基于FlexSim的快餐店仿真模型

李秀妍+刘俊婷

摘要：本文对某麦当劳餐厅现有的服务系统进行分析，应用FlexSim软件对系统仿真，根据仿真结果找出此系统存在的问题，提出改进措施，得出较优的系统设计。仿真结果表明，对服务系统的优化设计可以有效提高用餐高峰期餐厅的服务效率，从而提高顾客的满意度和忠诚度。

Abstract： This paper analyzes the existing service system of a McDonald's restaurant， uses FlexSim software to simulate the system， finds out the existing problems of the system according to the simulation results， and puts forward the improvement measures and obtains the better system design. The simulation results show that the optimal design of the service system can effectively improve the service efficiency of the restaurant at the peak of the meal， thus improving the customer satisfaction and loyalty.

关键词：快餐店仿真模型；服务；FlexSim

Key words： fast food restaurant simulation model；service；FlexSim

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）34-0082-02

0 引言

随着人们生活节奏的加快，中国的快餐厅行业发展迅速，然而相比西方发达国家服务质量并不乐观。究其原因，主要是由于不够精细的管理导致柜台的服务效率过低、用户的等待时间过长、餐厅容量受限制等。对于一个服务系统来说，服务的效率是衡量顾客满意度的重要因素，减少顾客的等待时间是为增强顾客满意度必须考虑的。对于餐厅来说，提高服务效率最直接的就是增加服务窗口，但仅仅为了减少顾客等待而增加服务窗口的数量可能会导致空闲窗口，造成人力资源的浪费，增加经营成本。本文基于一家麦当劳餐厅的点餐服务系统，通过仿真技术对现有的系统进行改进模拟，使用FlexSim软件仿真，验证了系統服务效率的提高。

1 FlexSim仿真软件

FlexSim软件是一种面向对象的离散事件仿真软件，可以用来对离散系统进行快速建模，系统根据特定事件发生的结果在离散时间点改变状态。在FlexSim软件中可以建立一个抽象模型进行仿真，并对输出结果进行分析。该软件提供了原始数据拟和、输入建模、图形化的模型构建、虚拟现实显示、运行模型进行仿真试验、对结果进行优化、生成动画影像文件等功能，也提供了与其他工具软件的接口。FlexSim软件主要由对象、连接、方法三部分组成，通过确定模型布局、设置对象间的连接和参数、模型运行和仿真分析对实际过程建模[1]。

2 仿真过程

2.1 模型建立

本文研究的麦当劳快餐厅共有四个工作窗口，包括三个点餐窗口，两个人工窗口，一个自助窗口，三个窗口服务时间略有不同，还设有一个打包窗口，顾客点餐之后将直接移到这一队列取餐。实际中，顾客会在取餐窗口选择在餐厅用餐或者打包带走，这两种服务的时间存在差异，因此本文用两个处理过程来表示同一个取餐窗口，这两个服务过程共享一个操作员，即打包的员工。

该餐厅现在的工作流程如图1。

将系统的各个节点和处理过的相关数据对应于Flexsim中的各项参数完成模型的转化，建立仿真模型（见图2）。

S1：发生器，表示进入餐厅准备点餐的顾客；

Q1-Q3：三条准备点餐的顾客队伍，每条队伍最多不超过10人；

P1—P3：点餐窗口，负责接受顾客订单和收银，P1，P2为人工窗口，P3为自助窗口；

Q4：取餐队列，队伍不超过20人；

P4_1_：顾客在餐厅就餐；

P4_2_：顾客将食物带走；

Operate1：负责取餐的员工；

E1：结束节点。

P4_1_，P4_2_表示同一个取餐窗口，两个过程不能同时进行，在此模型中共用一个操作员来实现两个过程的区分。

2.2 参数设置

假设1：根据排队论，顾客达到和接受服务彼此间是随机的，相互独立，互不影响，故假设顾客的到达服从正太分布。

假设2：服务窗口工作台采用并联工作方式，服务人员对每个顾客的服务时间是随机的、相互独立的，则服务时间可认为服从负指数分布F（t）=1-e-μt（t≥0），其中μ>0为常数，表示单位时间内的平均服务率，系统服务遵循先到先服务、等待制的排队原则。

