楊巨峰，馬宇霞

（1.運(yùn)城學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理系，山西 運(yùn)城 044000；2.國(guó)藥山西運(yùn)城有限公司，山西 運(yùn)城 044000）

1 引言

配送中心有摘果式與播種式兩種基本揀選方式[1]，其貨物揀選效率成為影響物品到達(dá)目的地時(shí)間長(zhǎng)短的重要因素，揀選作業(yè)在倉(cāng)庫(kù)的整體作業(yè)流程中占很大比重。目前關(guān)于揀選效率的研究集中在揀選作業(yè)的優(yōu)化過(guò)程分析，而較少涉及對(duì)揀選效率的測(cè)量與評(píng)價(jià)。未來(lái)配送中心業(yè)態(tài)細(xì)化趨勢(shì)明顯，選擇適宜的揀選方式是配送中心流程設(shè)計(jì)與管理的核心關(guān)鍵技術(shù)。

2 對(duì)效率指標(biāo)的分析

效率，即單位時(shí)間完成的總工作量。在揀選方面，就是單位時(shí)間內(nèi)完成的揀選量。單位時(shí)間內(nèi)完成的揀選量越多，準(zhǔn)確率越高，揀選效率就越高，反之，則效率越低。對(duì)揀選效率的影響因子進(jìn)行梳理，篩選20 個(gè)因子[1]，見(jiàn)表1，進(jìn)行影響大小程度打分,范圍1-10 分。通過(guò)調(diào)查物流專家及行業(yè)實(shí)踐者，發(fā)放100 份調(diào)研問(wèn)卷，回收65 份，對(duì)回收問(wèn)卷數(shù)據(jù)采用主成分分析法對(duì)效率影響因子進(jìn)行分析。

2.1 特征值及累計(jì)貢獻(xiàn)率

在對(duì)原始的調(diào)查問(wèn)卷進(jìn)行處理后，得到65 個(gè)可用的數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入spss 軟件，得到的特征值及累計(jì)貢獻(xiàn)率詳見(jiàn)表2。

首先，根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查收集到的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理后進(jìn)行KMO、Bartlett 球形度檢驗(yàn)和碎石圖檢驗(yàn)[2]。如果KMO 的值大于0.6 且Bartlett 球形度檢驗(yàn)的sig 值小于顯著水平0.001，碎石圖趨勢(shì)符合要求，則意味著變量間的相關(guān)性強(qiáng)，適合做主成分分析且上表中的結(jié)果（即提取到的主成分）是有效的。KMO和Bartlett球形度檢驗(yàn)見(jiàn)表3。

表1 揀選效率影響因子表

表2 說(shuō)明的變量數(shù)總計(jì)

表3 KMO和Bartlett球形度檢驗(yàn)

碎石圖檢驗(yàn)如圖1所示。

由圖1 可知，第一個(gè)特征值點(diǎn)在頂點(diǎn)處，第二個(gè)特征值點(diǎn)在拐點(diǎn)處，從第二個(gè)點(diǎn)開(kāi)始，特征值點(diǎn)就趨于平緩，且第一個(gè)點(diǎn)明顯高于其他點(diǎn)，說(shuō)明收集到的數(shù)據(jù)是有效的[2]，表2 中的結(jié)果（即提取到的主成分）是有效的。

圖1 陡坡圖

由表2 可以得出，大于1 的特征值總共有7 個(gè)。所以可以得到7 個(gè)特征值，它們分別是λ1=4.896，λ2=2.019，λ3=1.666，λ4=1.398，λ5=1.372，λ6=1.157，λ7=1.049。主成分貢獻(xiàn)率：L1=24.481%，L2=10.096%，L3=8.330% ，L4=6.992% ，L5=6.858% ，L6=5.786% ，L7=5.243%。

累計(jì)貢獻(xiàn)率M=67.787,累計(jì)貢獻(xiàn)率在60%-80%之間，因此提取前7個(gè)主成分作為影響人工揀選效率的指標(biāo)。由初始因子載荷矩陣（見(jiàn)表4）得各指標(biāo)初始載荷V1,V2,…。

