1. 研究目的与意义（文献综述）

一、目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1目的及意义

近段时间，“无人超市”，“自助结账”越来越普遍。新零售呼啸而来，传统超市被逼做出越来越多的改变。之前在国外超市常见的自助收银机慢慢出现在国内各家超市，永辉、物美、翠微、便利蜂等多家连锁超市和便利店陆续引进了自助系统。在超市购物中，排队结账的现象非常普遍，为提高收银效率，减少排队时间，各大超市投入了自动收银终端。实现全程自助购物和支付，即方便了消费者，也减轻了超市结算压力。在改善用户体验和节约人力成本方面，自助收银机有着明显的优势，但使用范围和使用门槛也使得部分自助收银机的存在感降低，人工收银提供的打包装袋等服务是机器无法比拟的，另外，自助收银只支持网上支付，不支持现金，对部分不熟悉网上支付的顾客来说，使用起来是有困难的。

收银系统是零售业最后资金流转的关键环节，连接着商品管理、客户管理、物流信息管理等系统信息。对于消费者，最后的商品交易体验直接影响整个购物的满意值。只要有商品交易本质的存在，收银系统就无法消失。目前国内的收银系统大都是以人工收银为主。若使门店实现无人化运营，对于企业来说，节省了门店的人力成本，提升了收银效率。对于消费者，一定程度上减少了人工收银的等待时间成本，参与体验得到了相应的提升。但是考虑到部分顾客需求，人工收银无法完全淘汰。本文在基于博弈均衡和两个单通道排队模型(参见[1])，将顾客分为手机熟练应用的年轻人和老年群体两类顾客，对超市收银系统进行分析，寻求最佳均衡策略，设计最佳的资源分配策略。本文不仅以企业的角度探索如何运用新技术提升收银效率，还加入了对人因素，构建一般性的消费者画像，并针对性的进行探索，在提高企业效率，节省人力成本的同时，又能提升顾客的参与体验。

1.2国内外研究现状分析

关于收银系统相关资料研究主要分为理论与实际方面。在理论方面，我国学者做了许多的研究。如 [2]中提出了超市内收费排队系统的不合理性。[3]研究了具有不完全故障以及修复特性的m/m/1排队模型中顾客的均衡止步策略。[4，7]表明以降低个人福利为代价，防止恐怖主义的地铁的安检强化措施只有在特定的时间才能总体提升社会福利。在[5]中基于以人为本，绿色环保的理念，提出了一种新型的自助收银系统方案。在[6]主要从收银效率出发，研究并实现自助收银系统模型。[8]通过统计拟合，对大量真实数据进行分析，发现排队系统在高峰时期存在的服务资源不足，排队结构不合理等问题，通过新技术提高服务效率可以达到预期的调优效果。[14]提出了一种用于资源分配的非合作博弈理论方法，提高了对资源分配的效率。[15]填补了基于m/m/1或m/m/s排队模型的无限排队长度，以及缺乏关于在不同站点分配可变数量服务器的研究。

2. 研究的基本内容与方案

二、基本内容与研究目标，拟采用技术方案

2.1基本内容与研究目标

本文通过分析不同人群的特点以及其分别对自助收银和人工收银机制的影响，运用排队论及博弈论的研究方法，探究人工收银与自助收银的纳什均衡[9]，从而有效提高超市的收银效率。结构上按照“发现问题-分析问题-解决问题”的思路。首先，分析新零售的大背景下，新型收银系统的相关特点，发现收银系统在此背景下的主要问题点，再从用户体验角度出发，研究具体问题点产生的深层原因以及设计方案，最后总结呈现具体设计方案。

新零售模式的到来，众多传统零售与电商巨头增相通过科技、数据赋能以及线上线下结合的方式向新零售模式转型。但是研究表明（参见[11]），企业过度依赖科技的力量，注重更新速度，消费者的实际情况得不到考虑，因此急需设计思维的介入。本文意在优化设计自助收银与人工收银的资源配置，将所有顾客分为两种偏好，根据两种偏好的顾客构建非合作博弈均衡策略[10]，在均衡策略下，构建超市排队系统，优化设计两个随机服务系统，自助收银与人工收银通道的资源分配，从而最大化收银效率。

2.2拟采用技术方案

本文以超市收银系统及排队论为依据，研究两站式连续队列系统[13]，考虑具有泊松到达和指数服务时间的不同特征人群，根据系统的服务器分配策略的属性，力求在无限的时间范围内最大程度地减少期望的损失。首先，运用m/m/1排队系统原理(参见[12])，构建顾客进入收银系统的数学模型，将所有顾客分为熟悉网上支付的青年顾客与不熟悉网上支付的老年顾客。其次，从博弈论的角度，考虑顾客的通道选择的非合作均衡策略，根据顾客的偏好，找出顾客收益最佳的策略。然后在此均衡策略基础之上，通过由顾客通道选择的均衡策略所得出的青年顾客选择不同通道的概率及老年顾客选择不同通道的概率，求解出超市收益最佳的自助收银通道投资策略。

3. 研究计划与安排

三、进度安排

2020年3月16号——2020年3月25号：完成外文翻译，并给出两种顾客人群针对不同收银通道的均衡策略。

4. 参考文献（12篇以上）

四、参考文献

[1]孙荣恒. 排队论基础[m].科学出版社, 2002.

[2]王连球. 排队论在超市收银系统中的应用研究[d].中南大学, 2007.

[3]徐彪. 连续时间排队系统中顾客的最优策略分析[d].燕山大学, 2016.