假设3：当系统中每个服务台都处忙期时，顾客会选择最短的队列排队等候，并假设顾客在排队过程中不会在队列之间移动。

假设4：高峰期由于店内容量的限制，较多的顾客会选择打包的取餐方式。因此，在本模型中假设60%的顾客选择打包取餐，40%的顾客选择在店内用餐。

假设5：点餐窗口支付方式不同，自助窗口的速度较快，人工窗口的速度相对较慢[2]。

基于以上假设，本文选取上午11：30-13：30时间段这一高峰期的数据，顾客到达服从NOR（1.29，0.13）分布，人工点餐窗口时间遵循EXP（3）分布，自助点餐窗口时间分布为EXP（2.5）分布，在餐厅用餐的取餐服务时间遵循EXP（1.5）分布，打包带走的取餐服务时间遵循EXP（2）分布。并且设置每次仿真的时间，选择60分钟作为一次仿真的时间，用来模拟高峰期快餐店的实际运行情况，开始仿真。endprint

2.3 结果分析

对仿真结果进行分析，一个仿真周期内进入系统量为45，输出系统量为19，输入输出相差很大，此时系统的运行效率很低，会导致高峰期顧客时间的严重浪费。分析模型中每一个对象可以发现，Q4中顾客的平均等待时间达到了将近10分钟，进入队列41位顾客，输出21位顾客，可以看出问题出现在P4_1_和P4_2_这两个过程中。根据图和图分析P4_1_和P4_2_，通过运行状态图可以发现P4_1_过程中约有52.7%的时间在等待操作员，P4_2_过程中约有52.6%的时间在等待操作员。分析操作员的状态，发现7.4%的时间都处于空闲，也就是说取餐窗口的员工基本处在特别繁忙的状态。

分析Q1与Q2可发现，在一个仿真周期内平均等待时间分别为2分钟和1分钟，最长等待时间将近3分钟，而且顾客在窗口的分布很不均匀，第一个窗口的利用率明显高于第二个和第三个，而且第三个窗口基本属于空闲状态，窗口利用率很低。

2.4 改进方案

基于以上的分析，提出下面的解决方案，并对改进后的系统模型进行仿真，观察其结果。在餐工作台增加一位工作人员，即在模型中P4过程中增加operator2；改变顾客的排队方式，P1与P2均为人工点餐窗口，将原来的两个队列合为一队，由人工加以引导，另一点餐队列仍然保持不变[3]。运行该模型可得到图3所示数据。

改进之后的仿真结果显示，在一个仿真周期内系统输入量为45，输出量为41，系统整体运行效率提高。队列Q1的平均等待时间减少到0.11分钟，而且P2窗口的利用率极大提高。同时Q3的平均等待时间较少到0.87分钟，极大地减少了用户等待取餐的时间，提高了顾客满意度。另外，取餐窗口的工作人员也得到合理分配，系统的效率明显提高。

3 总结

本文利用FlexSim仿真软件构建了快餐店排队系统仿真模型，采取在取餐窗口增加一名员工、改变点餐窗口排队方式两种改进措施，解决顾客因排队等待时间过长导致的满意度下降的问题。仿真实验表明，该改进模型不仅真实地模拟了快餐店排队现象，而且较为有效地控制了运营成本，减少了高峰期顾客的平均等待时间以提高服务效率，从而提升顾客满意度和忠诚度。

参考文献：

[1]宝斯琴塔娜，陈红霞，姜广君，周歆华.基于FLEXSIM的流水线生产物流优化[J].工业工程与管理，2008（04）.

[2]陈燕.基于Queuing Theory的收费服务系统模型优化及仿真[J].贵阳学院学报，2013，8（2）.

[3]荣艳蕊.混合制排队模型下中式快餐店排队系统的优化[J].黑龙江对外经贸，2009（08）.endprint