Simulace supermarket
Název simulace: Simulácia podkladní v supermarkete
Autor: D. Lavko, lavd01
Modelovací nástroj: Netlogo
Contents
Definícia problému
Simulácia sa zameriava na skúmanie vplyvu počtu otvorených pokladní v supermarkete na celkový zisk obchodu. Cieľom je zistiť optimálny počet pokladní, ktoré minimalizujú straty spôsobené odchádzaním zákazníkov z dôvodu dlhých čakaní v radoch, a tým maximalizovať zisk obchodu.
Metoda
Pre svoju simuláciu som si vybral multi-agentné prostredie NetLogo.
Model
V modeli sa nachádza niekoľko častí, ktoré majú rôzne farby, ktoré reprezentujú jednotlivé zóny supermarketu.
- Tmavomodrá farba - predstavuje vstupnú zónu, kde noví zákazníci vstupujú do obchodu
- Žltá farba - predstavujú oblasti s produktmi, pričom supermarket obsahuje 28 rôznych produktov
- Sivá farba - označuje zónu, kde sa zákazníci zaraďujú do fronty pri pokladniach
- Červená/Zelená farba - predstavuje pokladne, ktoré sa pri otvorení zmenia na zelenú farbu, aby signalizovali, že sú pripravené
- Svetlomodrá farba - predstavuje miesto, kde zákazníci odchádzajú z obchodu bez nákupu, ak sú príliš frustrovaní z dlhých čakaní
Rozhranie
V simulácií je mmožné nastavovať nasledovné parametre:
- nb-hours-before-stop - otváracie hodiny supermarketu - 250 ticks = 1 hodina realtime
- product-max-price - maximálna cena produktov, cena je náhodne generovaná do stanovenej maximálnej hranice, cena je generovaná pre každý produkt samostatne, a teda každý produkt má inú cenu
- product-margin - marža na produktoch
- max-customer-number - maximálny povolený počet zákazníkov v obchode
- max-entrance-speed - maximálny povolený počet zákazníkov, ktorí môžu do supermarketu prísť s každým tickom
- max-length-shopping-list - maximálny počet produktov, ktoré budú zahrnuté v nákupnom zozname zákazníka
- avg-checkout-speed - rýchlosť pokladní, každá pokladňa má inú rýchlosť
- customer-patience - pravdepodobnosť odchodu zákazníka
- checkout-cost-per-hour - náklady na prevádzku pokladne za hodinu (250 ticks)
- percent-checkout-open - počet otvorených pokladní v percentách
Pomocou grafov a monitorov môžeme sledovať následujúce veci:
- Zisk - zisk supermarketu v porovnaní s so uplným možným ziskom
- Trzby - celkove trzby supermarketu
- naklady na pokladne - celkové náklady na pokladne
- Zisk bez odchodu zákazníkov - maximálny možný zisk supermarketu
- Zisk - zisk supermarketu
- Otvorené pokladne - počet otvorených pokladní
- Zatvorené pokladne - počet zatvorených pokladní
Zákazníci
Za agentov sú v simulácií považovaný zákazníci supermarketu, ktorý majú nastavenú náhodnú rýchlosť pohybu.
Proces nákupu, každý zákazník:
- vstupuje do obchodu s definovaným nákupným zoznamom
- presúva sa k najbližšiemu produktu
- produkt vezme a pridá ho do košíka
- presúva sa k nasledujúcemu produktu
- tento postup opakuje, kým nezíska všetky položky zo svojho zoznamu
- náslende sa presúva k pokladniam
- vyberie si pokladňu kde je najmenšia fronta
- vo fronte čaká na svoj rad (každá pokladňa má inú rýchlosť obsluhy)
- ak je vo fronte príliš veľa ľudí, rozhodne sa opustiť obchod bez nákupu (stratený zisk pre obchod)
- zaplatí za tovar a opustí obchod
Výsledky
Ako inšpiráciu pre simuláciu som použil veľké supermarkety, ako je napríklad supermarket Albert, ktoré disponujú 20 a viac pokladňami. Tieto supermarkety bývajú väčšinou otvorené 15 hodín denne, od 7:00 do 22:00. Maximálna dĺžka nákupného zoznamu je nastavená na 25 položiek, čo predstavuje priemerný nákup na základe vlastných pozorovaní. Trpezlivosť zákazníkov je nastavená tak, že existuje 20% šanca, že zákazník odíde bez nákupu, ak je fronta príliš dlhá. Náklady na prevádzku pokladní sa zakladajú na priemernej mzde pokladníkov, ktorá je 6 eur na hodinu. [1]
Simulácia 1 - Statické parametre
Táto simulácia bola vykonaná s maximálnym počtom 200 zákazníkov v celom supermarkete počas celého dňa. Cieľom tejto simulácie bolo získať základný prehľad o správaní modelu.
