。

仿真模型庫(kù)：為用戶提供一些典型仿真模型，便于模型的修改或重復(fù)使用。

仿真數(shù)據(jù)庫(kù)：記錄、積累仿真軌跡和仿真數(shù)據(jù)，以進(jìn)行仿真分析。

ExtendSim的內(nèi)部編程語(yǔ)言是類似C語(yǔ)言的ModL語(yǔ)言，通過該語(yǔ)言，針對(duì)不同功能開發(fā)出一定數(shù)量的模塊，并予以封裝，形成適于不同物流企業(yè)流程的ExtendSim模塊庫(kù)。針對(duì)物流企業(yè)業(yè)務(wù)流程和作業(yè)流程的特性，運(yùn)用ExtendSim 模塊庫(kù)中的模塊所具備的可重用性，構(gòu)建物流企業(yè)業(yè)務(wù)流程專用模塊庫(kù)。在這兩類模塊庫(kù)的共同作用下，形成物流業(yè)務(wù)流程的仿真環(huán)境，結(jié)合評(píng)估目標(biāo)，輸入對(duì)應(yīng)的參數(shù)，形成仿真結(jié)果并予以輸出。

4 物流訂單處理流程建模

4.1 訂單處理流程

本文以廣東雅倩化妝品有限公司為例，針對(duì)其訂單處理流程進(jìn)行切入和分析，具體流程如下所示，企業(yè)業(yè)務(wù)流程信息從互聯(lián)網(wǎng)獲取。

（1）業(yè)務(wù)流程介紹。①營(yíng)運(yùn)部接到業(yè)務(wù)代表發(fā)來的客戶訂單傳真，訂單組開始處理。

②檢查訂單傳真項(xiàng)目是否清晰，若有不清晰則致電業(yè)務(wù)代表核對(duì)訂單。

③對(duì)客戶資料進(jìn)行審核，如客戶資料發(fā)生變更（比如帳號(hào)、聯(lián)系人等），需要客戶傳真“更改通知函”確認(rèn)。

④查詢庫(kù)存量、客戶的信用額度，對(duì)訂單項(xiàng)目的數(shù)量、金額進(jìn)行有效性預(yù)審。

⑤對(duì)無效訂單由銷售人員與客戶進(jìn)行協(xié)商修改訂單，根據(jù)協(xié)商結(jié)果，對(duì)訂單進(jìn)行修改或取消。

⑥對(duì)通過預(yù)審或協(xié)商修改后的訂單進(jìn)行錄入。

⑦財(cái)務(wù)部銷售組對(duì)錄入的訂單進(jìn)行財(cái)務(wù)審核，審核項(xiàng)目包括信用額度、應(yīng)收帳款、帳齡等。

⑧財(cái)務(wù)審核不通過的訂單轉(zhuǎn)達(dá)財(cái)務(wù)經(jīng)理，請(qǐng)示領(lǐng)導(dǎo)后可進(jìn)行特批，或?qū)⒂唵螘貉?，由營(yíng)運(yùn)部跟進(jìn)。

⑨營(yíng)運(yùn)部對(duì)財(cái)務(wù)審核不通過的訂單進(jìn)行跟進(jìn)，由業(yè)務(wù)代表與客戶協(xié)商，修改訂單或?qū)⒂唵稳∠?/p>

⑩營(yíng)運(yùn)部對(duì)財(cái)務(wù)審核通過的訂單發(fā)出出貨通知單，由中轉(zhuǎn)倉(cāng)配貨、發(fā)貨。

（2）相關(guān)業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)。①工作時(shí)間、工作量數(shù)據(jù)。早上8：30開始工作，每天上班時(shí)間為8小時(shí)，5天工作制7天為一個(gè)循環(huán)，每天接到的訂單約為110張單。訂單傳真接收是離散事件，在一天中并不是平均分布的，所以將訂單接收事件的發(fā)生分布設(shè)定為正態(tài)分布，均值為262秒，標(biāo)準(zhǔn)差為42秒。

