基于Arena的大超市收银台系统仿真研究

基于Arena的大超市收银台系统仿真研究作者：婉小维
来源：《现代信息科技》2019年第06期
摘 ;要：本文研究大超市收银台系统，运用Arena Rockwell仿真软件模拟超市收银台系统，其主要是为了减少顾客等待时间，又能够提高超市的工作效率以及顾客满意度。

以兰州交通大学对面的超市作为实例，因为此超市是按学生上下课的时间安排工作的疏密，所以此超市是一个特殊的模型。

关键词：超市收银台系统;Arena Rockwell;仿真软件;顾客满意度
中图分类号：TP391.9 ; ; 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）06-0092-03
Abstract：This paper studies the supermarket cash register system，using Arena Rockwell simulation software to simulate the supermarket cash register system. The main purpose is to reduce customer waiting time，but also to improve the efficiency of supermarkets and customer satisfaction. Taking the supermarket opposite Lanzhou Jiaotong University as an example，this supermarket is a special model because it arranges the work according to the time of students’going to and from class. Keywords：supermarket queuing system;Arena Rockwell;simulation software;customer satisfaction
0 ;引 ;言
超市企業是激烈非常竞争的企业之一，无论在乡村或者是城市都有许多超市，因此，各个超市必须提高自己的综合实力，无论是商品质量或服务水平，都影响着顾客的选购决定。

超市的服务有多种类型，如导购服务、积分服务、收银台结算服务等，其中非常重要的一项服务是收银台结算服务。

一般情况下，顾客需要排队等待接受结算服务，超市收银台结算等待时间的长短影响着顾客对于是否进入超市选购商品的选择。

若等待接受服务的队列长度太长，而且顾客必须等待很久，一部分顾客就可能放弃购物而离开排队系统，导致顾客流量的减少。

为解决损失顾客问题，针对超市系统的办法之一既是模拟仿真。

Arena Rockwell Software软件是常用的仿真软件之一，这个软件具有许多适合解决仿真物流问题的功能，而且最后呈现出来的结果使人极易了解与掌握，因此本文将以Arena Rockwell Software软件为研究工具，研究兰州交通大学正门对面的大超市“华联超市”的收银台服务系统的排队等待接受结算服务的队列，寻找最合理的开通收银台的数量，以减少收银台排队等待接受服务的时间，使超市能够更好地服务顾客。

1 ;文献综述
在国内，邓红梅等人提出了大型超市收银台开放数目和顾客流失率问题，通过采用Arena Rockwell Software与带精英策略的非支配排序遗传算法，可以减少顾客流失率为1.87%，又能改进收银台开放数目幅度为138.5%;。

魏洋等人采用Arena Rockwell Software软件仿真一家超市排队系统模型。

该超市顾客所能接受的排队长度为6人，如果排队队列超过6人，顾客可能离开而放弃购买商品，此模型是为了减少排队长度与排队等待时间以及损失顾客率而建立的。

仿真模型完成后，得到排队平均时间为1.55分钟，排队平均长度为1人，是比较合理的。

在国外，Nurul Nazihah Hawari建立了超市排队模型，运用离散事件仿真，以分析影响顾客满意度的服务表现，能发现该模型涉及系统平均时间、总顾客数量、排队队列中的顾客数量、排队时间以及顾客能接受最长的排队长度等信息。

通过Arena Rockwell software软件建立模型可发现，某超市从早上10点至晚上10点的营业时间仅有一个收银台为顾客服务，使服务时间或排队时间较长，因此，为了减少服务时间或排队时间以及提高顾客满意度，作者建议分成两个班，早上的班有两个收银台为顾客服务，下午的班有一个收银台为顾客服务。

Nur Atirahbinti Abit提出了排队队列中等待时间与顾客满意度的关系，运用Arena Rockwell Software建立Kuantan城里的一家超市收银台排队系统的模型，该模型研究整体收银台排队系统，能提高收银台排队表现为30%。

2 ;实例分析
2.1 ;开放收银台数目
从表1看，9：30-13：30开放的收银台为4台，平均排队长度为8-10人，平均等待时间为3分钟;13：30-17：30开放的收银台为7台，平均排队长度为0-3人;17：30-21：30开放的收银台为11台，平均排队长度为10-12人，平均等待时间为5分钟。

2.2 ;顾客到达分析
通过多次对超市收银台服务系统进行观察，发现早上九点半至晚上九点半的营业时间，本文将研究非节假日分析，一日营业时间分为六个时段，如表2所示。

2.3 ;服务时间
通过在超市中随机调查100名顾客，用以分析服务时间数据，服务时间分为10个极差，如表3所示。

3 ;仿真
3.1 ;Input Analyzer
建立模型前，首先使用Arena软件上的Input Analyzer分析数据，分析之后，结果如图1所示。

从图1看，可以发现六个时段的数据分布方式都不一样如图2所示。

3.2 ;建模
首先建立Create模块;Type：Schedule，建立Decide
模块;Type：N-Way by Condition;分为三个时段Expres-sion：TNOW>0 && TNOW<240、TNOW>240 && TNOW<480、TNOW>480 && TNOW<720，再次建立三个Decide模
块;Expression：NQ（Counter service in morning1.Queue）>15*Morning capacity，建立三个Route模块用以记录损失顾客数量，如果顾客不能接受条件，顾客即将到Route，然后离开系统，然后建立三个Process模块;Action：Seize Delay Release;Resource Quantity：4-7-
11Expression：DISC（0.36，10，0.57，20，0.7，30，0.8，40，0.87，50，0.92，60，0.96，70，0.98，80，0.99，90，1，100）;Units：Seconds，然后建立Staion模块用以接受Route模块的数据，再次建立Record模块用来记录所有的损失顾客数量，最后是Dispose模块，进行设置Replications为100。

最终建立的华联超市收银台排队系统模型如图3所示。

4 ;仿真优化分析
本文将适合开放的收银台数目与顾客流量呈现出来，如表4与表5所示。

从表4与表5看出，总平均等待时间降下了0.6381分钟或38.286s。

此外，除了等待时间降下了，还能提高收银台作业效率。

5 ;结 ;论
本文运用Arena Rockwell仿真软件模拟大超市收银台系统，以减少顾客等待时间，而且提高超市表现及效率，该模型仅能看观察到平均等待时间，不能得出每个收银台的队列等待时间，因此，未来将研究及设计能观察到每个收银台的等待时间，从而对工作效率低下的收银台进行针对性改善。

参考文献：
[1] 邓红梅，严良.基于Arena的大型超市收银系统仿真与优化 [J].商，2013（13）：334-335.
[2] 魏洋，凡强，唐霞.基于Arena的超市排队系统仿真建模 [J].商，2015（18）：211.
[3] ABIT NAB. A study of queuing time in waiting line of supermarket at cashier counter by using simulation [D].Malaysia：Universiti Malasia Pahang，2015.
[4] Xian T C ，Hong C W ，Hawari N N . Modeling and simulation of queuing system for customer service improvement：A case study [C]// International Conference on Quantitative Sciences & Its Applications. AIP Publishing LLC，2016.
[5] Kelton，W. David/ Sadowski，Randall P./ Sturrock，David T. Simulation with Arena [M]. 3rd ed. New York：McGraw-Hill，2004.
作者簡介：婉小维（1993.08-），女，泰国人，硕士，研究生，主要研究方向：仿真优化。