基于Flexsim仿真的快餐廳系統改進研究

何恒 胡鐘敏 張頂立

摘 ? ?要：快餐廳在用餐高峰期經常會存在排隊隊伍長、等餐時間長等問題.這些問題不僅會影響餐廳效益，還會影響顧客滿意率.為了解決這些問題，運用系統仿真工具Flexsim對快餐廳系統進行建模與仿真，為系統的改進提供參考依據.將快餐廳系統分為訂餐、備餐和用餐3個子系統，系統的績效則取決于3個子系統的綜合作用.以某快餐廳為例進行了實例驗證，基于系統仿真先后對點餐子系統和備餐子系統進行了改進，仿真表明：該快餐廳系統的顧客排隊問題得到改善，同時顧客的接待量也得到了提高.

關鍵詞：快餐廳;服務系統;Flexsim;仿真

中圖分類號：O22 ? ? ? DOI： 10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2019.03.012

引言

隨著我國社會經濟的快速發展，餐飲業在國民經濟中的地位日益顯著，在擴內需、促消費、穩增長、惠民生方面作用強勁. 2018年，全國餐飲收入42 716億元，同比增長9.5%，高于同期社會消費品零售總額增速（9%），餐飲消費成為國內消費市場的重要力量[1].目前，高端消費比例下降，百姓消費成為主流，以快餐、團餐、火鍋、小吃等業態為代表的新餐飲成為行業創新的主要驅動力. 因此，研究如何提高快餐廳的運營績效和服務質量對餐飲業的健康發展具有重要意義.

近年來，許多學者將研究重點聚焦在餐飲業運營管理方面.Chou等[2]認為，顧客接受服務的等待時間成為決勝快餐店的關鍵品質之一.因此建立了一個應用于某快餐店排隊系統的仿真模型，仿真結果表明，餐廳管理者應該在高峰時段再增加一個服務臺，可以優化該餐廳服務流程，減少客戶的等待時間.Hwang等[3]調查了餐桌分配政策對等待時間性能的影響以及關鍵需求特征對最佳策略選擇的影響，提出了一種有效的餐桌管理運營策略用于縮短顧客等待時間，提高座位周轉率，并提高客戶滿意度.張琦琮等[4]針對超市顧客等候過久問題，基于Agent范型，建立了顧客排隊系統仿真模型，通過不同Agent之間的交互仿真運行超市排隊系統，減少了顧客平均等待時間，降低了超市運營成本.Guerriero等[5]從戰略和經營兩個角度論述了飯店收入管理問題，提出根據訂單限額和服務價格來制定服務提供能力的策略，該策略最終帶來了更高的收益.陳健洋[6]利用Arena軟件建立基于工業工程方法的A餐廳運營流程的系統模型，結合實際參數，對模型輸出的仿真結果進行分析，優化了餐廳運行效率，降低了運營成本.楊瑋等[7]使用Flexsim仿真軟件對某大型醫藥物流中心進行建模仿真，分析模型運行結果，找出了瓶頸，優化揀貨流程，提高了揀貨作業效率，縮短了揀貨時間.余晗[8]基于排隊論，運用Flexsim仿真某餐廳的排隊就餐系統，通過調整餐廳的各類型餐桌數目，優化餐廳布局，改善了餐廳的排隊現象.孫影慧等[9]借助Flexsim軟件對服裝單件生產流水線的優化與仿真模擬進行研究，通過改變生產編排和人員安排等方法優化了生產線，提升流水線優化和預測效率.吳艷等[10]為了提高餐飲行業的服務質量與管理水平，設計了一款無線掌上點菜系統.研究結果表明，該系統具有開發成本低、操作簡單、響應速度快、試用效果良好的特點.張奧多等[11]為節省客戶點餐時間，試圖將關聯規則與餐飲服務相結合，通過引入FP-tree關聯規則算法，最終以移動方式推送給顧客，實現了菜品動態推薦服務.

無論運用何種方法對系統進行優化，都要求提高系統的運營績效，而對于餐廳排隊服務系統，較為合理的優化方法是通過建模與仿真來測量和改進系統績效.相比基于排隊論的系統建模方法，基于三維仿真軟件的系統建模具有界面友好、直觀、簡便易行、適于處理系統的復雜關系等優點.因此，本文嘗試基于Flexsim建立快餐廳系統模型，根據模型的仿真結果，對顧客排隊隊長和后廚備餐效率進行優化，從而提高餐廳的運營效率和服務質量.

