現代物流配送中心的ＧＰＳＳ模擬模型

[摘要] 本文通過對現代物流配送中心的業務流程進行分析，基于當前物流配送中心的實際情況，運用GPSS模擬語言建立了現代物流配送中心的理論模擬模型。

[關鍵詞] 物流 配送中心 GPSS模型

現代物流配送系統是相當復雜的，系統的運行是一個動態過程，涉及到很多隨機因素，很難用數學分析的方法預測其運行情況。而運用計算機模擬的方法來預測配送中心的運行情況，可以找到其系統的最佳配置以達到最佳的效果。下面通過GPSS語言來建立現代物流配送中心的模擬模型。

一、GPSS簡介

GPSS是一種通用模擬語言，是目前在離散系統計算機模擬領域使用的最常見的模擬語言之一。它是一種面向過程的模擬語言。GPSS語言在結構及其程序的編制方面都十分簡單，其程序設計過程及其組成GPSS語言的各個模塊的功能與人們在管理系統中所進行的實際工作十分相近，特別適合于管理人員使用。

二、現代物流配送系統分析

物流配送中心是將取貨、集貨、包裝、倉庫、裝卸、分貨、配貨、加工、信息服務、送貨等多種服務功能融為一體的物流據點。它多分布于城市邊緣且交通方便的地帶，是物流功能較為完善的一類物流中心。

1.系統模擬模型研究的目的

配送是物流進入最終階段，以配貨、送貨形式最終完成社會物流并實現資源配置活動，它按照用戶要求的時間和地點將指定的商品由物流中心或配送中心及時送給收貨人。配送中心運營的目的主要基于三點：降低成本，提高響應度和提高用戶滿意水平，這也是其立足于市場和滿足市場競爭需要的主要著眼點。而配送中心要想既能降低成本，又能提高服務質量，就必須要提高配送中心工作效率，為用戶設計個性化服務。配送中心的GPSS模擬就是要通過對各個配送中心的實際情況的模擬，設計出最佳的業務流程，提高設備的利用率以及工作人員的勞動效率，降低配送成本，提高服務質量。

2.系統隨機過程和所需輸入數據

配送中心的業務流程從總體上講可以分為兩個主要過程：進貨過程和送貨過程;兩個過程既相互聯系又相互區別。

(1)進貨過程主要面向配送中心，其業務流程直接關系到配送中心的作業效率和運營成本。進貨過程主要包括以下幾個隨機過程：訂單傳遞→訂單追蹤→驗收→入庫→存放→信息處理。

(2)送貨過程是面向用戶，因此其業務流程的好與壞不僅關系到配送中心的運營成本和運作效率，而且也會直接影響用戶的響應度和滿意度。

訂單接收→訂單登錄→揀選→包裝→分類→裝貨→出貨檢查→送貨

系統模擬所需采集的輸入數據，根據上面對配送中心業務流程隨機過程的分析，相應地，系統模擬所需數據主要和各隨機過程有關，大致來講有以下輸入數據：

①進貨過程:進貨訂單處理時間、驗收時間、入庫作業時間、存放處理時間、信息處理時間等。

②送貨過程：出貨訂單處理時間、揀選時間、包裝時間、分類時間、裝貨時間、出貨檢查時間、送貨時間等。

三、配送中心的GPSS基本模型的建立

1.系統邊界的確定

(1)假設進貨和送貨作業過程中在路徑上的干擾可不予考慮。

(2)系統對訂單處理不予考慮，僅考慮配送中心實體作業過程。

(3)由于貨物的運輸一般有獨立的規劃，此系統不考慮貨物運輸工具的調配和運輸方式的選擇。

(4)為了簡化模型，假設各個實體（活動實體和永久實體）只能完成其中一個功能而且每個功能也只由一個實體（不包括操作員）來完成。

2.系統實體和基本模塊的確定

由于各個配送中心的設備與設施不會完全相同，既使相同的設備在作業流程中所發揮的作用也不盡相同，因此這里主要討論基本作業流程及其使用的基本設備與設施。分析如下：

(1)系統實體作業流程為：檢驗場（檢驗）——拆裝場——（叉車）輸送機——貨架出入口——巷道機——高層貨架——巷道機——輸送機——理貨場——分揀機——包裝機——分類——裝貨

