Lý do ch ọn đề tài
Lý thuyết xếp hàng được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như bưu chính viễn thông, hàng không, và y tế, giúp tối ưu hóa thời gian chờ đợi trong các tình huống phục vụ khách hàng hàng ngày Việc xếp hàng chờ đợi, dù thường xuyên xảy ra, thực chất gây lãng phí thời gian và ảnh hưởng đến trải nghiệm của khách hàng Mặc dù doanh nghiệp không thể mở thêm quầy phục vụ do chi phí và khả năng nhàn rỗi, lý thuyết xếp hàng cung cấp các công cụ để đánh giá hiệu suất và cải thiện quy trình phục vụ Áp dụng lý thuyết này vào các bài toán kinh tế giúp tối ưu hóa các yếu tố ngẫu nhiên trong hệ thống, từ đó giảm thiểu thời gian chờ đợi và nâng cao hiệu quả hoạt động.
Trong lĩnh vực logistics, hiện tượng hàng chờ là một vấn đề phổ biến mà các nhà sản xuất và doanh nghiệp cần cân nhắc kỹ lưỡng Tại các cảng biển, tàu thường phải xếp hàng dài để chờ đến lượt xếp dỡ hàng hóa do năng lực xếp dỡ hạn chế, không thể phục vụ tất cả tàu cùng lúc Tương tự, tại các kho bãi, các phương tiện vận tải như xe tải và xe container cũng phải chờ để giao hàng Điều quan trọng là xác định thời gian chờ hợp lý nhằm duy trì sự hài lòng của khách hàng, đồng thời tối ưu hóa năng lực hoạt động của doanh nghiệp trong cả những ngày bình thường.
Hiện tượng xếp hàng chờ để giao hàng tại kho CFS Damco - TBS đã trở thành một vấn đề thường xuyên, đặc biệt là đối với các xe hàng Nike Khoảng 50% nhà máy Nike đã phàn nàn về quá trình chờ đợi giao hàng trong các đợt đến thăm nhà máy Mặc dù kho Damco đã tăng cường khu vực làm hàng và đầu tư vào các hệ thống quản lý kho vận hiện đại, nhưng hiện tượng chờ đợi vẫn xảy ra, gây ra lãng phí cho nhà máy, đặc biệt là vào những ngày cao điểm khi có hơn 80 xe hàng Nike đến kho giao hàng.
Damco phải thanh toán tiền họ bị nhà xe phạt do thuê xe chở hàng quá thời gian quy định
Dựa trên những lý do đã nêu, tôi nhận thấy tầm quan trọng và sự cần thiết của việc giảm thời gian chờ giao hàng tại nhà máy Nike, vì vậy tôi quyết định chọn đề tài này để nghiên cứu cho luận văn của mình.
“ Ứng dụng Lý thuyết xếp hàng để giải quyết bài toán xếp hàng chờ của các xe hàng Nike khi đến giao hàng tại kho CFS Damco – TBS ”.
M ục tiêu nghiên cứu
Luận văn có 3 mục tiêu chính sau đây:
- Phân tích thực trạng hoạt động giao nhận hàng Nike xuất khẩu tại kho CFS Damco - TBS qua lăng kính của Lý thuyết xếp hàng
Để giảm thiểu ùn tắc trong quá trình xếp hàng chờ giao hàng tại kho, cần xác định rõ các yếu tố tác động đến tình trạng này Việc phân tích các thông số hàng đợi như chiều dài hàng đợi tại các thời điểm khác nhau và thời gian chờ trung bình sẽ giúp hiểu rõ hơn về vấn đề Từ đó, có thể đưa ra các phương án hiệu quả nhằm tối ưu hóa quy trình và rút ngắn thời gian chờ cho khách hàng.