1 ? ?快餐廳系統建模

1.1 ? 快餐廳系統的構成

在快餐廳系統的運營當中，餐廳的前臺與后臺的活動是相互配合、相互影響的.前臺的活動包括顧客訂餐和顧客就餐.后臺的活動則包括廚房中的備餐.前、后臺的活動共同決定了整個系統的運營績效.而已有的研究通常省略后臺的流程細節，對其進行黑箱處理，這樣不利于發現后臺所引起的問題.因此，本研究中的快餐廳系統包括了3個子系統：點餐子系統、備餐子系統和就餐子系統.

快餐廳系統包含了以下系統資源：餐桌（座位）、前臺服務員、后臺服務員、食物.

一個快餐廳的服務流程如圖1所示.

1.2 ? 顧客和顧客類型

相比其他服務系統的顧客，餐廳的顧客具有其顯著特點：前者單獨接受服務，而餐廳顧客是按照顧客團體的方式接受服務的.因此，本研究中快餐廳的顧客以團體方式出現.按照顧客團體的大小可以將顧客團體的類型分為：1人團體、2人團體、……、6人團體.對于快餐廳來說，7人以上的團體出現的概率很小（<1%），因此忽略不計.

為了簡化模型，顧客團體模型僅以一個人的形象代替，用不同的顏色代表不同的團體類型.

1.3 ? 點餐子系統

顧客到達餐廳首先要找空閑的餐桌，如果沒有空桌則需要排隊等座，如果有空閑的餐桌則首先定座，然后再點餐.餐桌的空閑或占用狀態采用Flexsim的一個名為GT_Tables的全局表來記錄.

基于一定的人均消費水平，一個合理的訂單所包含的餐品數量應該與顧客團體的大小相關，但是每個訂單的內容又會有所不同.為此制定了一個訂單生成規則——輪盤賭訂單生成法.

將快餐廳餐品分為M類.統計每類餐品的人均消費量ci（i=1，2，…，M）.

令顧客團體大小為N人.對于第j名顧客（j=1，2，…，N），令其在選擇餐品i時以輪盤賭的形式判斷其是否選擇該餐品.即系統隨機生成一個隨機數rij，如果rij≤ci則選中一次該餐品i.

統計顧客團體所有成員的餐品選擇結果，得到該顧客團體的點餐訂單.每份訂單的編號及其內容采用Flexsim的一個名為GT_Orders的全局表來記錄.顧客點餐后前臺服務員生成訂單，并將訂單傳到后廚.在Flexsim中，這是通過Sendmessage（）命令來實現的.

1.4 ? 備餐子系統

訂單處理的時間取決于訂單的大小、 排隊訂單的隊長和處理訂單的員工數.為了簡化建模工作，省略了食材的制作過程，假定所有食材已經制作完成并且保證供應.因此，備餐子系統中的活動實際上只包含了配餐過程.系統中有若干個配餐員工，每份訂單都由一位員工負責，按照訂單內容將餐品配齊.

空閑的員工則在訂單隊列中尋找最靠前的訂單進行處理.新訂單進入后廚時，如果所有的配餐員工都忙，則訂單進入訂單隊列排隊等候處理.訂單的狀態采用GT_Orders全局表來記錄.

一個訂單處理完畢，備餐員工在傳送餐盤的同時會向相應的顧客發送一個信息，通知顧客開始取餐.

1.5 ? 就餐子系統

就餐子系統由若干餐桌構成，在Flexsim中它是由Rack實體實現，采用平鋪式的Rack，每一個Rack的置物單元就當作一個餐桌.點餐完畢，顧客去到他定好的餐桌上等餐.當訂單制備完畢，即顧客收到備餐子系統發來的信息時，顧客取回餐品，用餐開始.經過一段時間，用餐結束，顧客離開餐廳.這時相應的餐桌的狀態由“占用”被修改為“空閑”.

