快遞企業(yè)中轉(zhuǎn)中心分揀人員配置優(yōu)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(jīng)大學(xué) 管理科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟南 250014）

1 引言

隨著中國經(jīng)濟的全球化發(fā)展和電子商務(wù)規(guī)模的不斷擴大，物流業(yè)得益于經(jīng)濟發(fā)展和政策紅利，現(xiàn)已成為推動中國經(jīng)濟發(fā)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(jīng)歷著從起步到爆發(fā)再到變革的階段，快遞業(yè)務(wù)的競爭也愈演愈烈。當前我國大部分快遞公司二三級中轉(zhuǎn)中心的分揀操作仍以密集勞動力為主，而快遞企業(yè)中轉(zhuǎn)中心的高效運轉(zhuǎn)又直接決定著企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量和經(jīng)營成本。通過對S 快遞企業(yè)濟南中轉(zhuǎn)中心的人員配置進行調(diào)研分析，從而建立數(shù)學(xué)模型對人員配置進行優(yōu)化，使得中轉(zhuǎn)中心在保證完成分揀任務(wù)的同時，降低企業(yè)的運營成本。

2 S快遞企業(yè)中轉(zhuǎn)中心現(xiàn)狀及存在問題

2.1 快遞企業(yè)中轉(zhuǎn)中心概述

分撥是在固定的時間節(jié)點和固定的場所內(nèi)，通過對各種運輸方式所送來的快遞，根據(jù)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(zhuǎn)運。在其中承擔快遞分撥分揀的場地就是中轉(zhuǎn)中心。中轉(zhuǎn)中心是整個快遞分揀網(wǎng)絡(luò)中最重要的主干部分，它不僅將不同省份或者不同業(yè)務(wù)單元的組織區(qū)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(zhuǎn)中心在快遞網(wǎng)絡(luò)中發(fā)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(zhuǎn)中心等級最高，是集貨運專線、航空樞紐、大區(qū)分撥等為一體的中轉(zhuǎn)中心骨干節(jié)點，直接對接多個其他區(qū)域的一級中轉(zhuǎn)中心或者二級中轉(zhuǎn)中心。二級中轉(zhuǎn)中心的負責區(qū)域比一級中轉(zhuǎn)中心較小，每個公司的二級中轉(zhuǎn)中心負責的區(qū)域不甚相同，有的以省為單位進行分撥中轉(zhuǎn)，有的以某幾個城市作為二級中轉(zhuǎn)中心的覆蓋區(qū)域。三級中轉(zhuǎn)中心主要負責某個城市不同營業(yè)網(wǎng)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(yè)網(wǎng)點，然后通過收派員進行派送。

2.2 S快遞企業(yè)濟南中轉(zhuǎn)中心介紹

S 公司在濟南擁有二級中轉(zhuǎn)中心和三級中轉(zhuǎn)中心各一個。二級中轉(zhuǎn)中心主要負責省內(nèi)外快遞的包裹初分揀，航空件、重點流向直發(fā)，直接對接其他省份的一級中轉(zhuǎn)中心和二級中轉(zhuǎn)中心，濟南市內(nèi)的快件則經(jīng)過二級中轉(zhuǎn)中心初次分揀后到達其旁邊的三級中轉(zhuǎn)中心。三級中轉(zhuǎn)中心主要負責濟南各網(wǎng)點的快件細分和快件出港業(yè)務(wù)，先對小件按網(wǎng)點進行細分，然后建包發(fā)運。各網(wǎng)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(nèi)有44 個營業(yè)點部，三級中轉(zhuǎn)中心將二級中轉(zhuǎn)中心運送的濟南市區(qū)域內(nèi)44個營業(yè)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(yīng)網(wǎng)點的快遞進行分揀。本文則針對該三級中轉(zhuǎn)中心所存在的人效低下、配置不合理問題進行優(yōu)化，通過建立數(shù)學(xué)模型對人員配置進行重構(gòu)。

2.3 S快遞企業(yè)濟南三級中轉(zhuǎn)中心存在的問題

通過對中轉(zhuǎn)中心進行調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)該中轉(zhuǎn)中心存在人員效率低下、人效不達標的情況，主要表現(xiàn)在卡位分布、快遞件量、人員處理件量的不匹配。該中轉(zhuǎn)中心要求每個點部對應(yīng)一個卡位，由分揀人員在相應(yīng)卡位進行點部快件分揀操作，分揀完成后裝車發(fā)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(zhuǎn)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(yè)濟南中轉(zhuǎn)中心優(yōu)化

S公司對于中轉(zhuǎn)中心的人效要求是達到170件/人*h以上為優(yōu)良，而目前三級分撥中心無法完全達到優(yōu)良狀態(tài)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(yè)班次可允許的最大人員數(shù)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(xiàn)分揀人員與點部件量的匹配。

（1）給定參數(shù)

C：裝配線節(jié)拍，即卡位的平均件量，C=42502÷35≈1214件；

n：卡位的個數(shù)；

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(yù)先給定的人員數(shù)量（該模型實際結(jié)果中的人數(shù)可能小于K）；

k：人數(shù)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(yīng)的人員。

（3）目標函數(shù)

已知分揀線節(jié)拍，求最小化分揀人員的數(shù)量，因此設(shè)計目標函數(shù)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(jù)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(guī)劃模型進行求解，當人員的數(shù)量低于32人時，模型無解。當分揀人員的數(shù)量等于32人時，各個點部的件量分布見表2。

表2 優(yōu)化后點部平均件量表

根據(jù)模型求解得出，當分揀人員數(shù)量為32人時，即可滿足中轉(zhuǎn)中心的分揀操作。同時該模型按照點部件量均衡的規(guī)則對件量偏小的點部進行了合并，在人效達到優(yōu)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(yōu)化后人員數(shù)量比優(yōu)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(jié)語

電子商務(wù)和信息技術(shù)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(nóng)村拓展，快遞公司在獲得發(fā)展機遇的同時，也面臨著產(chǎn)品同質(zhì)化、市場激烈競爭、運營粗獷和設(shè)備升級等問題?？爝f的分撥過程屬于快遞公司內(nèi)部運營的一個重要環(huán)節(jié)，它直接決定著快件企業(yè)的操作效率、分揀成本和服務(wù)質(zhì)量，是事關(guān)企業(yè)是否可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。本文在此環(huán)境和現(xiàn)狀下，對S公司三級分撥中心所存在的問題進行調(diào)研分析，在現(xiàn)有的國內(nèi)外理論和實踐的基礎(chǔ)上，通過建立數(shù)學(xué)模型，得出相應(yīng)的改善建議來指導(dǎo)企業(yè)進行運營升級。當然，一部分電子商務(wù)公司和物流企業(yè)現(xiàn)階段已經(jīng)開始建立全自動化的中轉(zhuǎn)中心和分揀系統(tǒng)并成功上線運營，將信息化和機械化進行融合，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)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(shù)的大力支持下，快遞中轉(zhuǎn)和配送將會更加安全和高效。