基于ExtendSim的第三方物流订单处理流程仿真研究

■ 山东商业职业技术学院 井 颖

1 引言

物流配送中心的职责是为下游客户提供物流配送的服务，其服务能力是衡量其规模的主要指标。物流配送中心的出库、入库、拣选、装卸、配送等作业活动都存在一定的能力约束。由于能力有限，超出能力范围的配送计划和订单将无法完成。

影响配送中心服务能力的因素是复杂多样的，有外部和内部的因素。外因来源于上下游客户之间的影响。内因主要是自身资源配置、技术能力等制约因素。一些是直接影响因素，一些是间接影响因素。多因素影响效果难以定量计算，难以精确的建立数学模型。通过仿真的方法，多次重现流程的运行现状，动态修改资源配置，可以达到优化流程效率的目的。

物流配送的业务流程是多个业务操作的组合，开发灵活的物流企业流程建模和仿真工具是实现对物流配送企业流程管理的重要手段。通过深入研究现代物流企业业务和作业流程，将业务流程模块化、在系统内建立物流企业流程的绩效标准。物流企业使用系统提供的模块建立自己的流程，通过仿真的方法考察流程的效率和绩效评价，发现流程内的瓶颈，改进业务流程，为企业流程再造提供决策数据支持。

2 业务流程描述

从现代物流业的发展来看，大多数物流企业都是从传统的仓储和运输企业转型发展而来、如日本的NKY、近铁，美国的UPS，英国的NFC，我国的中外运、中海、中储等。物流企业无论是自己承担物流服务还是提供物流方案的物流服务，物流环节的专业化作业流程是物流企业的核心业务或核心服务。

第三方物流企业的基本作业流程可以描述如下：货物达到仓库后，首先经进货作业确认货品后依序将货品存储入库。然后对在库货品进行良好的保管，进行定期或不定期的盘点检查。当客户订单到来后，首先根据订单的性质作订单处理，然后依据处理后的信息进行拣货和出货作业，司机将出货品装上配送车，给客户进行配送。若货品低于安全库存，必须进行补货作业。 典型物流企业的作业流程图如图1 所示。

图1 典型物流企业基本作业流程图

3 系统总体设计

物流企业业务流程建模和仿真系统，目前有两种解决方法：

（1）以通用语言编程方法完成相应的建模、仿真和结果分析工作。采用此方法要求使用人员的编程能力较强，不仅会建模，而且要用程序准确地表示出来，工作量大、模型调试困难，模型的通用性、适应性和可借鉴性较差。

（2）在采用通用流程仿真软件的基础上进行二次开发。采用此种方法，建模人员不需要编写初始程序，只需要对自身开发的模型予以调试，从而使研究人员把精力更多地放在系统研究、模型建立、参数确定等重要工作上。模型完成后，便以推广和交流，是实现物流企业业务流程仿真系统的最佳途径。通过对多个流程仿真软件的比较，选择ExtendSim作为物流企业业务流程建模和仿真系统的支撑平台，所形成的仿真系统体系结构如图2所示。

图2 物流业务流程建模与仿真系统体系结构

仿真模型生成器：其功能是从过程模型中抽取与仿真相关的定义，滤掉模型中有关分布性的信息，在此基础上补充进用户定义的仿真参数，生成仿真模型。

仿真引擎：虚拟运行环境中的核心部件，其功能是执行流程仿真由执行模块、发生器模块、延迟模块和队列模块组成。仿真过程中，仿真引擎将模拟活动的执行，推进过程实例，收集仿真数据。

典型流程库：为用户提供典型流程初始化实例，以简化仿真初始化过程。

资源模型库：提供仿真过程中可使用或调用的资源数据。仿真执行时资源库的修改变化不会影响流程模型中原有的资源数据。

仿真模型库：为用户提供一些典型仿真模型，便于模型的修改或重复使用。

仿真数据库：记录、积累仿真轨迹和仿真数据，以进行仿真分析。

ExtendSim的内部编程语言是类似C语言的ModL语言，通过该语言，针对不同功能开发出一定数量的模块，并予以封装，形成适于不同物流企业流程的ExtendSim模块库。针对物流企业业务流程和作业流程的特性，运用ExtendSim 模块库中的模块所具备的可重用性，构建物流企业业务流程专用模块库。在这两类模块库的共同作用下，形成物流业务流程的仿真环境，结合评估目标，输入对应的参数，形成仿真结果并予以输出。

4 物流订单处理流程建模

4.1 订单处理流程

本文以广东雅倩化妆品有限公司为例，针对其订单处理流程进行切入和分析，具体流程如下所示，企业业务流程信息从互联网获取。

（1）业务流程介绍。①营运部接到业务代表发来的客户订单传真，订单组开始处理。

②检查订单传真项目是否清晰，若有不清晰则致电业务代表核对订单。

③对客户资料进行审核，如客户资料发生变更（比如帐号、联系人等），需要客户传真“更改通知函”确认。

④查询库存量、客户的信用额度，对订单项目的数量、金额进行有效性预审。

⑤对无效订单由销售人员与客户进行协商修改订单，根据协商结果，对订单进行修改或取消。

⑥对通过预审或协商修改后的订单进行录入。

⑦财务部销售组对录入的订单进行财务审核，审核项目包括信用额度、应收帐款、帐龄等。

⑧财务审核不通过的订单转达财务经理，请示领导后可进行特批，或将订单暂押，由营运部跟进。

⑨营运部对财务审核不通过的订单进行跟进，由业务代表与客户协商，修改订单或将订单取消。

⑩营运部对财务审核通过的订单发出出货通知单，由中转仓配货、发货。

（2）相关业务流程数据。①工作时间、工作量数据。早上8：30开始工作，每天上班时间为8小时，5天工作制7天为一个循环，每天接到的订单约为110张单。订单传真接收是离散事件，在一天中并不是平均分布的，所以将订单接收事件的发生分布设定为正态分布，均值为262秒，标准差为42秒。