2 ? ?快餐廳系統仿真與優化實例

2.1 ? 快餐廳模型的建立

某快餐廳A擁有40個餐桌，前臺服務員2名，后廚備餐員工2名.餐廳的餐品類別可以分為漢堡、飲料、薯條和零食4大類，每類餐品的制備時間、人均消費率如表1所示.點餐所花費的時間服從均值為 ? 90 s，標準差為10 s的正態分布.

餐廳就餐高峰時段為中午11點到下午1點，歷時2 h.在就餐高峰期顧客（團體）到達餐廳的時間間隔服從均值為45 s的負指數分布.不同類別的顧客團體占比如表2所示.每個顧客團體的就餐時間服從均值為 ? 1 800 s，標準差為200 s的正態分布.

根據系統參數，建立該快餐廳系統模型，如圖2所示.

2.2 ? 快餐廳系統仿真

設置運行模型2 h，觀察系統仿真輸出的數據，得到點餐子系統輸出結果如圖3所示.整理各個子系統運行數據，得到系統運營績效的相關指標值：

1）進入快餐廳系統的顧客（團體）數量為160個，完成訂餐的為149個，11個在排隊，最大隊長為13，平均隊長為5.07.

2）從全局表GT_Orders可知，后廚一共接到149份訂單，已處理完成訂單144份，3份訂單正在接受處理，2份訂單還處于排隊等待處理狀態.

3）就餐系統中，還有6張餐桌空余.

2.3 ? 仿真結果分析與改進建議

根據仿真結果可知：從前臺情況看，點餐隊列比較長;從就餐情況看，餐桌仍有剩余;從后廚情況看，訂單排隊問題不嚴重.說明前臺點餐的能力有待提高，而且通過改善點餐過程既可以降低隊長，提高服務滿意率，又可以接待更多顧客，提高餐廳的收益.故提出技術建議：增加一個點餐服務臺.

根據上述建議，重新改進了模型，得到新的模型效果圖，如圖4所示.重新運行系統，點餐子系統的軟件輸出結果如圖5所示.

系統仿真結果如下：進入快餐廳系統的顧客（團體）數量為159個，完成訂餐的為158個，1個在排隊，平均隊長為0.33;后廚一共接到158份訂單，已處理完成訂單143份，2份訂單正在接受處理，13份訂單還處于排隊等待處理狀態;就餐系統中，餐桌沒有空閑，全部得到使用.

改進前、后的點餐子系統和備餐子系統仿真結果對比如表3、表4所示.由表3可知，點餐系統已完成處理訂單數從149份增加到158份，效率提高了6.04%，平均排隊隊長由5.07降低到0.33，平均等待時間縮短了211.31 s，使前臺點餐的效率提高了.

2.4 ? ? 仿真結果分析及再次改進建議

從表3和表4的結果可知，提出的改進建議使前臺點餐的效率提高了，但是后廚的訂單處理能力沒有相應提高，主要體現在后廚等待處理的訂單數量增加了11份，待處理訂單數量的增加意味著顧客等待用餐的時間增加，制約了系統的整體效率，會使顧客滿意率下降.因此建議再做改進：即增加一組備餐臺.

對備餐系統做出第二次改進后，模型效果如圖6所示.

系統仿真結果如下：后廚一共接到158份訂單，已處理完成訂單152份，3份訂單正在接受處理，3份訂單還處于排隊等待處理狀態;就餐系統中，所有餐桌都被占用.再次對比改進前、后方案的仿真結果如表5所示.

從表5，可知后廚完成處理訂單數由143份增加到152份，效率提高了6.29%;待處理的訂單數由13份減少到3份，說明后廚備餐的效率得到了提高，這將會使得顧客的等餐時間縮短，滿意率提高.

