王文銘，鄭 薇，2

(1.中國石油大學經濟管理學院，山東 東營 257061;2.煙臺南山學院，山東 煙臺 265713)

山東省是我國的果蔬生產大省，果蔬種植面積及產量均居于全國前列，成為農業(yè)發(fā)展的重要支柱產業(yè)［1］。因此，加快發(fā)展果蔬類農產品的流通，是實現農業(yè)現代化物流的重要環(huán)節(jié)。

果蔬類農產品具有較強的季節(jié)性、地域性、易腐性和易變質等特性，這對果蔬的儲藏、加工、配送、運輸和銷售等物流環(huán)節(jié)提出了特殊要求。

果蔬及果蔬產業(yè)的特性決定了其流通過程不完全等同于工商業(yè)、制造業(yè)的物流運作模式和要求，果蔬類物流在理論研究與實踐活動中具有自己的獨特性，主要表現為:①果蔬生產季節(jié)性強，物流數量大，種類、品種繁多。②果蔬供給主體分散，物流網絡復雜、龐大、運距長。③果蔬市場供給與需求彈性小，價格波動較大，應保證其物流供應的連續(xù)性來滿足持續(xù)性消費需求。④涉及技術領域廣，物流難度大，物流成本高。

目前，我國果蔬類配送中心基本上沿用傳統的批發(fā)市場方式進行配送作業(yè)，作業(yè)環(huán)節(jié)較多，物流損耗較大，作業(yè)效率較低［2］。因此，如何優(yōu)化其作業(yè)策略，提高配送中心的勞動生產效率，從而降低物流成本，是促進果蔬類農產品流通體系快速發(fā)展的一個關鍵環(huán)節(jié)。

利用仿真方法［3-4］解決果蔬配送作業(yè)方案問題，可以比較直觀地展示物流流程的運行過程并反映出作業(yè)狀態(tài)，對多種配送作業(yè)方案進行評測并選擇最優(yōu)方案，從而為決策提供支持。

Witness［5］是英國 Lanner Group 公司推出的具有面向對象功能的仿真軟件產品，是平面離散系統生產線仿真器，可以用于離散事件系統的仿真，同時又可以用于連續(xù)流體(如液壓、化工、水力)系統的仿真，具有完備的基本仿真功能和處理優(yōu)勢，在汽車、航天航空、電子電器、食品飲料、石油天然氣、醫(yī)藥化工和交通運輸等領域都有廣泛的應用。

筆者以果蔬配送中心的作業(yè)流程為研究對象，要求配送中心在滿足客戶需求的前提下，盡可能提高配送作業(yè)效率，提高物流設施設備及工作人員等資源的利用效率，減少庫存，縮短產品流通時間，減少在配送過程中造成的損失。

1 果蔬配送中心作業(yè)策略建模分析

果蔬配送中心由相應的設施、設備和運作管理方式構成一個完整的服務系統，包括果蔬的集中、分類和散發(fā)3個步驟，由一系列功能獨立的配送作業(yè)環(huán)節(jié)組成，如集貨、分揀、配貨、配裝和送貨等。

果蔬配送作業(yè)是典型的離散事件系統［6］，引起系統狀態(tài)變化的各種作業(yè)事件的發(fā)生具有隨機性，運用計算機仿真技術解決這類復雜問題時，需要確定影響系統變化的隨機變量，并分析確定這些隨機變量的概率分布類型和相關參數，建立計算機仿真模型，采用多組隨機數進行多次獨立重復的仿真并分析這些仿真結果，從中選擇最優(yōu)的設計方案。

建模步驟如下:

(1)采用實體流圖法［7］建立配送作業(yè)過程的流程圖，借助實體流程圖表示系統中的事件、狀態(tài)變化及實體間相互作用的數量關系和邏輯關系，即按照實際的配送作業(yè)工作流程，在規(guī)定的時間內順序地改變實體或設備的狀態(tài)。

(2)分析各種實體的狀態(tài)、活動，以及各種狀態(tài)的變化規(guī)律，對其參數的取值、參變量的計算方法進行描述，確定隨機變量及其所屬的分布函數［8-10］。

筆者以某果蔬配送中心為例，將系統分成收貨區(qū)、流通加工區(qū)、理貨分揀區(qū)、儲存區(qū)和配裝發(fā)貨區(qū)5個作業(yè)區(qū)域，其作業(yè)流程如圖1所示。

圖1 果蔬配送中心物流作業(yè)流程圖

配送中心根據不同作業(yè)環(huán)節(jié)的需要安排工作人員和機器設備，整個作業(yè)過程包括果蔬入庫、盤點及搬運作業(yè)，相關作業(yè)人員有果蔬質檢、盤點人員和搬運人員，機器設備包括叉車、托盤等。

根據對相關作業(yè)數據的分析、處理可得:

(1)固定批量果蔬的到達時間間隔服從泊松分布，即POISSON(10，1)，且每個果蔬的平均重量約為0.25 kg，每批到達4000個，即每一批果蔬重量為1000 kg，果蔬裝箱后每箱重量為50 t，每天到達50箱;

(2)收貨區(qū)各工作機器處理1 kg果蔬需要的時間服從均勻分布UNIFORM(2，5);

