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基于排队论的校园快递超市分析与优化来源：人大经济论坛论文库 作者：小牌 时间：2015-04-27
基于排队论的校园快递超市分析与优化
[摘 要]为应对高校校园物流“最后一公里”难题，本文以江南大学快递超市为例，针对现有的快递取件服务模式，分析并总结其存在的特点及问题，运用排队论优化高校快递超市取件服务系统，以期对校园快递超市存在的问题提供解决思路。[关键词]校园快递超市;取件服务系统;排队论
1 引 言
21世纪随着电脑的普及、现代信息技术以及物流行业的发展<sup>[1]</sup>，人们越来越热衷于网上购物，而其中老师和学生的比重也在逐年增加。作为当代网购的一支主力军，高校逐渐成为各个快递公司主要的竞争市场。
然而，随着高校快递行业的发展，“最后一公里”即物流成本猛增的问题也更加明显。为解决这个问题而催生的快递超市越来越受到学校以及物流行业的青睐。作为近几年发展起来的新的快递模式，尽管高校快递超市保证了快递资源的整合<sup>[2]</sup>，并进行统一的管理，缓解了校园快递行业末端的二次配送的压力，但在此基础上伴随的种种弊端也不断凸显。
另外，校园快递超市取件服务系统是一个常见的排队现象。尤其是在“双十一”、“双十二”这样的节日中，如果无法优化其服务系统，拥堵现象就会变得十分严重。因此，从排队论的角度来分析和优化校园快递超市的取件服务系统，这是非常具有现实意义的。
2 江南大学快递超市现状分析
2.1 快递超市的基本情况
北区快递超市由江南大学出资建立，后勤部负责管理。江南大学与EMS公司及各个入住快递公司签订协议，同意物流公司在此设立快递收发点。运营时间为上午8∶00到下午6∶00，取件流程如图1所示。
图1 快递超市取件运作流程
2.2 取件服务系统弊端
笔者经过实地调研发现，取件高峰期主要集中在周一到周五的11∶00―12∶30、15∶00―16∶00、17∶00―18∶30三个时间段以及其他特殊时期，其余时间取件人较少，早晨开始营业的时间段几乎无人。因此，江南大学快递超市取件服务系统在运营过程中主要存在以下问题。
2.2.1 忙期取件人排队时间长
在取件高峰期时，服务台数目过少，无法满足师生的取件效率要求。在此时段，取件人数较多，导致其排队队列长，部分队列排队无秩序，取件现场极其拥堵和混乱。而人数众多造成的人声嘈杂，需要工作人员多次确认编号，形成时间上的严重浪费。
此外，工作人员在记录学生报的快件编号存在失误，取快件时也易错拿、漏拿，导致学生多次报号，降低了取件效率，同样造成了取件速度慢，使取件过程难以让人满意。
2.2.2 闲期人力资源浪费
虽然快递超市的取件时间为早上8∶00，但是由于大学生课程时间集中，除了高峰期，其余时间取件人数较少。然而，快递超市无论在何时都设立2个服务台，造成人力资源的浪费。
3 应用排队论优化快递超市取件服务系统
3.1 增设服务台
根据进一步了解，处于取件高峰期时，江南大学快递超市取件服务系统具有以下特点：
（1）由于来取件的师生没有特殊原因，一般不会相约一起来快递超市，故一位取件人的到达与其他取件人的到达是独立的，并且是随机的。
（2）取件柜台可以看作是系统的服务机构，因此系统是由多个服务台并行的。并且由于存在许多影响服务机构的服务效率的随机因素，工作人员对每个顾客的服务时间也是随机的、相互独立的。
（3）在运营过程中，取件人到达快递超市时选择2个柜台前较短的队列排队，并且可以在不同的队列之间相互移动。
（4）快递超市的队伍可以从室内排到室外，故可粗略地认为快递超市排队取件队伍的长度无限制。
（5）来快递超市的取件人是江南大学快递超市的服务对象，由于高峰期，取件人是源源不断地进入快递超市的，所以可以认为取件人是无限的。
（6）江南大学快递超市取件服务系统为等待制系统，先来的取件人先进行服务。
