校園快遞服務系統優化分析

李爽+高玉嬌

摘 要：校園快遞在大學校園中扮演著重要的角色。首先利用排隊論知識，根據系統達到平衡并使整體損失最小原則，建立了校園快遞服務系統的優化模型，然后選取燕山大學西校區某快遞代收點進行實地采集數據，并計算出主要指標，最后利用優化模型給出了校園快遞服務系統的優化結果，從而為校園快遞系統的資源配置提供實用性建議。

關鍵詞：校園快遞；服務系統；優化

中圖分類號：F25 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.01.015

1 引言

校園快遞不同于一般家用快遞，快遞員并不會主動送到學生指定宿舍門口，主要是大學生群體每天接到快遞到達通知，主動去校園快遞代收點領取。因為校園快遞代收點空間和服務人員有限，而大學生領取快遞的時間又可能較集中，所以勢必會出現排隊等待現象，那么對于快遞代收點，究竟設置幾位服務人員進行服務，既能不浪費快遞代收點成本，又能不讓顧客長時間等待，此類問題隨之出現。

正是基于大學生顧客取快遞產生的問題，本文借助排隊論知識對校園快遞服務系統進行優化分析，從而為校園快遞類排隊模型的優化問題提供實用性建議。雖然現在學校可能都會設有快遞柜，來縮減取件時間和方便派送，但仍有一些大件物品因無法放入快遞柜，而需要快遞員派發，所以對校園快遞服務系統進行優化研究。

2 快遞服務系統優化模型的建立

到達模式：大學生一般是單個去取快遞，認為其到達是獨立隨機的，并且顧客源是接連不斷無限的，到達時間間隔也是相互獨立的，故假定大學生到達過程是泊松過程。

排對規則：當大學生顧客到達快遞代收點時，若快遞員空閑即前面沒有顧客排隊取快遞，到達后便馬上接受服務，若快遞員非空閑，那么就選擇最短的隊列排隊等待，直到服務臺可以為其服務，在等待過程中，顧客可以隨時更換隊列選擇，故校園快遞服務系統遵從等待制且先到先服務原則。

服務模式：設校園快遞服務系統設有c個服務臺即快遞員，且是相互獨立并行為顧客服務，顧客也是單個接受服務的。同時假定每個快遞員的服務能力無差異，不受時間的影響，且快遞員對大學生顧客的服務時間服從負指數分布。

通過以上假設，校園快遞服務系統可看成是一個M/M/c排隊模型。

設F（c）表示單位時間系統整體損失的費用，m1表示每位大學生在排隊取快遞逗留時間損失的費用，也即若不排隊等待取快遞單位時間創造出來的價值，用大學生平均月收入來衡量，m2表示每增加一個服務臺即快遞員數，單位時間快遞代收點產生的成本，用快遞員平均月收入來衡量，故可確定如下目標函數：

3 快遞服務系統的優化分析

3.1 數據的搜集與整理

選取燕山大學西校區某快遞代收點進行具體研究，通過實地采集數據，獲取排隊模型的參數指標，即到達率、服務率等。考慮到一般快遞代收點是在上午十點以后陸續發送取件短信，晚上營業到七點左右，故從早上十點到晚上七點通過實地采集進行取數。又考慮到雙“十一”網購較多，所以分兩部分獲取數據，第一部分非雙“十一”期間，將一天分為9個時間段進行采數，每個時間段以三十分鐘作為單位時間，隨機采集60個單位時間顧客到達的數量；第二部分是雙“十一”期間，從11月1日開始，同樣取樣本容量60，可以得到如表1、表2：

表1和表2為顧客非雙“十一”期間的到達情況，雙“十一”期間的到達情況也可以類似得到，根據收集的數據，可以算出非雙“十一”和雙“十一”期間各時間段單位時間顧客的到達率，如表3。

從表3可以看出，有些時間段快遞代收點安排的快遞員數是不合理的，比如在非雙“十一”期間11：00-12：00是中午休息時間，取快遞的人較多，但只安排一位快遞員進行服務，這樣勢必會造成長時間排隊等待現象，類似的其他時間段也存在一些問題。

接下來是對校園快遞服務系統中服務時間數據的獲取，隨機選取180個去取快遞的大學生，記錄下快遞員為每個大學生顧客服務的時間，繪制出如表4。

根據表4，可以算出快遞員平均服務時間為t-=52.4秒。

3.2 主要指標的計算

通過上面分析可以得到，到達均服從泊松分布，服務時間服從參數為μ=0.0191人/秒 =68.76人/小時的負指數分布，再根據M/M/c排隊模型相關指標的計算，可以得到各項指標，如表5。

從表5和表6可以發現，只是部分時段的基本及主要指標，10：00-13：00這三個時間段的各項指標并沒有出現在表中，是因為這三個時間段沒有達到系統平衡條件。例10：00-11：00，該時間段服務強度ρ=λcμ=83.700（1×68.76）=1.217>1，此狀態下隊列會無限制延長下去，不能使系統到達平衡，就會使隊列越來越長，所以對于這種情況需要進行優化，使系統可以達到平衡狀態。此外，17：00-18：00隊長較長，也需進行優化。同樣，也可以得到雙“十一”期間的各項指標，也存在類似問題。

3.3 快遞服務系統的優化

根據上面的分析及主要指標的計算，了解到校園快遞服務系統很多時間段需要進行優化，下面以非雙“十一”期間的12：00-13：00進行具體優化說明。根據《就業藍皮書：2017年中國大學生就業報告》數據顯示近兩年大學生平均月收入為4376元，即m1=4376；根據《秦皇島市快遞員工資福利和薪酬待遇分析報告》了解到快遞員崗位平均月收入3968元，即m2=3968。

由模型知，在非雙“十一”期間的12：00-13：00，ρ=λcμ=181.866（c×68.76）<1，得c≥3服務臺數即快遞員數應至少設置三個，再根據整體損失最少原則，若c=3，則Ls=8487，此時F（c）=1.135；若c=4，則Ls=3.369，此時F（c）=0.709，以此類推，因服務臺數為整數，故最后可試算出當c=4時，整體損失最少F（c）=0.709。

同樣地，對于非雙“十一”其他時間及雙“十一”期間的優化均可類似算出，具體如表7。

以上就是對校園快遞服務系統的優化研究，從而為校園快遞類排隊模型的優化問題提供實用性建議。

4 結論

在校園快遞服務系統中，從服務方即快遞公司考慮，肯定是希望可以減少快遞員數節約成本，又能使公司收益最大；從被服務方即大學生角度考慮，肯定是希望在排隊取快遞過程中等待時間越少，那么可能就需要增加快遞員數進行服務。所以本文將兩者看成一個整體，根據系統達到平衡狀態條件和使整體損失最小原則構造出校園快遞服務系統的優化模型，并最后得到校園快遞服務系統的優化結果，為服務方即快遞代收點和被服務方即大學生，減少不必要損失提供了實用性建議。

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