周小寧， 郝 海， 楊 勇 ZHOU Xiao-ning, HAO Hai, YANG Yong

（天津職業(yè)技術師范大學 經濟管理學院， 天津300222）

(School of Economics and Management, Tianjin University of Technology and Education, Tianjin 300222, China)

0 引 言

近幾年隨著電子商務迅速發(fā)展， 電子商務交易規(guī)模呈現階梯狀上升。 如下圖1 所示：

在巨大的交易額背后， 作為“ 第三利潤源” 物流必然會成為電子商務的重要組成部分。 低成本、 高效率的物流擴大電子商務范圍， 增加效率和效益， 實現電子商務的集成化[1]。 一旦電子商務物流受多方面的影響出現突發(fā)事件必然引起重大損失， 特別是電子商務平臺采取一些經營銷售手段， 消費者需求量呈指數型增長， 物流服務企業(yè)做出快速的響應， 是現代物流的要求， 也是電子商務發(fā)展的需要。 其快速反應主要是電子商務的物資響應， 目的在于發(fā)現突發(fā)事件后及時采取有效的應對措施， 防止突發(fā)事件的延續(xù)性、 破壞性的影響， 盡最大可能將突發(fā)損失降到最低， 因此在電子商務背景下研究應急物資分配是有必要的。

對電子商務應急物流加以界定， 電子商務應急物流是指在電子商務背景下， 面對電子商務突發(fā)事件（需求擾動、 供應中斷、 生產短缺） 的影響， 將實體商品或者服務， 在適當的時間、 地點、 條件， 將適當的實體商品或者服務， 以恰當的成本和方式提供給消費者而進行的計劃、 組織、 協調、 指揮和控制的活動。

針對應急物資分配問題， 何建敏[2]提出“ 時間最短” 的概念， 建立帶有資源數量約束的單、 多目標和兩階段問題的組合優(yōu)化模型及求解算法。 李連宏等[3]針對應急系統中多種物資消耗不確定的情況下， 以應急出救點數最少為最優(yōu)目標， 應急開始時間最早為次優(yōu)目標， 建立優(yōu)化模型。 陳達強[4]在考慮“ 應急時間最早”、 “ 參與出救點最少” 多種可能的方案， 針對方案進行成本修正的基礎上， 建立應急物流物資響應決策模型。

綜上研究所述， 大多數學者都是研究自然災害突發(fā)事件環(huán)境下， 對應急物資分配的研究。 本文在電子商務平臺商品需求擾動特別是“ 雙十一” 時期的需求量暴增的背景下， 建立應急響應模型， 得出最優(yōu)策略并進行案例仿真分析加以證實， 具有一定的創(chuàng)新并符合現代經濟的發(fā)展趨勢。

1 系統分析和基本假設

將電子商務平臺的運營過程看做一個簡化的系統，其運作如圖2 所示：

在操作過程中網絡銷售商采取特殊的營銷手段（讓利、 打折） 等吸引網絡消費者需求量大量增加， 擬用脈沖函數如圖3 所示的在“ 雙十一” 需求量迅速增長， 其物流配送亟需解決。

網絡銷售商通過電子商務平臺現代化的信息處理以及云計算技術處理訂單， 將信息反饋給物流服務企業(yè)， 物流服務企業(yè)在規(guī)定的時間、 地點、 條件下將商品運送到顧客的手中。

1.1 系統描述

設“ 雙十一” 期間消費者C的需求量商品需求量為y,B1,B2,B3,…,Bn為n個物流服務企業(yè)，Bi的配送能力為xi送到C所需時間為不妨設d1≤d2≤d3…≤dn， 如圖4 所示：

1.2 系統目標分析

（1） 最短應急響應時間

應急響應時間是對突發(fā)事件時間上的緊迫性反應。 當電子商務需求大幅度增加時， 網絡銷售商和網絡消費者均期望物流服務企業(yè)能夠及時準確地運送到需求者， 達到需求者的期望滿意度， 避免退貨的發(fā)生， 將損失降低到最小。 因此應急時間最短成為應急響應問題的主要目標， 在決策中分析解決。

（2） 物流服務企業(yè)數量最少

在電子商務背景下， 網絡零售商選擇物流服務企業(yè)時， 綜合考慮的前提下形成契約。 若尋找更多的物流服務企業(yè)會額外增加更高的違約費用、 與新企業(yè)同盟的誠信損失、 其他潛在的費用。 于是物流服務企業(yè)的數量最少應當作為系統分析目標之一。

（3） 成本最低

物流服務企業(yè)成本主要包括固定成本和非固定成本。 其中固定成本主要包括固定資產投資、 工人工資等， 非固定成本主要包括運輸車輛的油耗、 運輸車輛的磨損， 其二者均與運輸的距離正相關關系。 為了簡化問題， 應急物流總響應成本：

其中Mi為單位距離的配送費用，di為物流服務企業(yè)Bi到消費者的配送距離，SCi為物流服務企業(yè)的響應固定成本，L為總固定成本， 不隨著物流服務企業(yè)數量的增加而增加。

