基于ExtendSim的第三方物流訂單處理流程仿真研究

■ 山東商業職業技術學院 井 穎

1 引言

物流配送中心的職責是為下游客戶提供物流配送的服務，其服務能力是衡量其規模的主要指標。物流配送中心的出庫、入庫、揀選、裝卸、配送等作業活動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劃和訂單將無法完成。

影響配送中心服務能力的因素是復雜多樣的，有外部和內部的因素。外因來源于上下游客戶之間的影響。內因主要是自身資源配置、技術能力等制約因素。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算，難以精確的建立數學模型。通過仿真的方法，多次重現流程的運行現狀，動態修改資源配置，可以達到優化流程效率的目的。

物流配送的業務流程是多個業務操作的組合，開發靈活的物流企業流程建模和仿真工具是實現對物流配送企業流程管理的重要手段。通過深入研究現代物流企業業務和作業流程，將業務流程模塊化、在系統內建立物流企業流程的績效標準。物流企業使用系統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效評價，發現流程內的瓶頸，改進業務流程，為企業流程再造提供決策數據支持。

2 業務流程描述

從現代物流業的發展來看，大多數物流企業都是從傳統的倉儲和運輸企業轉型發展而來、如日本的NKY、近鐵，美國的UPS，英國的NFC，我國的中外運、中海、中儲等。物流企業無論是自己承擔物流服務還是提供物流方案的物流服務，物流環節的專業化作業流程是物流企業的核心業務或核心服務。

第三方物流企業的基本作業流程可以描述如下：貨物達到倉庫后，首先經進貨作業確認貨品后依序將貨品存儲入庫。然后對在庫貨品進行良好的保管，進行定期或不定期的盤點檢查。當客戶訂單到來后，首先根據訂單的性質作訂單處理，然后依據處理后的信息進行揀貨和出貨作業，司機將出貨品裝上配送車，給客戶進行配送。若貨品低于安全庫存，必須進行補貨作業。 典型物流企業的作業流程圖如圖1 所示。

圖1 典型物流企業基本作業流程圖

3 系統總體設計

物流企業業務流程建模和仿真系統，目前有兩種解決方法：

（1）以通用語言編程方法完成相應的建模、仿真和結果分析工作。采用此方法要求使用人員的編程能力較強，不僅會建模，而且要用程序準確地表示出來，工作量大、模型調試困難，模型的通用性、適應性和可借鑒性較差。

（2）在采用通用流程仿真軟件的基礎上進行二次開發。采用此種方法，建模人員不需要編寫初始程序，只需要對自身開發的模型予以調試，從而使研究人員把精力更多地放在系統研究、模型建立、參數確定等重要工作上。模型完成后，便以推廣和交流，是實現物流企業業務流程仿真系統的最佳途徑。通過對多個流程仿真軟件的比較，選擇ExtendSim作為物流企業業務流程建模和仿真系統的支撐平臺，所形成的仿真系統體系結構如圖2所示。

圖2 物流業務流程建模與仿真系統體系結構

仿真模型生成器：其功能是從過程模型中抽取與仿真相關的定義，濾掉模型中有關分布性的信息，在此基礎上補充進用戶定義的仿真參數，生成仿真模型。

仿真引擎：虛擬運行環境中的核心部件，其功能是執行流程仿真由執行模塊、發生器模塊、延遲模塊和隊列模塊組成。仿真過程中，仿真引擎將模擬活動的執行，推進過程實例，收集仿真數據。

典型流程庫：為用戶提供典型流程初始化實例，以簡化仿真初始化過程。

資源模型庫：提供仿真過程中可使用或調用的資源數據。仿真執行時資源庫的修改變化不會影響流程模型中原有的資源數據。

仿真模型庫：為用戶提供一些典型仿真模型，便于模型的修改或重復使用。

仿真數據庫：記錄、積累仿真軌跡和仿真數據，以進行仿真分析。

ExtendSim的內部編程語言是類似C語言的ModL語言，通過該語言，針對不同功能開發出一定數量的模塊，并予以封裝，形成適于不同物流企業流程的ExtendSim模塊庫。針對物流企業業務流程和作業流程的特性，運用ExtendSim 模塊庫中的模塊所具備的可重用性，構建物流企業業務流程專用模塊庫。在這兩類模塊庫的共同作用下，形成物流業務流程的仿真環境，結合評估目標，輸入對應的參數，形成仿真結果并予以輸出。

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，針對其訂單處理流程進行切入和分析，具體流程如下所示，企業業務流程信息從互聯網獲取。

（1）業務流程介紹。①營運部接到業務代表發來的客戶訂單傳真，訂單組開始處理。

②檢查訂單傳真項目是否清晰，若有不清晰則致電業務代表核對訂單。

③對客戶資料進行審核，如客戶資料發生變更（比如帳號、聯系人等），需要客戶傳真“更改通知函”確認。

④查詢庫存量、客戶的信用額度，對訂單項目的數量、金額進行有效性預審。

⑤對無效訂單由銷售人員與客戶進行協商修改訂單，根據協商結果，對訂單進行修改或取消。

⑥對通過預審或協商修改后的訂單進行錄入。

⑦財務部銷售組對錄入的訂單進行財務審核，審核項目包括信用額度、應收帳款、帳齡等。

⑧財務審核不通過的訂單轉達財務經理，請示領導后可進行特批，或將訂單暫押，由營運部跟進。

⑨營運部對財務審核不通過的訂單進行跟進，由業務代表與客戶協商，修改訂單或將訂單取消。

⑩營運部對財務審核通過的訂單發出出貨通知單，由中轉倉配貨、發貨。

（2）相關業務流程數據。①工作時間、工作量數據。早上8：30開始工作，每天上班時間為8小時，5天工作制7天為一個循環，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生分布設定為正態分布，均值為262秒，標準差為42秒。