表4 初始因子載荷矩陣

由上表分析主成分與一種或多種指標(biāo)呈現(xiàn)的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)關(guān)系，對(duì)主成分進(jìn)行重新命名[2]。

2.2 指標(biāo)重建

第一主成分C1與當(dāng)前批次總的訂單行、揀貨人員行走速度、揀貨人員揀貨速度、揀選路徑有效性、播種式揀選及客戶在每個(gè)巷道的產(chǎn)品重復(fù)系數(shù)呈現(xiàn)較強(qiáng)正相關(guān)；與當(dāng)前批次的物品品種數(shù)和揀貨人員學(xué)歷水平呈現(xiàn)較強(qiáng)負(fù)相關(guān)。呈現(xiàn)正相關(guān)的因素反映了揀貨人員揀選速度對(duì)人工揀選效率的影響，因而能夠認(rèn)為第一主成分C1是揀貨人員揀選有效性的代表。

第二主成分C2與當(dāng)前批次的訂單數(shù)/客戶數(shù)及揀選服務(wù)（揀選、訂單合并、審核）呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)；與零揀作業(yè)區(qū)巷道寬度、揀貨人員行走速度、揀貨人員揀貨速度、揀選人員工齡、分揀設(shè)備、訂單預(yù)處理、揀誤率及領(lǐng)導(dǎo)管理呈現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。呈現(xiàn)正相關(guān)的因素反映了訂單處理效率的影響，因而能夠認(rèn)為第二主成分C2是訂單處理效率的代表。

第三主成分C3與分揀設(shè)備、摘果式揀選及揀選區(qū)占地面積呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)；與當(dāng)前批次的訂單數(shù)/客戶數(shù)、當(dāng)前批次總的訂單行、零揀作業(yè)區(qū)長(zhǎng)度和寬度/周長(zhǎng)、零揀作業(yè)區(qū)巷道寬度、揀貨人員行走速度、揀貨人員揀貨速度、揀選人員工齡及揀選服務(wù)（揀選、訂單合并、審核）呈現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。呈現(xiàn)正相關(guān)的因素反映了揀選外力配置因素對(duì)人工揀貨效率的影響，因而能夠認(rèn)為第三主成分C3是揀選外力配置因素的代表。

第四主成分C4與揀貨人員學(xué)歷水平呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)；與當(dāng)前批次的物品品種數(shù)、當(dāng)前批次總的訂單行、揀貨人員行走速度、揀貨人員揀貨速度、揀選路徑有效性、分揀設(shè)備、訂單預(yù)處理及播種式揀選、揀誤率、揀選區(qū)占地面積呈現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。呈現(xiàn)正相關(guān)的因素反映了素質(zhì)教育因素對(duì)人工揀貨效率的影響，因而能夠認(rèn)為第四主成分C4是素質(zhì)教育因素的代表。

第五主成分C5與揀貨人員學(xué)歷水平及分揀設(shè)備呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)；與當(dāng)前批次的訂單數(shù)/客戶數(shù)、當(dāng)前批次的物品品種數(shù)、當(dāng)前批次總的訂單行、揀貨人員揀貨速度、揀選人員工齡、訂單預(yù)處理、揀選服務(wù)（揀選、訂單合并、審核）、領(lǐng)導(dǎo)管理及揀選區(qū)占地面積呈現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。呈現(xiàn)正相關(guān)的因素反映了設(shè)備使用率因素對(duì)人工揀貨效率的影響，因而能夠認(rèn)為第五主成分C5是設(shè)備使用效果因素的代表。

第六主成分C6與當(dāng)前批次的物品品種數(shù)、揀貨人員責(zé)任感及揀誤率呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)；與零揀作業(yè)區(qū)巷道寬度、揀貨人員揀貨速度、揀選路徑有效性、揀貨人員學(xué)歷水平、揀選人員工齡、分揀設(shè)備、訂單預(yù)處理、揀選服務(wù)（揀選、訂單合并、審核）、播種式揀選及揀選區(qū)占地面積呈現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。呈現(xiàn)正相關(guān)的因素反映了揀貨人員對(duì)貨品區(qū)分度因素對(duì)人工揀貨效率的影響，因而能夠認(rèn)為第六主成分C6是揀貨人員對(duì)貨品區(qū)分度因素的代表。