②作業(yè)處理時(shí)間數(shù)據(jù)。作業(yè)處理時(shí)間有兩類，一類大致是固定時(shí)間，例如“檢查訂單項(xiàng)目是否清晰”、“審核客戶資料”等，采集的數(shù)據(jù)取為固定值；另一類則隨著處理數(shù)據(jù)量的大小不同而在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，例如“訂單有效性審核”、“訂單錄入”等，采集的數(shù)據(jù)取值為正態(tài)分布函數(shù)。其中一些作業(yè)只要人員時(shí)間可以安排就馬上進(jìn)行，如“檢查訂單項(xiàng)目是否清晰”、“致電業(yè)務(wù)代表核對(duì)訂單”等，這些作業(yè)的靜態(tài)等待時(shí)間為0；而另一些作業(yè)客觀上需要等待一定時(shí)間才能進(jìn)行，如“與客戶協(xié)商修改訂單”、“主管批示”等。

③功能分支概率數(shù)據(jù)。 功能分支概率數(shù)據(jù)見表1。

表1 功能分支概率數(shù)據(jù)表

4.2 仿真模型建立

根據(jù)物流系統(tǒng)訂單處理流程中貨物流動(dòng)的順序，將物流企業(yè)的業(yè)務(wù)流程劃分為若干個(gè)功能模塊，分別對(duì)這些業(yè)務(wù)流程模塊進(jìn)行仿真建模。在構(gòu)建的功能模塊基礎(chǔ)上，物流企業(yè)根據(jù)自身業(yè)務(wù)實(shí)際，使用系統(tǒng)提供的模塊工具來搭建自己的業(yè)務(wù)模型，通過多次仿真來發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有流程中的瓶頸。動(dòng)態(tài)優(yōu)化企業(yè)資源配置，達(dá)到提高效率、降低企業(yè)運(yùn)行成本的目的。根據(jù)典型配送物流企業(yè)的作業(yè)流程，訂單處理的業(yè)務(wù)流程示意圖如圖3所示。

圖3 訂單處理業(yè)務(wù)流程示意圖

利用ExtendSim軟件建立仿真模型如圖4所示，其中每個(gè)人代表一個(gè)處理的工序或環(huán)節(jié)，每個(gè)暫存區(qū)用來顯示相鄰兩個(gè)工序之間的訂單滯留情況。

圖4 基于ExtendSim的訂單處理仿真模型

（1）運(yùn)行仿真模型。構(gòu)建訂單處理流程后，開始運(yùn)行該仿真系統(tǒng)，在運(yùn)行1天后，模型的變化情況如圖5所示。

圖5 運(yùn)行1天后的仿真模型

在運(yùn)行5天后，模型演變情況如圖6所示。

圖6 運(yùn)行5天后的仿真模型

（2）仿真結(jié)果分析。①模型運(yùn)行1天的統(tǒng)計(jì)分析。在1個(gè)工作日中，產(chǎn)生108個(gè)訂單，完成29個(gè)訂單，只完成了26.85%的訂單處理。而處于某個(gè)功能環(huán)節(jié)等待處理的訂單達(dá)74個(gè)。從數(shù)據(jù)可以看出檢查訂單項(xiàng)目是否清晰和審核客戶資料兩個(gè)關(guān)鍵流程的平均停留時(shí)間分別是60秒和120秒，處理速度是比較快的，107個(gè)訂單在一天內(nèi)都可以處理完畢， 空閑率分別為77.70%和55.10%，人員的利用率很低。模型運(yùn)行1天統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表2。

表2 模型運(yùn)行1天統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

②模型運(yùn)行5天統(tǒng)計(jì)分析。經(jīng)過五天的運(yùn)行，共產(chǎn)生551個(gè)訂單，共完成133個(gè)訂單，有7個(gè)訂單取消，訂單完成率為25.4%。而處于某個(gè)功能環(huán)節(jié)等待處理的訂單達(dá)403個(gè)。從數(shù)據(jù)可以看出檢查訂單項(xiàng)目是否清晰和審核客戶資料兩個(gè)關(guān)鍵流程的平均停留時(shí)間不變，空閑率分別為77.70%和55.10%，與運(yùn)行1天時(shí)相比變化不大，人員利用率依然很低。模型運(yùn)行5天統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表3。

