离行式ATM加钞方案探究.docx

电子支付离行式ATM加钞方案探究朱鸣 张凌峰中国建设银行股份有限公司苏州分行信息技术部目前，中国建设银行股份有限公司苏州分行（以下简称“苏州建行”）离行式ATM的加钞，仅依靠后台管 理人员每天统计ATM设备现金储备信息表中各ATM钞箱 内的纸币数量，估算哪些ATM需要加钞。这种纯人工的 方式，不仅误差较大，而且工作量大，在ATM数目不多 的情况下勉强可以进行，但随着苏州建行离行式ATM的增加和采用集中管理的模式，这种人工估算的方式不仅带来巨大的工作量，而且降低了银行的收益。为克服上 述问题，本文首先提出了“软加钞”和“硬加钞”两种 加钞方法，然后在此基础上推出“软硬结合”的加钞模 型，最后从ATM加钞成本入手，提出成本预估法，探讨 了每次加钞的金额，以指导实际的加钞工作。一、加钞时间的确定1.人工估算法目前离行式ATM的加钞主要由后台的ATM中心管 理人员通过每天统计后台的监控信息，在所有ATM的 监控信息中，查看每台设备每天取出了多少现金，还剩 多少现金，然后根据以往的经验，估算出每台设备中的 纸币大概能维持正常运行的天数，并估计哪些设备需要 加钞。接着，再根据设备每天的出钞量，估计加钞数量（根据具体情况，做适当调整，如节假日增加金额）。 这种纯人工的方式存在较多问题，如人工方式很难精确统计哪些设备需要加钞、加多少。这种不精确性不 但带来较大的工作量，还导致银行成本的增加：统计的 加钞金额过少，则需增加加钞次数，加钞费用（如运输 费、人工费等）增加；统计的加钞金额过多，则ATM中 滞留现金过多，占用了银行大量的现金资源，导致银行 收益下降。69FINANCIAL COMPUTER OF CHINA 20093技术应用电子支付数确定设备能维持的天数存在着局限性。4.软硬结合的加钞方法软硬结合的加钞法即首先通过软加钞法得到需要加 钞的设备集合Sr，则Sr就是今日必须要进行加钞的设备， 然后通过硬加钞法得到需要加钞的设备集合Sy，最后运 算Sy-Sr得到需要关注的设备集合Sg，Sg就是软加钞法由 于加钞逆时差问题而遗漏的设备。Sg中包括在“少钞” 状态下能维持运行1天和1天以上的设备，对于这些设备 是否需要加钞应根据实际情况分别对待，如对只能维持1 天的设备进行加钞，而对能维持1天以上的保持密切关注 等。综上，根据软硬结合的加钞法可以得到最终需要加 钞的设备集合为Sr和Sg 。2.硬加钞法ATM每个钞箱的物理模块中都有一个钞箱探测器， 通过探测钞箱中剩余纸币的厚度或数量，确定钞箱状 态。钞箱状态主要包括充足、不足、少钞和缺钞。当钞 箱内纸币的厚度或数量少于一定阈值时，即钞箱状态为 “少钞”或“缺钞”时，ATM便向监控后台发送加钞信 息，这种方法就是硬加钞法。硬加钞法存在一定的误差。纸币的厚度会随着纸币 的新旧程度而不同，旧币一般都比较厚，而探测器随着 设备的老化会出现精确率降低的情况。在ATM实际运行 中，硬加钞法还存在加钞时差问题，即ATM发送给监控 后台的运行状态，并不能准确反映出这台ATM在未来一 天的实际使用情况。加钞一般要在下午5点前结束，而设 备的现金状态至少在中午12点前提交，当后台收到设备 发送来的纸币为“充足”时，由于这台ATM设备当天的 取款数目较大，可能在下午5点后出现设备缺钞情况。综上所述，根据探测钞箱的状态判断是否要加钞存 在一定的误差，且不能判断现金还能维持的天数，在实 际应用中存在局限性。3.软加钞法软加钞方式首先根据ATM的历史取款记录计算ATM 设备以往每日的取款平均数ui，再根据现ATM设备中钞 箱内剩余的现金总数mi，便为目前该ATM能正常运行的 天数mi/ui。