配送中心订单处理作业流程仿真研究

      配送中心订单处理系统是配送中心所有物流作业组织的开端和核心[1]。高效的订单处理作业能有效提高顾客的满意度，降低配送中心的运作成本。因此，如何科学合理地进行订单处理，在学术界和企业界得到广泛关注。文献表明，对订单处理系统的研究主要包括：订单处理系统的设计、订单处理流程建模以及订单处理系统的分析与优化三个方面。

      订单处理系统的设计研究方面，廖开文[2]分析了订单处理的一般作业流程，分析并提出了软件构想；雷擎等人[3]根据移动商务的具体需求，基于J2ME设计和实现了一个移动订单处理系统。订单处理流程建模的研究中，高琳等人[4]对供应链环境下的订单处理过程进行了分析并建立了供应链环境下的订单处理模型；史伟[5]将客户订单内容转化为对企业特定时间内配送能力的占用需求，提出了一个整数规划模型并给出了相关解法；陈东等人[6]用P/T网构建了网上商城订单前台处理和后台处理的基本流程模型，并对该模型进行了验证。对订单处理系统的分析与优化研究方面，倪志伟等人[7]建立了基于排队论的订单处理系统概念模型，并在Anylogic仿真平台下主要针对三种排队规则和单、双服务台进行了仿真研究。之后，基于同一思想，张守业等人[8]建立了基于排队论的订单处理系统M/M/n排队模型，利用Matlab对订单处理系统排队的M/M/n模型进行仿真，分析了系统的性能参数随订单处理人员个数的变化。

      从现有文献来看，订单处理系统的分析与优化方面的研究较少，而从排队论的视角研究订单处理系统相关问题的文献仅有两篇。文献[7]考虑了订单处理和储存、拣货的两个子系统的关系，从零售商、供应商和仓库对订单到达的响应着手，进行了仿真研究。文献[8]则将整个订单处理过程看作一个整体，输入订单到达信息，输出订单完成信息。这两篇文献的研究思路各具特色，形成了具有一定价值的研究结论，但均缺乏对订单处理流程本身的关注。由于订单的到达和订单处理的过程存在很大的随机性和离散性，采用计算机仿真订单处理的过程具备极大优越性。本文认为，将订单处理过程抽象为排队过程，采用离散事件建模仿真的研究方法，将订单处理从配送中心的其他子系统中剥离出来，在研究中关注订单处理的作业流程，可弥补以上文献的不足。

      1 配送中心订单处理的作业流程

      不同配送中心的订单处理流程是不同的，但一般来说，包括订单准备、订单传输、订单录用、订单履行和订单报告五项作业[9]，每项作业还可以进一步的细分，如图1所示。

      

      图1 配送中心订单处理的作业流程

      订单准备是顾客在收集相关商品和服务的信息后，提出的购买请求，顾客的购买行为是离散到达且不可预知的。订单传输是传递订单信息的过程，该过程给到达配送中心的订单按照一定的规则进行排序，需要一定的时间。订单录用包括核对订货信息、检查库存、检查顾客信用、开具账单等具体作业，是对订单信息处理的过程，各项作业都需要花费一定时间，若订货信息有误，需要作出丢弃或反馈处理；若顾客信用出现问题，订单也需要退回或重新调查；检查库存的工作中，需要进行存货检查和分配存货，并对缺货做相应的处理，显然存货是否满足客户需求，对检查库存的处理时间是有影响的。订单履行是对订单的具体执行，是和配送中心其他子系统进行信息传递和交互作用的阶段。订单报告包括订单跟踪和与顾客交换订单信息。

      根据以上分析可以得到：

      (1)从总体流程来说，配送中心订单处理系统可以抽象为一个排队系统。

      (2)订单处理系统是一个复杂的系统，和配送中心其他子系统存在交互作用。

      因此，在分析具体问题时，需要针对研究目的进行适当的简化处理。

      2 订单处理问题案例与分析

      某网上商城订单处理的主要流程如下：网上支付成功后的顾客订单到达的时间间隔服从均值为1.11分钟的负指数分布，每单数量为1件，工作人员首先进行库存检查，库存检查时间为0.5分钟。缺货率为5%，如遇缺货，打印缺货单，并做相应的信息处理。缺货情况下工作人员每人每单的处理时间平均为3分钟。单个工作人员进行订单录用的时间服从均值为1.52分钟的负指数分布，工作人员的主要工作是打印订单、发票以及绑定第三方物流的快递单号。商城采用单一订单分配存货，计算拣货时间、安排发货及拣选程度等采用公司软件辅助处理，每人处理每单平均1分钟。最后由工作人员打印拣货单据和送货单，处理时间为每人每单0.5分钟。拣选中心根据实时传送的拣货单进行拣货，拣货和打包的时间平均每单大约4.5分钟。打包完成后送交第三方物流，进入配送环节。商城共有工作人员5位，如何安排能使商城处理订单的效率最高？该商城一天最多可处理多少订单？订单的响应周期最短为多少？

      如果将订单接受服务的流程看做一个整体，该订单处理过程可以抽象为一个多服务台的排队系统，用实体流程图法建立的系统模型如图2所示。订单接受工作人员的服务过程的流程如图3所示。