Để cải thiện thời gian chờ giao hàng tại kho cho các xe hàng của nhà máy Nike, cần đề xuất các giải pháp hiệu quả Những giải pháp này không chỉ áp dụng cho xe hàng của Nike mà còn có thể được triển khai cho toàn bộ kho đối với xe hàng của các khách hàng khác, nhằm tối ưu hóa quy trình logistics và nâng cao hiệu suất làm việc.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập thông tin sơ cấp
Trong nghiên cứu này, tác giả áp dụng các phương pháp điều tra thực tế với mẫu được chọn theo phương pháp phi ngẫu nhiên hoặc chọn mẫu có mục đích, nhằm khảo sát khách hàng một cách hiệu quả Để thu thập thông tin sơ cấp, tác giả đã thực hiện hai bảng khảo sát, trong đó đối tượng nhận và trả lời bảng câu hỏi được chọn lọc kỹ lưỡng.
4.1.1 Bảng khảo sát được thực hiện tại kho:
Mục tiêu của nghiên cứu là xác định thời gian chờ thực tế của các xe giao hàng tại kho Do kho được phân bổ số lượng line cho từng khách hàng riêng biệt, nên thời gian chờ của mỗi khách hàng sẽ có sự khác nhau.
- Số lượng mẫu: 120 xe hàng (có 6 nhóm khách hàng chính, mỗi khách hàng khảo sát 20 xe)
- Thời điểm khảo sát: Buổi chiều từ 1 giờ đến 4 giờ Đây là thời điểm có nhiều xe đến giao hàng trong ngày
- Cách thức gởi bảng khảo sát:
Khi xe đến cổng TBS, bảo vệ sẽ yêu cầu nộp chứng từ để xác định hàng hóa trên xe (Nike, Adidas, Ikea…) Sau đó, họ sẽ phát bảng khảo sát cho đến khi hoàn thành 20 bảng của khách hàng đó, với mỗi bảng khảo sát tương ứng với một xe hàng.
• Khi xe ra khỏi kho, bảo vệ TBS sẽ thu lại bảng khảo sát này
Đối tượng khảo sát là nhân viên giao nhận của nhà máy hoặc tài xế đại diện cho nhà máy tại kho, vì vậy bảng câu hỏi cần ngắn gọn và dễ hiểu để thu hút sự tham gia của họ.
4.1.2 Bảng khảo sát gởi cho các nhà máy Nike:
Sau khi xác định rằng các nhà máy Nike có thời gian chờ lâu nhất trong việc giao hàng tại kho so với các khách hàng khác, tác giả đã tiến hành một bảng khảo sát sâu hơn với các câu hỏi mở Điều này nhằm tạo cơ hội cho nhà máy Nike bày tỏ ý kiến và góp ý nhiều hơn Nội dung chi tiết của bảng khảo sát được trình bày trong Phụ lục 4.
- Đối tượng khảo sát: nhân viên quản lý hàng Nike tại nhà máy Nike
- Số lượng: 26 nhà máy Nike tại miền Nam Việt Nam Danh sách nhà máy trong phụ lục 2
- Cách thức khảo sát: Bảng khảo sát được gởi đến nhà máy bằng email.
Phương pháp xử lý thông tin
Áp dụng kết hợp các phương pháp thống kê mô tả, cân đối và dự báo, tác giả sử dụng Lý thuyết xếp hàng để phân tích và cải tiến hệ thống giao nhận hàng tại kho CFS Damco - TBS Đầu vào là sự phát sinh ngẫu nhiên của các xe hàng vào kho với mật độ xác định λ, trong khi đầu ra là số lượng xe hàng được phục vụ và ra khỏi kho với mật độ xác định à tại mỗi line Khi các line phục vụ bận và xe hàng mới tiếp tục đến, hệ thống sẽ gặp phải sự chậm trễ và hình thành một “hàng đợi” (Queueing).
Nghiên cứu này áp dụng Lý thuyết xếp hàng để xác định mối tương quan giữa năng lực hệ thống và số lượng xe đến giao hàng Năng lực hệ thống được xác định là cố định, trong khi số lượng xe đến là biến thiên Thông qua việc đếm số lượng xe đến giao hàng tại kho CFS Damco - TBS, nghiên cứu này đã vận dụng công thức của Lý thuyết xếp hàng để phân tích mối quan hệ giữa năng lực hệ thống và số lượng xe đến giao hàng.