当正常运行天数少于等于1时，就向后台报送 加钞信息。软加钞法有效地避免了硬加钞法的缺点，解决了在 钞箱内纸币充足的情况下，设备不能正常维持运行1天的 情况。但是，软加钞法也存在加钞逆时差问题：通过计 算正常运行天数，不能反映出钞箱内的纸币状态，即可 能钞箱的状态已经是少钞，但由于当天取款量较少，钞 箱内的纸币存量还可以维持运行1天左右，而不加提示。另一个问题是，由于每日的平均取款数是一个平均 值，可能会引起较大的误差。实际ATM设备每天的取款 金额并不都在均值附近，比如节假日、工厂发薪日等都 会使设备的取款数发生较大幅度的增加，仅靠平均取款二、加钞金额的确定加钞加多少的问题本质上是ATM设备中现金的收益和银行用以加钞的成本之间的问题。1.不计成本加钞法不计成本加钞法以满足设备正常运行为前提，不考 虑ATM设备中现金的收益和银行用以加钞的成本。加钞 时，以此设备平均每天的取款量ui和期望设备维持运行天数k为基础，计算设备加钞金额C=uik。由于设备的取款存在高峰期，如周五至周日、节假 日和公司发薪日等。为精确不计成本加钞法，应分别计 算平时和高峰期设备的平均取款金额，分别记为ul和uh。故更精确的设备加钞金额C的计算方法如下：iftomorrow() is fastigium()then C= uhk else C= ulk 如果明天是取款高峰期，则今日加钞的金额为高峰期的平均取款数和预期维持天数的乘积；否则为平时取 款数和预期维持天数的乘积。不计成本加钞法注重设备维持运行天数，不考虑现 金收益和银行成本，过多使用必然会消耗银行金库中过多的现金，降低银行收益，所以这种方法不适合大规模70中国金融电脑20093365 * M *365 * M *365 * M *技术应用 电子支付使用，只适合某些特定环境，如处于商业街或火车站附近每日取款量较大的ATM设备。2.成本预估法为弥补不计成本加钞法的缺陷，提出了成本预估 法，可以有效解决ATM的现金收益和银行成本间的问 题。假设某ATM当天加钞的金额为C，加钞后此设备可 以正常运行的天数为n，加钞的成本为M（包括运钞费、 人工等费用），当前的银行年利率为t，而此设备平均每 天的取款量为ui。如果对ATM加钞，则加钞消耗的现金C 会给银行带来利息上的损失I，即损失的这部分现金用做 贷款发放可以获得的利息收益I=Cnt/365 式中nC/ui。只有当ATM中现金的利息损失I小于或等 于加钞成本M时，银行利益损失最少，加钞才有意义。 若I大于M，则现金留在金库中作为贷款发放更有价值。根据以上分析，可推导出当每次对ATM加钞应符合I + M + J T + F加钞才有意义，即I T + F -M-J对于该条件，有如下两点说明：ATM设备中现金 收益的精确计算应以每日设备内的现金余额为基础，而 不应以总的加钞额为基础。但由于从设备取款后，取出 的现金是在市场上流通，不可能马上回流至银行，所以 这部分现金仍然可视为银行收益的损失。故我们使用总 的加钞额作为发放贷款的基数，虽然有一定误差，但还 是符合要求的。比较C365Mui/t和I T + F -M-J发现前者的本质是在银行利益的损失中寻找损失最少 的，其计算方便，但误差略大；而后者完全从银行的利 益和成本出发，涉及的面更广、计算得到的结果也更精 确，但计算过程复杂。实际应用中应该从具体情况出 发，选择合适的方法。成本预估法虽然在银行收益和成本中谋求了平衡，但也存在一定的缺陷。在C365Mui/t时，加钞有意义。因此，实际应用中，只要根据设备的加钞费用、每日的平均取款值和当前利率就可以大致估 算出设备需要加钞的合理值。