②作业处理时间数据。作业处理时间有两类，一类大致是固定时间，例如“检查订单项目是否清晰”、“审核客户资料”等，采集的数据取为固定值；另一类则随着处理数据量的大小不同而在一定范围内变动，例如“订单有效性审核”、“订单录入”等，采集的数据取值为正态分布函数。其中一些作业只要人员时间可以安排就马上进行，如“检查订单项目是否清晰”、“致电业务代表核对订单”等，这些作业的静态等待时间为0；而另一些作业客观上需要等待一定时间才能进行，如“与客户协商修改订单”、“主管批示”等。

③功能分支概率数据。 功能分支概率数据见表1。

表1 功能分支概率数据表

4.2 仿真模型建立

根据物流系统订单处理流程中货物流动的顺序，将物流企业的业务流程划分为若干个功能模块，分别对这些业务流程模块进行仿真建模。在构建的功能模块基础上，物流企业根据自身业务实际，使用系统提供的模块工具来搭建自己的业务模型，通过多次仿真来发现现有流程中的瓶颈。动态优化企业资源配置，达到提高效率、降低企业运行成本的目的。根据典型配送物流企业的作业流程，订单处理的业务流程示意图如图3所示。

图3 订单处理业务流程示意图

利用ExtendSim软件建立仿真模型如图4所示，其中每个人代表一个处理的工序或环节，每个暂存区用来显示相邻两个工序之间的订单滞留情况。

图4 基于ExtendSim的订单处理仿真模型

（1）运行仿真模型。构建订单处理流程后，开始运行该仿真系统，在运行1天后，模型的变化情况如图5所示。

图5 运行1天后的仿真模型

在运行5天后，模型演变情况如图6所示。

图6 运行5天后的仿真模型

（2）仿真结果分析。①模型运行1天的统计分析。在1个工作日中，产生108个订单，完成29个订单，只完成了26.85%的订单处理。而处于某个功能环节等待处理的订单达74个。从数据可以看出检查订单项目是否清晰和审核客户资料两个关键流程的平均停留时间分别是60秒和120秒，处理速度是比较快的，107个订单在一天内都可以处理完毕， 空闲率分别为77.70%和55.10%，人员的利用率很低。模型运行1天统计数据见表2。

表2 模型运行1天统计数据

②模型运行5天统计分析。经过五天的运行，共产生551个订单，共完成133个订单，有7个订单取消，订单完成率为25.4%。而处于某个功能环节等待处理的订单达403个。从数据可以看出检查订单项目是否清晰和审核客户资料两个关键流程的平均停留时间不变，空闲率分别为77.70%和55.10%，与运行1天时相比变化不大，人员利用率依然很低。模型运行5天统计数据见表3。

表3 模型运行5天统计数据

（3）仿真模型优化方案。仿真模型修改与运行，通过结合企业实际情况提出相应的流程优化措施，逐步对关键瓶颈参数进行修改，达到仿真模型整体的最优。修改后的参数设置见表4。

①提高“订单有效性审核”2.5倍效率： 在订单有效性审核中增加人力；准确库存信息对订单有效性审核的影响很大，通过互联网将中转仓与总部连接起来，让中转仓随时更新出入库、库存量等信息。

②提高“财务审核” 2倍工作效率：在财务审核中 增加人力；将财务应收帐、帐龄等数据结合到订单处理信息系统中。财务打开订单审单的同时，信息系统显示相关客户的帐务资料。

③减少“审核客户资料”流程的5/9：客户资料的更新在日常完成，要求业务代表在日常要注意更新客户资料，从而减少审核客户资料的工作量，可以在审核客户资料的流程上裁减人力。

4.3 优化后模型的运行情况

在根据优化方案改进后，运行1天的仿真模型如图7所示，统计数据见表5。

图7 运行1天后的优化模型

表5 改进后模型运行1天统计数据

从以上可以看出在1个工作日中，产生107个订单，完成49个订单，订单完成率达到45.79%，订单完成率比模型修改前提高了70.54%。而处于某个功能环节等待处理的订单达50个，比模型修改前减低了24个，降低了32.43%的等待订单。审核客户资料的空闲比率3.30%，比模型修改前降低了94%，提高了审核客户资料的流程的利用率。订单有效性审核中，按照运行一天后暂存区相关数据表看出有11个订单正在等待订单有效性审核处理， 比模型修改前降低了84.51%。

在根据优化方案改进后，仿真模型运行5天的鸟瞰图如图8所示，统计数据见表6。

图8 运行5天后的优化模型

表6 改进后模型运行5天统计数据

经过5天的运行，产生548个订 单，完成262个订单，取消6个订 单，订单完成率为48.9%，比模型修 改前提高了92.52%。而处于某个功能环节等待处理的订单达271，比模型修改前降低了32.75%。在订单有效性审核处，从暂存区相关数据表看出有62个订单正在等待订单有效性审核处理，比修改前模型减少了82.92%。

5 结束语

第三方物流系统的订单处理流程是多因素制约的过程，难以建立精确的数学模型。通过仿真的方法重现整个订单处理流程，动态修改流程内的作业方式和资源配置。本系统是在ExtendSim仿真软件基础上进行二次开发。建立物流企业作业流程中的订单处理仿真模型，使整个流程的仿真建模更加灵活。企业可以根据自身实际情况，搭建模型，评价现有流程的性能，发现企业运行中的制约环节，为企业业务流程再造提供有效的支持，降低企业运行成本。