(2)實體分類：基本實體可分為活動實體和固定實體。

①活動實體：叉車、巷道機。

②固定實體：固定實體分為資源實體和統計實體。

③設施：各項工作員、分揀機、包裝機、高層貨架、拆裝場（JON1）。

④隊列：輸送機入口處、檢驗口、拆裝場入口（LINE1）、包裝場（LINE2）、加工場。

⑤存儲器：檢驗場（STROAGE1）、輸送機（STROAGE2）、巷道機（STROAGE3）。

(3)基本模塊:根據上面對系統的分析可知，模擬模型所需基本模塊有：GENERATE、ADVANCE、TRANSFER、TREMINATE、ASSIGN、SEIZE、RELEASE、QUEUE、DEPART、ENTER、LEAVE、START、END、RESET。

3.輸入數據分析和處理

(1)根據系統研究的目的和系統所確定的邊界，系統所要采集的數據（以批為單位）具體有：貨物發送間隔、巷道機取貨和上貨時間、巷道機數量、輸送機容量、包裝時間、加工時間、搬運時間、檢驗時間、檢驗人員組數、拆裝時間、需要拆裝的貨物比率等。

(2)數據分析和處理就是利用概率和數理統計理論對所采集的數據進行分析，以找出這些數據變化的統計規律，并最終確定輸入數據的擬合概率分布。通常我們可以利用點統計法、柱狀圖法或概率圖法來得到所需數據的概率分布。

4.GPSS程序框圖

右圖是描述配送中心的進貨過程的程序框圖。GENE模塊是產生活動實體的模塊，通過它來模擬接到收貨單的真實情況。ENTER和LEAVE是模擬存儲器的模塊。本系統中有三個存儲器，S1表示檢驗場工作容量，S2表示輸送機的額定功率，S3表示巷道機的總個數。其后緊隨的ADVANCE是延時模塊，表示活動實體在相應存儲器中的工作時間。TRANSFER是轉向模塊，需要拆裝的貨物則排隊等候包裝，不用拆裝則直接到輸送機處準備入庫。SEIZE和RELEASE模塊是對該設施工作情況的模擬，QUEUE和DEPART模塊是模擬隊列模塊，當設施處于忙狀態時，必須排隊等候，等到設施空閑時才能占用設施，其中的 ADVANCE則是占用設施的時間。TERM模塊是程序終止模塊，用來設置程序模擬的時間和終止條件。

5.輸出結果分析

模擬模型的的輸出數據與模型模擬長度與次數有十分密切的關系，因此要想得到較理想的結果，要經過反復模擬。從模擬輸出數據中，可以看到每個模塊的工作情況。通過對每個模塊的輸出數據的分析找出哪些環節是配送環節中的瓶頸，哪些環節資源實體不夠用，哪些設施利用率不高或者人力資源配備不當等。

例如，從設施JON1前的QUEUE模塊的輸出結果中可以得知隊列的長度和貨物等候時間，從而可以調節工作人員的數量或設備的數量來調節整個工作線，使配送中心各部門的生產能夠有機地連接起來，達到優化業務流程、提高設施和設備的利用率和工作人員的勞動效率的目的，既可提高服務又可以降低成本。

四、結束語

在現代物流配送中心的運轉中，不論是機械化的物流系統，還是自動化或智能化的物流系統，如果沒有正確有效的作業配合方法，無論有多么先進的系統和設備，也未必能取得最佳經濟效益。配送中心的GPSS模擬模型就是基于配送作業過程，優化作業流程，消除瓶頸，減少冗余度，從而提高配送中心的工作效率，改善服務水平。

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。