成本预估法仅从ATM中的现金可以产生的利息收入 和ATM加钞的运输成本两方面考虑，没有考虑ATM取现 带来的手续费收入和柜员交易的替代成本，以下将详细 探讨银行的收益和成本之间的关系。3.修正的成本预估法银行通过ATM得到的收益主要有：ATM代替一般柜 员后所能节省的费用T；ATM设备内现金带来的跨行取 款、本行异地卡的取款费用以及转账手续费等F。银行为 ATM支付的成本主要有：ATM设备维持正常运行的维护 费、管理费记为J；对ATM加钞时，由加钞产生的运钞 费、人工费等记为M；对ATM加钞后，ATM中的现金带 来的银行发放贷款的利益的损失I=Cnt/365C 365Mui/t中，由成本预估法得到的设备加钞金额C，只与M、ui和t相关，与加钞后设备支持运行的天数n无关。即n是由C计 算得到的，由此带来了两个问题：一台设备可能会频繁 地被加钞，即由C计算得到的天数n小于等于1时，此设备 每天都要加钞，加钞时间间隔过短，会使设备难以应付 突发事件，从而有可能出现缺钞现象；加钞金额C不能满 足特殊日子的需求，如设备在周五的加钞金额应能确保 正常维持到周一，但由成本预估法得到的加钞金额可能 只够维持设备运行到周日。解决这些问题，目前最好的 方法是使用前面提到的不计成本加钞法。以平均取款量 和期望运行天数对加钞金额进行优化，达到预期目的。71FINANCIAL COMPUTER OF CHINA 20093365 * M *技术应用电子支付图1给出了一个完整的加钞模型。10月1日）的取款量。其中参数设置如下：利率t 为7.2%，平均每台设备的加钞成本M为200元，导入的历史取款数据为2008年8月，期望运行天数k为3 天。从结果中看出，设备1、2和3根据成本 估算法得到的加钞金额能满足“十一”期间较大的取款量；设备4的加钞额不能满足3天软硬结合加钞法成本预估法不记成本优化图1 完整的加钞模型三、加钞模型的实际应用巨额的取款量，即使按照平均量的三倍加钞额也不能满足；设备5虽然加钞后运行的天数超过了3天，但实际上 它在这3天的取款量超过了计算得到的加钞额。设备4和5 是特殊环境下的特殊情况，此类问题的解决目前只能由 人工介入。加钞系统CostSys运行后，可以得到加钞信息表，然 后通过以下几种方式发送给ATM中心管理人员：短信通 知方式，将需要加钞的设备发送到设备对应用前面提到的加钞模型，苏州建行开发了一个加钞系统CostSys。我们从此系统中随机抽取5台离行式的 ATM，利用C 365Mu /ti计算加钞金额，并与实际情况进行比较（见表1）。表1 5台ATM设备加钞情况表应的管理人员的手机上，这种方法实时性 高，但占用了银行少 许成本；邮件通知方 式，将需要加钞的设 备发送到设备对应的 管理人员的邮箱中，系统运行前主要有以下几个参数需要设置：当前利率t、每台设备的加钞成本M、历史取款记录（至少包含 一个月的取款记录）和预期此设备加钞后希望能维持运 行的天数k。系统的主要功能包括给出当前设备内剩余现金能维 持运行的天数、设备每日的平均取款量、加钞金额的估 算、加钞后设备能维持运行的天数、根据预期维持运行 天数估算的设备加钞金额。为验证系统的有效性，我们在8月份随机抽取了5台 ATM设备，得出它们在CostSys运行的结果，并以此结果来验证2008年国庆放假前三天（9月29日、9月30日和这种方法实时性不高，但不占成本；管理人员通过Web端访问后台数据库查询需加钞设备，这种方法使得管理人员拥有更多的主动性。72中国金融电脑20093栏目编辑：张蕊 zhangruifc