②作業處理時間數據。作業處理時間有兩類，一類大致是固定時間，例如“檢查訂單項目是否清晰”、“審核客戶資料”等，采集的數據取為固定值；另一類則隨著處理數據量的大小不同而在一定范圍內變動，例如“訂單有效性審核”、“訂單錄入”等，采集的數據取值為正態分布函數。其中一些作業只要人員時間可以安排就馬上進行，如“檢查訂單項目是否清晰”、“致電業務代表核對訂單”等，這些作業的靜態等待時間為0；而另一些作業客觀上需要等待一定時間才能進行，如“與客戶協商修改訂單”、“主管批示”等。

③功能分支概率數據。 功能分支概率數據見表1。

表1 功能分支概率數據表

4.2 仿真模型建立

根據物流系統訂單處理流程中貨物流動的順序，將物流企業的業務流程劃分為若干個功能模塊，分別對這些業務流程模塊進行仿真建模。在構建的功能模塊基礎上，物流企業根據自身業務實際，使用系統提供的模塊工具來搭建自己的業務模型，通過多次仿真來發現現有流程中的瓶頸。動態優化企業資源配置，達到提高效率、降低企業運行成本的目的。根據典型配送物流企業的作業流程，訂單處理的業務流程示意圖如圖3所示。

圖3 訂單處理業務流程示意圖

利用ExtendSim軟件建立仿真模型如圖4所示，其中每個人代表一個處理的工序或環節，每個暫存區用來顯示相鄰兩個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）運行仿真模型。構建訂單處理流程后，開始運行該仿真系統，在運行1天后，模型的變化情況如圖5所示。

圖5 運行1天后的仿真模型

在運行5天后，模型演變情況如圖6所示。

圖6 運行5天后的仿真模型

（2）仿真結果分析。①模型運行1天的統計分析。在1個工作日中，產生108個訂單，完成29個訂單，只完成了26.85%的訂單處理。而處于某個功能環節等待處理的訂單達74個。從數據可以看出檢查訂單項目是否清晰和審核客戶資料兩個關鍵流程的平均停留時間分別是60秒和120秒，處理速度是比較快的，107個訂單在一天內都可以處理完畢， 空閑率分別為77.70%和55.10%，人員的利用率很低。模型運行1天統計數據見表2。

表2 模型運行1天統計數據

②模型運行5天統計分析。經過五天的運行，共產生551個訂單，共完成133個訂單，有7個訂單取消，訂單完成率為25.4%。而處于某個功能環節等待處理的訂單達403個。從數據可以看出檢查訂單項目是否清晰和審核客戶資料兩個關鍵流程的平均停留時間不變，空閑率分別為77.70%和55.10%，與運行1天時相比變化不大，人員利用率依然很低。模型運行5天統計數據見表3。

表3 模型運行5天統計數據

（3）仿真模型優化方案。仿真模型修改與運行，通過結合企業實際情況提出相應的流程優化措施，逐步對關鍵瓶頸參數進行修改，達到仿真模型整體的最優。修改后的參數設置見表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；準確庫存信息對訂單有效性審核的影響很大，通過互聯網將中轉倉與總部連接起來，讓中轉倉隨時更新出入庫、庫存量等信息。

②提高“財務審核” 2倍工作效率：在財務審核中 增加人力；將財務應收帳、帳齡等數據結合到訂單處理信息系統中。財務打開訂單審單的同時，信息系統顯示相關客戶的帳務資料。

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，要求業務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 優化后模型的運行情況

在根據優化方案改進后，運行1天的仿真模型如圖7所示，統計數據見表5。

圖7 運行1天后的優化模型

表5 改進后模型運行1天統計數據

從以上可以看出在1個工作日中，產生107個訂單，完成49個訂單，訂單完成率達到45.79%，訂單完成率比模型修改前提高了70.54%。而處于某個功能環節等待處理的訂單達50個，比模型修改前減低了24個，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，按照運行一天后暫存區相關數據表看出有11個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%。

在根據優化方案改進后，仿真模型運行5天的鳥瞰圖如圖8所示，統計數據見表6。

圖8 運行5天后的優化模型

表6 改進后模型運行5天統計數據

經過5天的運行，產生548個訂 單，完成262個訂單，取消6個訂 單，訂單完成率為48.9%，比模型修 改前提高了92.52%。而處于某個功能環節等待處理的訂單達271，比模型修改前降低了32.75%。在訂單有效性審核處，從暫存區相關數據表看出有62個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 結束語

第三方物流系統的訂單處理流程是多因素制約的過程，難以建立精確的數學模型。通過仿真的方法重現整個訂單處理流程，動態修改流程內的作業方式和資源配置。本系統是在ExtendSim仿真軟件基礎上進行二次開發。建立物流企業作業流程中的訂單處理仿真模型，使整個流程的仿真建模更加靈活。企業可以根據自身實際情況，搭建模型，評價現有流程的性能，發現企業運行中的制約環節，為企業業務流程再造提供有效的支持，降低企業運行成本。