2.5 ? ?管理方面的建議

對于餐飲服務行業，既要考慮成本，又要兼顧餐飲系統績效.結合這兩方面理論，運用一系列的方法從系統整體角度出發，設法降低企業的成本，保證系統績效提升，為此提出一些“軟”建議：①不論是餐廳管理者，還是廚師，甚至于服務員，都需要不斷學習和提升，如果可以在空閑時間組織大家進行諸如精益生產等專業學習，讓精益思想和文化為服務指引方向，這樣既能提高所有員工的專業素質，又能在一定程度上提升工作效率;②在考慮快餐類食品保存期限和食用最佳期限的情況下，在營業高峰時段，可以適當的保持某些類食品一定數量的成品水平，比如漢堡的數量，使得系統不會因為訂單過多過大而處于嚴重擠壓的情況，也有益于充分利用閑暇期的工作人員的時間資源;③管理者往往提出以人為本的理念，這個“人”既指工作人員，也指顧客.為了讓員工給企業（餐飲業）創造更高效益，從餐廳服務人員角度，可以考慮運用適當的獎勵方式去激發大家的工作熱情;而對于顧客，要盡可能在高峰期爭取以最快的時間，最好的服務質量呈現給大家.因為只有好的服務質量才可以讓顧客忠誠于你的品牌.

3 ? ?結論與展望

本文利用Flexsim軟件對快餐廳系統進行建模與仿真，并基于仿真結果對系統進行改進.最后通過實例驗證這種系統改進方法的有效性.研究得出以下結論：

1）該方法通過系統仿真可以直觀的反映系統運營績效，從而為系統改進提供可靠的依據;

2）該方法通過對前臺的訂餐子系統、就餐子系統以及后臺的備餐子系統的仿真，合理的配置了各個子系統的資源，既改善了系統排隊隊伍過長的問題，又保障了系統能夠及時有效地處理更多的訂單.

但是為了更好地模擬真實系統，為系統改進做出有效的決策依據，該系統模型有待進一步完善和細化.例如：建立具有不同座位組合功能的子系統，以及增加后廚備餐系統當中的食材制作過程模型等.

參考文獻

[1] ? ? 2018年中國餐飲業收入情況、行業發展呈現的特點分析及2019年發展趨勢預測[EB/OL].（2019-01-30）[2019-02-05]. http：//www.chyxx.com/industry/201901/711235.html.

[2] ? ? CHOU C Y，LIU H R. Simulation study on the queuing system in a fast-food restaurant[J]. Journal of Restaurant & Foodservice Marketing，1999，3（2）：23-36.

[3] ? ? HWANG J Y. Restaurant table management to reduce customer waiting times[J]. Journal of Foodservice Business Research，2008，11（4）：334-351.

[4] ? ? 張琦琮，楊公平，張褔強. 超市排隊系統仿真研究[J]. 計算機工程與應用，2011，47（32）：228-230.

[5] ? ? GUERRIERO F，MIGLIONICO G，OLIVITO F. Strategic and operational decisions in restaurant revenue management[J]. European Journal of Operational Research，2014，237（3）：1119-1132.

[6] ? ? 陳健洋. A餐廳廣式煲仔飯快餐店運營流程改善分析[D]. 廣州：華南理工大學，2015.

[7] ? ? 楊瑋，楊超群，杜雨瀟，等. 基于Flexsim的某醫藥物流中心揀貨流程優化研究[J]. 包裝工程，2016，37（3）：130-137.

[8] ? ? 余晗. 基于Flexsim的餐廳優化布局研究[J]. 現代經濟信息，2017（14）：328.

[9] ? ? 孫影慧，杜勁松. 服裝單件流水線的Flexsim仿真[J]. 紡織學報，2018，39（6）：155-161，166.

[10] &nbsp; 吳艷，吳偉豪，樂志文，等. 基于STM32的無線手持點菜系統的設計[J].廣西工學院學報，2013，24（4）：62-65，97.

[11] ? 張奧多，張昕，李怡婷.基于關聯規則的餐飲服務智能推薦系統[J].廣西科技大學學報，2017，28（3）：117-123，131.

Abstract： Long queues and waiting time for food in the rush hours of fast food restaurants will lead to lower efficiency and customer satisfaction. To solve the problem， the fast food restaurant system is modeled and simulated with a system simulation tool - Flexsim to support the decision making of system improvement. The system is divided into three subsystems： ordering system， preparing system and dinning system. A fast food restaurant is taken as an example in this paper to demonstrate the method. Based on the system simulation， the ordering system and the preparing system are improved successively. The simulation results show that the queuing problem is improved， and the customer reception quantity is also increased.

Key words： fast food restaurant; service system; Flexsim; simulation

（責任編輯：黎 ?婭）