表3 模型運(yùn)行5天統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

（3）仿真模型優(yōu)化方案。仿真模型修改與運(yùn)行，通過結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況提出相應(yīng)的流程優(yōu)化措施，逐步對(duì)關(guān)鍵瓶頸參數(shù)進(jìn)行修改，達(dá)到仿真模型整體的最優(yōu)。修改后的參數(shù)設(shè)置見表4。

①提高“訂單有效性審核”2.5倍效率： 在訂單有效性審核中增加人力；準(zhǔn)確庫(kù)存信息對(duì)訂單有效性審核的影響很大，通過互聯(lián)網(wǎng)將中轉(zhuǎn)倉(cāng)與總部連接起來，讓中轉(zhuǎn)倉(cāng)隨時(shí)更新出入庫(kù)、庫(kù)存量等信息。

②提高“財(cái)務(wù)審核” 2倍工作效率：在財(cái)務(wù)審核中 增加人力；將財(cái)務(wù)應(yīng)收帳、帳齡等數(shù)據(jù)結(jié)合到訂單處理信息系統(tǒng)中。財(cái)務(wù)打開訂單審單的同時(shí)，信息系統(tǒng)顯示相關(guān)客戶的帳務(wù)資料。

③減少“審核客戶資料”流程的5/9：客戶資料的更新在日常完成，要求業(yè)務(wù)代表在日常要注意更新客戶資料，從而減少審核客戶資料的工作量，可以在審核客戶資料的流程上裁減人力。

4.3 優(yōu)化后模型的運(yùn)行情況

在根據(jù)優(yōu)化方案改進(jìn)后，運(yùn)行1天的仿真模型如圖7所示，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表5。

圖7 運(yùn)行1天后的優(yōu)化模型

表5 改進(jìn)后模型運(yùn)行1天統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

從以上可以看出在1個(gè)工作日中，產(chǎn)生107個(gè)訂單，完成49個(gè)訂單，訂單完成率達(dá)到45.79%，訂單完成率比模型修改前提高了70.54%。而處于某個(gè)功能環(huán)節(jié)等待處理的訂單達(dá)50個(gè)，比模型修改前減低了24個(gè)，降低了32.43%的等待訂單。審核客戶資料的空閑比率3.30%，比模型修改前降低了94%，提高了審核客戶資料的流程的利用率。訂單有效性審核中，按照運(yùn)行一天后暫存區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)表看出有11個(gè)訂單正在等待訂單有效性審核處理， 比模型修改前降低了84.51%。

在根據(jù)優(yōu)化方案改進(jìn)后，仿真模型運(yùn)行5天的鳥瞰圖如圖8所示，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表6。

圖8 運(yùn)行5天后的優(yōu)化模型

表6 改進(jìn)后模型運(yùn)行5天統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

經(jīng)過5天的運(yùn)行，產(chǎn)生548個(gè)訂 單，完成262個(gè)訂單，取消6個(gè)訂 單，訂單完成率為48.9%，比模型修 改前提高了92.52%。而處于某個(gè)功能環(huán)節(jié)等待處理的訂單達(dá)271，比模型修改前降低了32.75%。在訂單有效性審核處，從暫存區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)表看出有62個(gè)訂單正在等待訂單有效性審核處理，比修改前模型減少了82.92%。

5 結(jié)束語(yǔ)

第三方物流系統(tǒng)的訂單處理流程是多因素制約的過程，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型。通過仿真的方法重現(xiàn)整個(gè)訂單處理流程，動(dòng)態(tài)修改流程內(nèi)的作業(yè)方式和資源配置。本系統(tǒng)是在ExtendSim仿真軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。建立物流企業(yè)作業(yè)流程中的訂單處理仿真模型，使整個(gè)流程的仿真建模更加靈活。企業(yè)可以根據(jù)自身實(shí)際情況，搭建模型，評(píng)價(jià)現(xiàn)有流程的性能，發(fā)現(xiàn)企業(yè)運(yùn)行中的制約環(huán)節(jié)，為企業(yè)業(yè)務(wù)流程再造提供有效的支持，降低企業(yè)運(yùn)行成本。