第七主成分C7與當(dāng)前批次的訂單數(shù)/客戶數(shù)及零揀作業(yè)區(qū)長(zhǎng)度和寬度/周長(zhǎng)呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)；與當(dāng)前批次總的訂單行、揀貨人員揀貨速度、揀貨人員責(zé)任感、揀選服務(wù)（揀選、訂單合并、審核）、摘果式揀選及客戶在每個(gè)巷道的產(chǎn)品重復(fù)系數(shù)呈現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。呈現(xiàn)正相關(guān)的因素反映了訂單與作業(yè)區(qū)相適度因素對(duì)人工揀貨效率的影響，因而能夠認(rèn)為第七主成分C7是訂單與作業(yè)區(qū)相適度因素的代表。

3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

選取XX物流配送中心作為實(shí)驗(yàn)測(cè)試場(chǎng)所，該配送中心庫(kù)區(qū)類型屬于普通倉(cāng)庫(kù)，結(jié)構(gòu)為平房，道路屬于環(huán)形式，其有效使用面積包括兩部分，使用面積（貨架、貨垛實(shí)際占地面積）和輔助面積。其物料流動(dòng)方式為收貨—儲(chǔ)存—揀貨—發(fā)貨，揀選使用工具一般為手推車和叉車，貨位布置為縱列式，即貨垛，且貨架長(zhǎng)度方向與側(cè)墻相互平行。揀選人員整體受教育水平較低，企業(yè)管理制度方面較為一般，人員流動(dòng)性較大，多為人工揀選方式。

3.1 以時(shí)間為測(cè)算標(biāo)準(zhǔn)的兩種不同揀選方式的揀選效率

該物流配送中心平均每日接收的客戶訂單為35個(gè)，平均每日處理的訂單行為1 900-2 000 行，根據(jù)實(shí)際情況，在這里我們?nèi)。╒）1 960行，則每個(gè)客戶的平均訂單行（P）為56 個(gè)，實(shí)際的SKU（W）約為500種。故每張訂單客戶的產(chǎn)品重復(fù)系數(shù)為4。一次揀選區(qū)為長(zhǎng)（C）45m、寬（K）30m 的揀貨區(qū)，巷道數(shù)（X）為20個(gè)。二次揀選取為長(zhǎng)（c）25m、寬（k）20m的二次分揀區(qū)（貨垛）。

3.1.1 摘果式揀選。一次揀選作業(yè)區(qū)的長(zhǎng)度為45m，寬度為30m。作業(yè)區(qū)兩邊貨架不靠墻，每個(gè)巷道內(nèi)客戶的產(chǎn)品重復(fù)系數(shù)為3（δ）。一個(gè)揀貨員平均揀選一個(gè)SKU的時(shí)間為3s（T1）,揀選完一個(gè)SKU尋找下一個(gè)SKU 的時(shí)間為5s（T2）。行走時(shí)間為0.8m/s（T3），揀選完一張訂單后要繞過(guò)最后一個(gè)貨架把揀選貨物放到復(fù)核區(qū)。揀貨人員為5 人，且在揀選區(qū)同時(shí)作業(yè)，揀誤率為0.8%。在一次揀選區(qū)揀選有效性為0.8。

根據(jù)以上信息得：

S為揀選人員揀選完一張訂單所用時(shí)間。每天平均處理客戶訂單35個(gè)，故總的時(shí)間為34 820.625s。

3.1.2 播種式揀選。二次揀選作業(yè)區(qū)長(zhǎng)度為25m，寬度為20m。假設(shè)貨品所在巷道位置不確定，揀貨員揀貨時(shí)要從頭到尾走遍所有巷道。在一次揀選區(qū)揀選有效性為0.6，揀選人員的靈活度較高，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并修正。且一次揀選完成后送到復(fù)核區(qū)，打包，裝車的銜接性較強(qiáng)。一般情況下5個(gè)訂單為一批，即5個(gè)客戶為一批(當(dāng)前批次總的訂單行為j),共分為7批，則計(jì)算式如下:

T4為揀選一批客戶所用時(shí)間。每天平均處理客戶訂單35個(gè)，故總的時(shí)間為26 617.5s。

假定在二次分揀區(qū)的作業(yè)時(shí)間包括揀出貨品時(shí)間和分類裝筐時(shí)間。揀出貨品時(shí)間按照揀取一個(gè)SKU 的時(shí)間計(jì)算。分類裝筐時(shí)間（T5）為揀取一個(gè)SKU 時(shí)間的2 倍。揀選時(shí)間為T(mén)6=(T1*P+T5*P)*7,即T6=(3*56+6*56)*7=3 528(s)。采用播種式揀選總時(shí)間為T(mén)7=26 617.5+3 528=3 0145.5(s)。

由上述可得出該物流配送中心的測(cè)算數(shù)據(jù)，且在該種情況下選擇播種式揀選方式較為節(jié)約時(shí)間，節(jié)約時(shí)間為78min。

3.2 基于不同指標(biāo)的兩種揀選方式的測(cè)評(píng)與優(yōu)化

根據(jù)主成分分析的降維結(jié)果，以XX物流配送中心播種式揀選與摘果式揀選的相關(guān)數(shù)據(jù)為例，采用主成分分析得出的指標(biāo)來(lái)說(shuō)明各種指標(biāo)下播種式揀選與摘果式揀選的適用范圍。

3.2.1 兩種揀選方式的測(cè)評(píng)

（1）在第一主成分C1代表的指標(biāo)中，指標(biāo)的量化分析結(jié)果見(jiàn)表5-表7。

表5 每批次處理的總訂單行

表5 顯示，隨著j（每批次處理的總訂單行）的增大，摘果式揀選和播種式揀選兩者之間的時(shí)間差差距變小，而播種式揀選的時(shí)間增量小于摘果式揀選的時(shí)間增量，因此當(dāng)每批次處理的總訂單行增多時(shí)，采用播種式揀選方式較為合適。

表6 揀取時(shí)間

隨著揀取時(shí)間的增大，摘果式揀選和播種式揀選的時(shí)間差逐步縮小，因此當(dāng)揀取時(shí)間增大時(shí)，即揀取大件物品時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況選擇采用播種式揀選或摘果式揀選方式。

隨著訂單與作業(yè)區(qū)相適度的加大，摘果式揀選和播種式揀選的時(shí)間差也逐漸縮小，因此當(dāng)揀選有效性增大逐漸逼近1時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況選擇采用兩種揀選方式。由表5-表7 及有關(guān)分析表明，采用揀選人員揀選有效性這一主成分來(lái)判定該物流配送中心適宜的揀選方式符合實(shí)際情況。

表7 揀選路徑有效性

（2）在第二主成分C2代表的指標(biāo)中，指標(biāo)的量化分析見(jiàn)表8、表9。

表8 客戶數(shù)

隨著客戶數(shù)的增加，摘果式揀選和播種式揀選的時(shí)間差也逐漸加大。當(dāng)客戶數(shù)（訂單數(shù)量）增多時(shí)，采用播種式揀選方式較為合適。因此用訂單處理效率這一主成分來(lái)判定該物流配送中心適宜的揀選方式符合實(shí)際情況。

（3）在第三主成分C3代表的指標(biāo)中，指標(biāo)的量化分析見(jiàn)表9。

表9 揀選區(qū)占地面積

隨著揀選區(qū)占地面積的增加，摘果式揀選和播種式揀選所用時(shí)間和時(shí)間差也逐漸加大，而從總體看，播種式揀選時(shí)間增長(zhǎng)幅度小于摘果式揀選。因此，當(dāng)揀選區(qū)占地面積增大時(shí)，適合采用播種式揀選方式。