一般物流配送的價格相差無幾， 若成本最小意味著利潤最高， 企業(yè)的收益最大， 符合經濟學原理。

1.3 基本假設

（1） 物流服務企業(yè)在法律、 規(guī)定的范圍內追求利益最大化。

（2） 網絡零售商均是與第三方物流形成契約進行配送。

（3） 消費者無退貨現象。

（4） 網絡零售商與物流服務企業(yè)契約損失無窮大， 盡可能少尋找合作物流企業(yè)。

（5） 物流服務企業(yè)配送能力能滿足顧客的需求。

2 模型的建立

定義1 系統中存在非劣解， 即物流服務企業(yè)滿足客戶的需求， 則存在

定義2 臨界下標， 對于從小到大排列的序列xi1≤xi2≤…≤xim其中m≤n， 若存在k為y的臨界下標。

定義3 響應時間定義， 假設在應對電子商務突發(fā)事件的方案Sh， 其中物流服務企業(yè)為p個，dh1,dh2,…,dhn為各自對應的響應時間， 其大小排列為dh1≤dh2…≤dhp， 其中p≤n。

xh1,xh2,…,xhp為相應的物流服務企業(yè)的配送量。 方案中Sh的開始時間為最后一家服務企業(yè)將最后商品運送給消費者C的時間， 并記為T（Sh）， 則方案Sh的響應時間為[4]：

記作所有的非劣解集為V， 響應時間的目標為[4]：

用N（Sh）表示方案Sh的物流服務企業(yè)的數量， 則單目標的物流服務企業(yè)數量最小的數學關系表示為[4]：

3 算法設計

不難看出， 響應時間T（Sh）最短與物流服務企業(yè)的數量N（Sh）最少存在矛盾。 但是， 對于可行方案S*,T（S*）=t*中任意一個“ 時間上” 不比方案S*差的方案S**應滿足T（S**）≤T（S*）， 則一定存在：

此問題可以轉化為讓T（S）從大到小取所有的能取到的值， 對N（S）依次迭代尋找最優(yōu)解。 首先找出最大的即j讓x1,x2,…,xj按照大到小的序列排列xi1,xi2,…,xij， 求出該序列對于消費者C的需求量y的臨界下標， 并求出非劣方案的解，此時取j=j-1， 依次迭代， 最終達到y無臨界下標終止。

若（5） “ =” 同時存在， 用成本進行修正。 根據何健敏[2]算的算法， 本問題算法如下：

（1）i=0,j=n,t=dj。

（2） 對x1,x2,…,xj從大到小排列得xi1,xi2,…,xij并求出序列xi1,xi2,…,xij滿足消費需求y的臨界下標u。 若存在u，i=i+1， 給出組合方案SK求解T （SK）=j和N（SK）=u， 若不存在u， 轉（5） 。

（3）j=j-1。

（4） 若tj=t， 轉（3） ； 否則轉（2） 。

（5）i=0 時， 無解； 否則用突發(fā)事件應急響應成本對結果加以修正。

4 算例與分析

模擬仿真假設某電子商務平臺， 消費者需求量為50 單位， 物流服務企業(yè)每單位距離收費為2 單位， 且各企業(yè)的應急響應成本SCi均為50 單位， 且總固定成本L=8 000， 其信息如表1 所示：

表1 各物流服務企業(yè)應急響應數據

應急響應計算過程如表2 所示。

從模擬結果可以看出， 若不考慮成本， 最優(yōu)方案有兩個， 響應時間為8 單位， 即（B7B6B2B8B3或者B7B6B2B3B5。若考慮成本， 最優(yōu)方案為B7B6B2B3B5， 響應時間為8 個單位。

表2 應急響應計算過程

但是在實際中， 根據各個電子商務平臺的條件不同以及消費者對需求產品的要求不同， 本文按照Dijkstra 的思想， 對于“ 應急響應時間最短”、 “ 物流服務企業(yè)數量”、 “ 成本最低” 多準則決策理論， 對三個目標進行無量綱處理， 再加權的方法，把多目標的問題轉化成為單目標問題。

設Qi為無量綱指標：

λi是決策權重可以看做是偏好， 隨著不同的企業(yè)不同而不同。 其中： 0≤λ1、 λ2、 …λn≤1 且λ1+λ2+…+λn=1。

本算法根據時效性、 誠信性、 經濟性三個目標進行無量綱處理：

時效性的無量綱處理：

誠信性的無量綱處理：

經濟性的無量綱處理：

其中：TMAX、TMIN分別為期望最大、 最小響應時間，NMAX、NMIN分別為期望最大、 最小物流服務企業(yè)數量，TSRCMAX、TSRCMIN為最大、 最小應急響應成本。

綜上式（6） 、 （7） 、 （8） 、 （9） 最終決策效用函數為：

最終取Qi最大值為最終決策方案。

假設算例中期望的最大、 最小的應急響應時間為11、 7 單位， 物流服務企業(yè)的數量為7、 3 單位， 總的應急響應成本為9 000、 8 500， 假設偏好分別為0.1、 0.1、 0.8， 最終的效用函數

5 結 論

研究電子商務背景下突發(fā)事件應急物流決策， 結合“ 應急響應時間最短”、 “ 物流服務企業(yè)數量”、 “ 成本最低” 三者的偏好， 將多目標的問題轉換為單一目標問題， 并根據案例選出最優(yōu)方案， 符合應急響應的情景， 為電子商務環(huán)境下突發(fā)事案件物流決策提供理論基礎和解決方案。 但是將消費者的需求看做整體C， 未考慮公路運輸的限制能力， 有待進一步研究。

[1] 張昭俊， 盧金鐘. 電子商務物流管理[M]. 北京： 清華大學出版社， 2013.

[2] 何建敏， 劉春林， 尤海燕. 應急系統多出救點的選擇問題[J]. 系統工程理論與實踐， 2001(11):90-93.

[3] 李連宏， 王永軍， 李俊峰,等. 多資源非恒定消耗應急調度優(yōu)化模型研究[J]. 北京理工大學學報， 2006,26(z1):157-160.

[4] 陳達強， 劉南， 繆亞萍. 基于成本修正的應急物流物資響應決策模型[J]. 東南大學學報， 2009,11(1):67-70.