Lý thuyết xếp hàng giúp tính toán các thông số cần thiết để cải thiện thời gian chờ của nhà máy khi giao hàng Bằng cách áp dụng lý thuyết này, các giải pháp tối ưu có thể được tìm ra nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động và giảm thiểu thời gian chờ đợi.
- Số lượng xe trung bình trong hệ thống
- Thời gian trung bình của một xe trong hệ thống (bao gồm cả thời gian trong hàng chờ và thời gian nhận hàng)
- Số lượng xe trung bình trong hàng chờ
- Thời gian trung bình của một xe trải qua trong hàng chờ để được phục vụ
Tác giả nghiên cứu các tính chất của hệ thống bao gồm xác suất phục vụ, phân phối số yêu cầu trong hệ thống, cũng như phân phối thời gian chờ và thời gian lưu trú của xe hàng Các thông số hàng đợi được xác định dựa trên lý thuyết xác suất thống kê, trong đó quá trình đi - đến của xe hàng được mô tả bằng các quá trình Poisson với phân bố hàm mũ và thuật toán xếp hàng tương ứng.
Hệ thống xếp hàng thường có tính ngẫu nhiên, dẫn đến các số liệu thu thập được là rời rạc và ngẫu nhiên Do đó, việc khảo sát các giá trị kỳ vọng là cần thiết Để đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống xếp hàng, cần tập trung vào việc đo lường thời gian chờ đợi của khách hàng và thời gian ngừng hoạt động của hệ thống phục vụ Những thông tin này sẽ giúp thiết kế hệ thống phục vụ một cách tối ưu nhất.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Các nhà máy Nike đang gặp khó khăn khi phải chờ đợi lâu để giao hàng tại kho CFS Damco - TBS, điều này đang được Ban quản lý của Damco chú trọng cải thiện Nike đã so sánh kho Damco với kho APL Logistics (APLL), vì các nhà máy sản xuất hàng xuất khẩu sang Châu Âu và Châu Á thường chọn Damco làm nhà cung cấp dịch vụ logistics (LSP), trong khi hàng xuất khẩu sang Mỹ, Canada và Mỹ Latinh lại được giao tại kho APLL, mặc dù cả hai kho đều nằm trong ICD TBS Việc cải thiện thời gian chờ giao hàng tại Damco sẽ giúp Nike chủ động hơn trong kế hoạch giao hàng, từ đó tối ưu hóa nguồn lực và tiết kiệm thời gian cũng như chi phí cho các nhà máy.
Nike có thể xem xét chấm dứt hợp đồng với Damco nếu họ nhận thấy khó khăn trong quá trình hợp tác, đặc biệt là khi năng lực bốc xếp tại kho đã quá tải so với lượng hàng hiện tại Điều này sẽ khiến Nike e ngại trong việc lựa chọn Damco cho các tuyến vận chuyển mới Nếu Damco không chú trọng đến vấn đề này, các nhà xuất khẩu tại Việt Nam sẽ bị ảnh hưởng tiêu cực.
Nam sẽ là người bị thiệt vì phát sinh thêm chi phí, tốn kém thời gian của họ.
Trong bối cảnh cạnh tranh khốc liệt hiện nay, các doanh nghiệp logistics cần không ngừng cải tiến và đổi mới để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng Hiểu rõ mong muốn của các nhà máy là tăng tốc độ giải phóng hàng, Damco đang nỗ lực thiết kế các hoạt động nhằm kiểm soát hiệu quả và tối ưu hóa quy trình vận hành kho vận cho các đối tác.
K ết cấu đề tài
Đề tài gồm 3 chương với kết cấu như sau:
- Chương 1: Cơ sở lý luận và ý nghĩa vận dụng của Lý thuyết xếp hàng
- Chương 2: Thực trạng xếp hàng chờ của xe hàng Nike tại kho CFS Damco - TBS
- Chương 3: Giải pháp nhằm cải thiện thời gian chờ cho nhà máy Nike khi giao hàng tại kho CFS Damco - TBS.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ Ý NGHĨA VẬN DỤNG CỦA LÝ THUYẾT XẾP HÀNG
Tổng quan về Lý thuyết xếp hàng
Lý thuyết xếp hàng, hay còn gọi là Lý thuyết phục vụ đám đông, nghiên cứu các đặc tính của mô hình toán học liên quan đến hệ thống ngẫu nhiên Trong lý thuyết này, có một hệ thống phục vụ nơi khách hàng đến và phải xếp hàng chờ được phục vụ Thời gian đến của khách hàng và thời gian phục vụ đều là những đại lượng ngẫu nhiên.