物流配送中心應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)揀選區(qū)面積進(jìn)行調(diào)整，否則有可能加大了面積的同時(shí)反而增加了揀選時(shí)間，沒(méi)有提高實(shí)際的揀選效率。

由表9及有關(guān)分析表明，用外力配置這一主成分來(lái)判定該物流配送中心適宜的揀選方式符合實(shí)際情況。

（4）第四主成分C4以及第五主成分C5不適合采取量化指標(biāo)來(lái)表明。故在此不再分析。

（5）在第六主成分C6代表的指標(biāo)中，指標(biāo)的量化分析見(jiàn)表10、表11。

表10 尋找貨位時(shí)間

隨著揀取人員尋找貨物時(shí)間的增大，摘果式揀選和播種式揀選所用時(shí)間逐步加大。相對(duì)于兩種揀選方式來(lái)說(shuō)，幾乎沒(méi)有差別。因而能夠按照實(shí)際情況選擇采用合適的揀選方式。因此用揀選人員對(duì)貨品區(qū)分度這一主成分來(lái)判定該物流配送中心適宜的揀選方式符合實(shí)際情況

表11 分類裝筐時(shí)間

隨著揀取時(shí)間與分類裝筐時(shí)間差距的縮小，摘果式揀選和播種式揀選的時(shí)間差逐漸加大。由此可得，當(dāng)揀取時(shí)間與分類裝筐時(shí)間差距縮小時(shí)，即分類裝筐時(shí)間增大時(shí)，采用播種式揀選方式較合理。因此用揀選人員對(duì)貨品區(qū)分度這一主成分來(lái)判定該物流配送中心適宜的揀選方式符合實(shí)際情況。

（6）在第七主成分C7代表的指標(biāo)中，指標(biāo)的量化分析見(jiàn)表12。訂單數(shù)與作業(yè)區(qū)長(zhǎng)寬比較大時(shí)，兩種揀選方式的揀選時(shí)間都在增加，但是播種式揀選方式的增長(zhǎng)幅度較小，因此適宜采用播種式揀選方式。上述相關(guān)分析表明，用訂單與作業(yè)區(qū)相適度這一主成分來(lái)判定該物流配送中心適宜的揀選方式符合實(shí)際情況。

表12 訂單與作業(yè)區(qū)相適度

3.2.2 揀選效率的優(yōu)化建議。上文通過(guò)對(duì)本配送中心相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)評(píng)可以選擇使其效率最大化的方式。下面從宏觀的角度提出幾點(diǎn)提高小型物流配送中心揀選效率的措施。

（1）提高其揀選的技術(shù)水平，在使用手推車、叉車、起重機(jī)的基礎(chǔ)上，在一定成本控制范圍內(nèi)根據(jù)實(shí)際情況適度提高其揀選的技術(shù)水平。

（2）增加對(duì)員工的培訓(xùn)，完善相應(yīng)制度，從而增加每一個(gè)揀選人員的在崗時(shí)間，增強(qiáng)揀選熟練度。

（3）招聘相關(guān)專業(yè)人才，提高其薪資待遇，鼓勵(lì)員工對(duì)配送中心建言獻(xiàn)策，增強(qiáng)員工的責(zé)任意識(shí)，減少人員的流動(dòng)性。

（4）減少訂單等待時(shí)間，優(yōu)化空間利用率以及增強(qiáng)揀選作業(yè)間的銜接性。增強(qiáng)訂單處理的效率，避免訂單堆積。

4 結(jié)語(yǔ)

本文采用主成分分析法分析了影響配送中心人工揀選效率的因素，并根據(jù)降維結(jié)果對(duì)XX物流配送中心兩種揀選方式的揀選效率進(jìn)行測(cè)評(píng)與選擇，最后給出了優(yōu)化物流配送中心人工揀選效率的建議。在實(shí)際配送中心揀貨作業(yè)中，還有眾多因素影響揀選效率，因此要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)物流配送中心的發(fā)展做出決策，增強(qiáng)人與物的匹配度，提高揀選效率與效益。