(3)流通加工區(qū)各工作機器(如包裝機和封口機等)，加工1 kg果蔬物品需要的時間服從均勻分布UNIFORM(3，5);

(4)理貨分揀區(qū)主要包括果蔬分揀作業(yè)，其分揀機器配備有理貨人員，分揀1 kg果蔬所需時間服從均勻分布UNIFORM(1，3);

(5)配裝發(fā)貨區(qū)機器的工作時間服從UNIFORM(5，10)分布;

(6)在儲存區(qū)用t(t≥0)表示不同種類果蔬的保鮮期，將保鮮期在2 d以內的果蔬歸為一類，即t≤2的果蔬;將保鮮期在3～7 d的果蔬歸為一類，即3≤t≤7的果蔬;保鮮期在7 d以上的果蔬歸為一類，即t＞7的果蔬;

(7)仿真元素各利用率的調整值允許在(-7%，7%)的誤差范圍內變動。

根據上述對果蔬配送中心物流作業(yè)流程的分析，將圖1的作業(yè)流程圖抽象化，建立包括收貨區(qū)、流通加工區(qū)、理貨區(qū)、儲存區(qū)和配裝發(fā)貨區(qū)5個仿真模塊的仿真模型如圖2所示，各個仿真模塊由具體的作業(yè)模塊構成。

圖2 果蔬配送中心物流作業(yè)仿真模型

2 實例分析

2.1 建立模型

利用Witness仿真軟件面向對象的可視化功能，對仿真模型中的元素進行可視化設置，使仿真模型運行更具真實性。

配送中心作業(yè)流程仿真界面如圖3所示。

圖3 配送中心作業(yè)流程仿真界面圖

仿真模型中部分元素說明如下:

P1、P2、P3分別代表保鮮期較短的果蔬、需要冷藏的果蔬、需要冷凍的果蔬;M1、M2、M3、M4分別代表收貨區(qū)、流通加工、理貨分揀、配裝發(fā)貨的機器;Labor1、Labor2、Labor3 代表叉車、手推車、工作人員;C1、C2、C3代表傳送帶。

2.2 模擬結果及分析

模型仿真時鐘取系統默認的時間單位為1 min，根據選取的數據，對配送中心一天的運行狀況進行模擬仿真，設定每天8 h制的工作時間，因此物流仿真時間設定為8×60=480仿真時間單位，并假設整個配送中心的各個工作環(huán)節(jié)連續(xù)進行。根據以上參數的設定，運行仿真模型，得到傳送帶工作狀態(tài)、機器工作狀態(tài)和員工工作狀態(tài)的統計結果界面圖如圖4～圖6所示。

圖4 傳送帶工作狀態(tài)統計界面圖

圖5 機器工作狀態(tài)統計界面圖

圖6 員工工作狀態(tài)統計界面圖

從圖4可知，傳送帶C1將果蔬從收貨區(qū)送到流通加工區(qū)進行加工、C2將果蔬從流通加工區(qū)送到理貨分揀區(qū)，這兩條傳送帶的利用率分別達到了67.35%，50.16%，但相應發(fā)生了 24.99%、36.89%的阻塞，說明在這兩個過程中工作人員或機器設備沒能及時處理到達的果蔬，或者是人員或機器設備數量不夠;C3傳送帶將果蔬送到儲存區(qū)的利用率較低，只有44.79%。

從圖5可知，M1、M2兩臺機器的利用率不高，分別為52.29%、54.00%，同時，M1和M2也發(fā)生了阻塞，其阻塞程度分別為3.82%和17.81%;M3發(fā)生了嚴重阻塞，導致利用率極低，僅為22.87%;M4的利用率基本上符合預期目標。

從圖6可知叉車Labor1、手推車Labor2、人員Labor3都有大約一半的閑置狀態(tài)。尤其是Labor2，閑置狀態(tài)最多，說明沒有充足的工作人員和叉車與之配套使用。

由上述分析可知，該果蔬配送中心物流作業(yè)環(huán)節(jié)的運行效率不高，并未達到充分利用配送中心工作人員、設施設備等資源的目標，需進一步針對這些情況，對作業(yè)條件和資源配置進行調整優(yōu)化，以滿足果蔬配送中心資源充分利用的目標，提高果蔬配送中心的作業(yè)效率和果蔬周轉率。

3 結論與建議

通過對果蔬配送中心物流環(huán)節(jié)的分析，運用Witness仿真軟件建立物流作業(yè)仿真模型，并對其進行仿真，通過顯示其物流配送系統的整個運作過程及各主要環(huán)節(jié)，清晰明了地了解其中發(fā)生的問題，根據預定的仿真目標對仿真輸出結果(以報表或圖形的形式表現)進行分析，內容包括機器設備、人員等的利用率和空閑率等，及時調整模型的參數，主要是各個環(huán)節(jié)內人員和機器設備的安排數量，以使果蔬物流配送中心取得最佳的經濟效益。

仿真結果表明，所建立的果蔬配送中心物流作業(yè)模型符合實際情況，運用Witness仿真軟件可以便捷地對模型進行驗證，只需對部分模型元素進行替換或修改就可實現作業(yè)策略的分析或改進，為提高果蔬類農產品的配送效率、加快果蔬類農產品的周轉速度，提供有效的手段和工具。

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