Kỹ sư A.K Erlang là người đầu tiên nghiên cứu Lý thuyết xếp hàng, nhằm tính toán số đường dây điện thoại tối ưu cho tổng đài tại Copenhagen Vào thời điểm đó, người dùng phải kết nối thủ công qua tổng đài và chờ đợi để thực hiện cuộc gọi Erlang mong muốn xác định số đường dây tối thiểu cần thiết để giảm thiểu thời gian chờ đợi cho hàng nghìn người Ông đã phát triển phương trình Erlang để tính toán số cuộc gọi trung bình và thời gian mỗi cuộc gọi Kết quả cho thấy nếu tổng đài trang bị 7 đường dây, 99% cuộc gọi sẽ được kết nối ngay lập tức Năm 1909, Erlang công bố phát hiện của mình, đánh dấu sự ra đời của Lý thuyết xếp hàng trong toán học.
Lý thuyết xếp hàng, hay còn gọi là ngẫu nhiên lý thuyết hệ thống dịch vụ, nghiên cứu các đối tượng dịch vụ và thời gian phục vụ để cải thiện hệ thống dịch vụ và tối ưu hóa chi phí cho các tổ chức kinh tế Nó được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như mạng máy tính, sản xuất, vận chuyển và hàng tồn kho Nghiên cứu Lý thuyết xếp hàng bao gồm ba khía cạnh chính: suy luận thống kê, mô hình dữ liệu và hệ thống hành vi, với mục tiêu thiết kế và vận hành hiệu quả các hệ thống dịch vụ để đạt được lợi ích tối ưu.
1.1.2 Các yếu tố đặc trưng của một hệ xếp hàng
Một quá trình xếp hàng có thể mô tả đầy đủ qua các đặc trưng sau:
Dòng đến của khách hàng thường mang tính ngẫu nhiên, tương tự như dòng tàu đến cảng hay dòng người chờ mua sắm và thanh toán Để hiểu rõ hơn về các khoảng thời gian giữa các lần đến của khách hàng, chúng ta cần phân tích phân phối xác suất Phân phối này có thể là phân phối chuẩn hoặc phân phối Poisson, giúp mô tả kiểu dòng đến của khách hàng một cách chính xác.
Trong Lý thuyết xác suất và thống kê, phân phối Poisson là một phân phối xác suất rời rạc, khác với các phân phối khác như Bernoulli và nhị thức Thay vì xác định xác suất xảy ra của một sự kiện trong một lần thử hay số lần xảy ra trong n lần thử, phân phối Poisson tập trung vào trung bình số lần một sự kiện xảy ra trong một khoảng thời gian nhất định Giá trị trung bình này được ký hiệu là λ (lamda).
Dòng đến được coi là ổn định khi không phụ thuộc vào thời gian, trong khi dòng không ổn định lại có sự biến đổi theo thời gian Một ví dụ điển hình về dòng đến không ổn định là lượng hành khách mua vé tàu xe, thường tăng cao vào giờ cao điểm hoặc trong các dịp lễ Tết.
Dòng Poisson có 3 tính chất sau:
Dòng yêu cầu không hiệu quả nghĩa là xác suất xuất hiện của một yêu cầu trong một khoảng thời gian nhất định không phụ thuộc vào số lượng yêu cầu đã xảy ra trước đó Điều này có nghĩa là số yêu cầu trước và sau một thời điểm cụ thể không ảnh hưởng lẫn nhau.
Dòng yêu cầu có tính chất đơn nhất có nghĩa là trong khoảng thời gian ngắn, khả năng xảy ra biến cố "có nhiều hơn một yêu cầu xuất hiện" là rất thấp.