综上，可运用排队论对忙期的取件服务系统进行优化。不妨设江南大学快递超市目前的取件服务系统为等待制的M/M/2/∞/∞/FCFS的排队系统。另外，行为科学家研究发现，当等待时间超过10分钟，服务对象会产生焦躁情绪<sup>[3]</sup>。由于“双十一”、“双十二”等特殊时期存在不可控因素较大，队列较平时更长，故不妨设6分钟为基本满足取件人的期望等待时间（T）。根据测量，当处于取件高峰期时，工作人员的服务速率基本上约为μ=35笔/h;高峰期每小时前来的取件人数约为100人，即到达速率约为λ=100人/h。根据M/M/n/∞/∞/FCFS的排队系统以及little公式可知，取件人的排队等待时间：
Wq=Lq/λ=（λ/μ）cμ（c-1）！（cμ-λ）2P0（1）
其中，P0为取件服务系统里没有顾客的概率，公式为：
p0=1c-1n=0[（λ/μ）n/n！]+[（λ/μ）c/c！][（cμ）/（cμ-λ）]（2）
由于该系统的服务强度ρ0=λ/（cμ）≤1，那么c≥2.86，即在高峰期时至少应该安排3个服务台：
当c=3时，Wq（3）=0.1823h>T;
当c=4时，Wq（4）=0.0113h<T
经过计算分析可知，当c取c≥4时，满足江南大学快递超市取件服务系统的等待时间小于期望等待时间，即可认为基本符合优化后取件服务系统的目标要求。
综合以上方面以及成本因素来看，设定4个服务台已能基本满足要求，人力资源成本花费较少。当设定5个及以上服务台时，取件人等待时间更少，但成本必然会有所增加。在一般情况下，在基本满足校园师生的期望等待时间（0.1h），为尽量节约成本，可选择在高峰期开设4个服务台。 3.2 优化取件运作流程
在快递超市取件服务系统中，师生最关心的是排队中的等待时间。优化取件运作流程，即由工作人员将快件交给取件人变为取件人自行进入货架周围取件，其具体流程如图2所示。选择这样的运作流程的优势在于：首先，减少“取件人报号”步骤，可以有效减少取件人与工作人员交互信息时带来的失误而给取件人增加的不必要的排队时长;其次，排队系统中直接省去工作人员取件这个环节，进而转化为取件人自行取件，尽管取件人到达率不变，但这样的取件服务系统提高了排队系统中的服务率，从而进一步减少了取件人的排队等待时间。通过公式（1），可以看出：该方案能够有效减少队伍中取件人的等待时间，并且不仅服务成本没有任何增加，反而节省了很多人力资源，提高工作人员的服务质量，因此该方案也是切实可行的。
图2 优化后的快递超市取件运作流程
3.3 根据忙闲时期增减窗口
当快递超市处于忙期，按照排队论算出的最优服务台数增加服务窗口，使快递超市的取件服务系统处于满负荷的工作状态;当快递超市处于闲期，可逐渐减少服务窗口数量，使用弹性工作制。合理安排员工，科学统筹人力资源，以提高快递超市的服务能力，缓解取件高峰时期师生排队时间长的问题。
4 结 论
本文运用排队论的相关知识，分析高校校园快递超市的现状并提出建议。从师生角度看，能够有效地节约其时间成本，增加客户让渡价值，从而提高师生对校园快递超市取件服务的满意程度。从快递超市方面来看，利用排队论分析其取件排队服务，可以帮助优化快递超市内部资源的合理配置。从校园角度看，有利于改善校园物流环境，树立校园的服务形象。因此，从排队论的角度优化现行状态下的校园快递超市的取件服务系统，可实现师生、高校和物流公司三方共赢。
参考文献：
[1]孙水波，韩淑英.现代信息技术在物流管理中的应用[J].物流科技，2008（10）：44-48. [2]http：//www.extrabux.com/blog/2014/12/2014-amazon-report/，2014.12.11. [3]古贞，单晓曦，邹亚清，等.大学校园设立快递超市的可行性分析研究――以南京高校为例[J].物流工程与管理，2014，36（5）：2
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