快遞企業中轉中心分揀人員配置優化

劉行超，陳愛玲，郝慧敏，王 婧

（1.山東高速標準箱物流有限公司，山東 濟南 250013；2.山東財經大學 管理科學與工程學院，山東 濟南 250014）

1 引言

隨著中國經濟的全球化發展和電子商務規模的不斷擴大，物流業得益于經濟發展和政策紅利，現已成為推動中國經濟發展的一大助力，成為“第三利潤”的重要源泉。快遞作為物流的一個重要組成部分，正經歷著從起步到爆發再到變革的階段，快遞業務的競爭也愈演愈烈。當前我國大部分快遞公司二三級中轉中心的分揀操作仍以密集勞動力為主，而快遞企業中轉中心的高效運轉又直接決定著企業的服務質量和經營成本。通過對S 快遞企業濟南中轉中心的人員配置進行調研分析，從而建立數學模型對人員配置進行優化，使得中轉中心在保證完成分揀任務的同時，降低企業的運營成本。

2 S快遞企業中轉中心現狀及存在問題

2.1 快遞企業中轉中心概述

分撥是在固定的時間節點和固定的場所內，通過對各種運輸方式所送來的快遞，根據快遞面單上的目的地代碼或者名稱進行分揀分類，最后裝車進行轉運。在其中承擔快遞分撥分揀的場地就是中轉中心。中轉中心是整個快遞分揀網絡中最重要的主干部分，它不僅將不同省份或者不同業務單元的組織區域進行連接，也是提供流通加工、包裝、分揀等多種功能的場所。中轉中心在快遞網絡中發揮著重要作用，具備快遞集散、查驗、分揀、流通加工和暫存等功能。其中一級中轉中心等級最高，是集貨運專線、航空樞紐、大區分撥等為一體的中轉中心骨干節點，直接對接多個其他區域的一級中轉中心或者二級中轉中心。二級中轉中心的負責區域比一級中轉中心較小，每個公司的二級中轉中心負責的區域不甚相同，有的以省為單位進行分撥中轉，有的以某幾個城市作為二級中轉中心的覆蓋區域。三級中轉中心主要負責某個城市不同營業網點的快遞集散處理，完成細分操作后將快遞直接投遞到末端營業網點，然后通過收派員進行派送。

2.2 S快遞企業濟南中轉中心介紹

S 公司在濟南擁有二級中轉中心和三級中轉中心各一個。二級中轉中心主要負責省內外快遞的包裹初分揀，航空件、重點流向直發，直接對接其他省份的一級中轉中心和二級中轉中心，濟南市內的快件則經過二級中轉中心初次分揀后到達其旁邊的三級中轉中心。三級中轉中心主要負責濟南各網點的快件細分和快件出港業務，先對小件按網點進行細分，然后建包發運。各網點無需再進行細分，卸車后直接出倉給收派員。

目前S 公司濟南市內有44 個營業點部，三級中轉中心將二級中轉中心運送的濟南市區域內44個營業點部的快遞進行細分，方式為分揀人員站在分揀傳送帶的固定位置對相應網點的快遞進行分揀。本文則針對該三級中轉中心所存在的人效低下、配置不合理問題進行優化，通過建立數學模型對人員配置進行重構。

2.3 S快遞企業濟南三級中轉中心存在的問題

通過對中轉中心進行調查研究，發現該中轉中心存在人員效率低下、人效不達標的情況，主要表現在卡位分布、快遞件量、人員處理件量的不匹配。該中轉中心要求每個點部對應一個卡位，由分揀人員在相應卡位進行點部快件分揀操作，分揀完成后裝車發運。由于每個點部的快件量不同，每個卡位上都有一個分揀人員進行分揀操作，使得人員空閑且人效過低。有些點部件量較小，但卡位卻排布在傳送帶的最后邊，在傳送帶最前邊的分揀人員需要對每票快遞進行觀察，而本身該卡位上快件量較大，造成人員負荷相對于其他卡位的人員較大，且漏揀率和錯分率隨之增大。表1為某月中轉中心某一班次每個點部的平均件量。

表1 某一班次點部平均件量表

3 S快遞企業濟南中轉中心優化

S公司對于中轉中心的人效要求是達到170件/人*h以上為優良，而目前三級分撥中心無法完全達到優良狀態下的人效要求。為了滿足人效，在總的分揀件量42502件、正常工作7h、1h為中間休息時間的情況下，一個作業班次可允許的最大人員數量為Kmax=42502÷170÷7≈35人，最少為44÷2=22人（一個人最多能夠負責兩個卡位）。下面通過定義符號與變量，并使用裝配線平衡模型來實現分揀人員與點部件量的匹配。

（1）給定參數

C：裝配線節拍，即卡位的平均件量，C=42502÷35≈1214件；

n：卡位的個數；

i：卡位的序號，i=1,2,3,...,n；

Mi：第i個卡位需要處理的件量，i=1,2,3,...,n；

K：預先給定的人員數量（該模型實際結果中的人數可能小于K）；

k：人數的序號，代表第k個人，k=1,2,3,...,K；

（2）決策變量

xik：0-1變量，當卡位i被分配給第k個人員進行處理時xik=1，否則xik=0；

Ak：0-1變量，分揀人員的指示變量，Ak=1表示有卡位分配到這個人員，Ak=0表示沒有卡位分配到相應的人員。

（3）目標函數

已知分揀線節拍，求最小化分揀人員的數量，因此設計目標函數為公式（1）。

（4）約束條件

其中，約束條件（2）表示一個卡位只能被分配到一個分揀人員的手中；約束條件（3）表示保證一個分揀人員最多同時可以處理兩個卡位；約束條件（4）表示保證每個卡位最多處理的件量，根據實踐和資料所得，人員的件量負荷為平均件量的1.3倍，超過這個極限則人員飽和度太大；約束條件（5）表示保證每個卡位最少處理的件量，少于這個極限則人員飽和度太小。

采用Lingo11.0軟件對線性規劃模型進行求解，當人員的數量低于32人時，模型無解。當分揀人員的數量等于32人時，各個點部的件量分布見表2。

表2 優化后點部平均件量表

根據模型求解得出，當分揀人員數量為32人時，即可滿足中轉中心的分揀操作。同時該模型按照點部件量均衡的規則對件量偏小的點部進行了合并，在人效達到優良的情況下使得每位分揀人員處理的快遞件量更加平均，人均處理件量更加合理。優化后人員數量比優化前減少12人，整體人效則由138件/人·h提高到188件/人·h。

4 結語

電子商務和信息技術的不斷推進，使得物流快遞從一二線城市不斷向三四線城市和農村拓展，快遞公司在獲得發展機遇的同時，也面臨著產品同質化、市場激烈競爭、運營粗獷和設備升級等問題。快遞的分撥過程屬于快遞公司內部運營的一個重要環節，它直接決定著快件企業的操作效率、分揀成本和服務質量，是事關企業是否可持續發展的重要一環。本文在此環境和現狀下，對S公司三級分撥中心所存在的問題進行調研分析，在現有的國內外理論和實踐的基礎上，通過建立數學模型，得出相應的改善建議來指導企業進行運營升級。當然，一部分電子商務公司和物流企業現階段已經開始建立全自動化的中轉中心和分揀系統并成功上線運營，將信息化和機械化進行融合，實現了從傳統的手工操作到半自動化操作再到全自動化無人值守操作的跨越。未來在新技術的大力支持下，快遞中轉和配送將會更加安全和高效。