Về mặt thời gian, chúng ta có thể xem dòng yêu cầu có tính chất đơn nhất nếu thời điểm xuất hiện các yêu cầu không trùng nhau
+ Tính dừng (tính thuần nhất theo thời gian):
Dòng yêu cầu có tính thuần nhất có nghĩa là xác suất xuất hiện k yêu cầu trong khoảng thời gian t chỉ phụ thuộc vào giá trị của t và k, không phụ thuộc vào vị trí của t trên dòng thời gian Điều này dẫn đến việc xác suất xuất hiện k yêu cầu là như nhau cho những khoảng thời gian t dài bằng nhau Đối với dòng vào tối giản, công thức được thể hiện là p k (t) = 𝑒.
- p k (t): là xác suất để trong khoảng thời gian t có k yêu cầu xuất hiện
- k: số yêu cầu xuất hiện trong khoảng thời gian quan sát t
- a: là số yêu cầu trung bình xuất hiện trong từng khoảng thời gian quan sát t.
Một hệ thống có thể đáp ứng nhu cầu đơn lẻ hoặc toàn bộ nhu cầu của khách hàng, và cũng có thể phục vụ nhiều khách hàng cùng lúc, như trong trường hợp máy tính xử lý song song hoặc trong lĩnh vực vận tải, du lịch Hệ thống phục vụ có thể được phân loại thành ổn định, khi khả năng phục vụ không phụ thuộc vào thời gian, hoặc không ổn định, khi khả năng phục vụ thay đổi theo thời gian.
Năng lực phục vụ của hệ thống phụ thuộc vào dòng khách chờ, được gọi là hệ phụ thuộc trạng thái Một hệ thống có thể phục vụ nhanh hơn khi hàng chờ được tổ chức trật tự, trong khi sự lộn xộn có thể làm giảm hiệu suất phục vụ.
Quy tắc xếp hàng trong hệ thống phục vụ là phương pháp tiếp nhận yêu cầu từ khách hàng qua các kênh phục vụ Nguyên tắc này xác định những trường hợp nào yêu cầu được chấp nhận và cách phân bổ chúng vào các kênh phục vụ Đồng thời, nó cũng quy định các tình huống yêu cầu có thể bị từ chối hoặc phải chờ, cùng với giới hạn thời gian chờ tối đa.
Quy tắc xếp hàng chờ phục vụ thường áp dụng nguyên tắc "ai đến trước sẽ được phục vụ trước" (FCFS) Tuy nhiên, có những trường hợp ngoại lệ, như quy tắc "người đến sau sẽ được phục vụ trước" (LIFO), thường thấy trong hệ thống cung cấp vật tư khi không có hàng dự trữ sẵn Trong tình huống này, khách hàng đến sau có thể được phục vụ trước Một ví dụ khác là trong thang máy, người vào cuối cùng sẽ là người ra trước.
Quyền ưu tiên cho phép khách hàng đến sau được phục vụ trước, thậm chí trong một số trường hợp, quyền này còn yêu cầu hệ thống phục vụ tạm ngưng phục vụ khách hàng đang được phục vụ để ưu tiên cho khách hàng có quyền ưu tiên Ví dụ điển hình là khi bác sĩ đang khám bệnh cho một bệnh nhân thì có bệnh nhân cấp cứu đến, bác sĩ sẽ yêu cầu bệnh nhân đang khám chờ đợi để ưu tiên xử lý ca cấp cứu trước.
1.1.2.4 Khả năng của hệ thống
Một số hệ thống có kích thước hạn chế, không thể phục vụ quá nhiều khách hàng cùng lúc, dẫn đến việc chỉ chấp nhận một số lượng nhất định trong hàng chờ Hiện tượng này thường thấy ở các phòng khám chữa bệnh, nơi chỉ phục vụ một số lượng bệnh nhân nhất định và áp dụng phương pháp phát số Khi số lượng bệnh nhân vượt quá giới hạn, nhiều người sẽ không được phục vụ do hết số.