- Najmenší zisk: 1 Pokladňa dosiahla najmenší zisk vo výške -3 175.14 €.
- Najväčší zisk: 18 Pokladní dosiahla najväčší zisk vo výške 6 132.22 €.
Výsledky prvej simulácie potvrdili, že ak máme viac pokladní, môžeme zarobiť viac peňazí. Bolo to vidieť v tom, že pokladne s väčším počtom zákazníkov dosiahli väčší zisk. To znamená, že je dôležité mať voľné pokladne, keď je viac ľudí v obchode.
Simulácia 2 - Statické parametre
Táto simulácia bola upravená podľa priemernej návštevnosti v priebehu dňa, pomocou peak hours:
- 7:00 - 10:00 - max 50 ľudí
- 10:00 - 14:00 - max 150 ľudí
- 14:00 - 17:00 - max 250 ľudí (peak hours)
- 17:00 - 20:00 - max 150 ľudí
- 20:00 - 22:00 - max 75 ľudí
- Najmenší zisk: 1 Pokladňa dosiahla najmenší zisk vo výške -2 434.50 €.
- Najväčší zisk: 16 Pokladní dosiahla najväčší zisk vo výške 4 056.80 €.
Druhá simulácia s dynamickým prístupom k počtu otvorených pokladní zohľadňovala meniacu sa návštevnosť počas dňa. Tento model dosiahol významné zlepšenie v zisku a minimalizácii strát v porovnaní s prvou simuláciou. Ukázalo sa, že prispôsobenie počtu pokladní aktuálnej potrebe môže viesť k efektívnejšej prevádzke a vyššiemu zisku.
Simulácia 3 - Pefektná simulácia
V tejto simulácii som sa snažil dosiahnuť 100% zisk optimalizovaním počtu otvorených pokladní na základe maximálneho počtu zákazníkov v obchode. Avšak, simulácia nebola úspešná a maximálny dosiahnutý zisk bol podobný ako pri predchádzajúcej simulácii. Napriek úpravám sa nepodarilo výrazne zvýšiť zisk nad hodnoty dosiahnuté v druhej simulácii.
Záver
Model ukázal, že dynamický prístup k riadeniu počtu pokladní na základe aktuálnej návštevnosti počas dňa môže mať výrazne pozitívny vplyv na výkonnosť prevádzky v supermarkete. Tento prístup dosiahol významné zlepšenie v zisku a minimalizácii strát v porovnaní s pevnými parametrami, kde bol počet pokladní konštantný. Z tohto vyplýva, že prispôsobenie počtu pokladní aktuálnej potrebe môže viesť k efektívnejšej prevádzke a vyššiemu zisku.
Je dôležité poznamenať, že v našom modeli sme nezahrnuli ďalšie náklady, ktoré môžu ovplyvniť celkový zisk supermarkete. Medzi tieto náklady môžu patriť napríklad náklady na energiu, údržbu zariadení a ďalšie prevádzkové náklady. Okrem toho sme v našom modeli nezohľadnili samoobslužné pokladne, ktoré sú v súčasnosti široko používané a mohli by mať výrazný vplyv na efektivitu prevádzky a zisk supermarkete. Integrácia týchto faktorov do simulácie by mohla poskytnúť ďalšie pohľady na optimalizáciu riadenia pokladní a maximalizáciu celkového zisku obchodu.
Návrhy na zlepšenie
- iné rozloženie produktov v supermarkete
- sklad a skladníci
- samoobslužné pokladne
Referencie
[1] https://cz.indeed.com/career/prodava%C4%8D%2Fka/salaries
