張廣勝　劉偉

摘要：針對應急情況下兩級物流服務供應鏈任務分配問題，提出了考慮服務時效性的客戶滿意度模型方法。首先，考慮應急情況中訂單任務量的隨機性的情況，建立基于服務時效性的客戶滿意度模型；其次，構(gòu)建最小化物流成本模型以保證物流服務供應鏈成本最優(yōu)化；然后，引入線性加權(quán)法將包含最大化客戶滿意度與最小化服務成本雙層規(guī)劃多目標模型轉(zhuǎn)化為單目標模型；最后，采用遺傳算法（GA）求解模型，并針對權(quán)重作了靈敏度分析。算例研究表明，與上下層單目標分配結(jié)果的目標值0.0501和0.0825相比，綜合函數(shù)模型得到了顯著優(yōu)化的目標值0.2716，說明所構(gòu)建模型的任務分配方案能夠更有效解決具有服務時效性客戶滿意度的物流服務供應鏈任務分配問題；由分析權(quán)重靈敏度可以看出，權(quán)重0.1

關(guān)鍵詞：服務時效；物流成本；物流服務供應鏈；應急任務分配；靈敏度分析

中圖分類號：TP18

文獻標志碼：A

0引言

物流服務供應鏈（Logistics Service Supply Chain， LSSC）是當今服務供應鏈發(fā)展的重要分支，結(jié)構(gòu)遵循“功能型物流服務提供商→物流服務集成商→客戶企業(yè)” 模式。其負責集成物流服務、任務分配的核心是集成物流服務供應商，而上游的功能型物流服務供應商則負責單一貨運、倉儲等簡單增值服務。通常集成商擁有眾多功能型物流服務提供商?？蛻粑锪鞣招枨蠹缮掏瓿晌锪餍枨髸r，為完成物流服務任務，集成商將任務訂單分配給其擁有的功能型物流服務提供商，將該過程稱為訂單任務分配。Mallik等[1]認為供應鏈中的能力分配是戰(zhàn)略運營中最重要的內(nèi)容。隨著精益生產(chǎn)、零庫存等運營理念在實踐運營中的推廣，突發(fā)事件對精益供應鏈的影響變得越來越嚴重，可能會造成節(jié)點企業(yè)需求的巨大波動。面對多個物流服務提供商時，為保證供應鏈客戶得到及時的物流服務，物流服務供應鏈必須處理好突發(fā)事件發(fā)生后應急任務的分配問題，需求不確定的情形下物流服務集成商如何在最短時效內(nèi)合理分配訂單任務，及時滿足客戶需求是保證物流服務供應鏈長期穩(wěn)定運作的關(guān)鍵。特別是當市場需求急劇增加、服務供應商能力有限時，物流集成商必須同時兼顧物流服務成本和客戶時效滿意度的雙重目標。為此本文將以突發(fā)事件下物流服務需求增加為研究對象，研究應急服務能力決策分配問題，建立基于分配時效的任務分配模型并進行分析。

1相關(guān)研究

突發(fā)事件后，物流服務供應鏈任務布局與能力調(diào)度的目的是在最短時限內(nèi)提供客戶需求的應急物流服務，最大限度增加鏈條的穩(wěn)定性，維持“功能型物流服務提供商→物流服務集成商→客戶企業(yè)”間服務生態(tài)的和諧發(fā)展。應急任務分配滿意度因其顯著的時效性受到特別關(guān)注，目前國內(nèi)關(guān)于物流服務供應鏈應急任務分配等問題研究的文獻很少，而關(guān)于物流服務供應鏈能力分配與供應鏈應急機制問題已有相關(guān)的研究。

在物流服務供應鏈任務分配研究中，李肇坤等[2]研究了以港口為核心企業(yè)的物流服務供應鏈中的多物流任務分配問題，建立了港口物流服務供應鏈多任務分配模型；王芝泉等[3]從物流服務供應鏈任務分配問題的特征出發(fā)，對物流服務供應鏈任務分配問題進行馬爾可夫決策過程建模；劉偉華等[4]以三級物流服務供應鏈為例進行研究，給出了隨機需求環(huán)境下三級物流服務供應鏈任務分配的雙層規(guī)劃模型；李珊珊[5]針對物流服務供應鏈訂單分配問題，構(gòu)建了新的物流服務供應鏈訂單分配優(yōu)化混合整數(shù)規(guī)劃模型。目前關(guān)于供應鏈應急管理機制問題的研究較多，不少學者采用應急協(xié)調(diào)模型考慮成本最小的訂單分配，如馮花平等[6]研究了由單制造商和單零售商組成的供應鏈中，當制造商的生產(chǎn)成本和零售商的存貨投資成本同時出現(xiàn)擾動時的應急協(xié)調(diào)問題；龔衛(wèi)鋒[7]研究了應急供應鏈管理的基本內(nèi)涵、核心理念及集成層次；何嬋等[8]提出了針對由物流服務分包商和物流服務集成商構(gòu)成的物流服務供應鏈協(xié)調(diào)問題的承諾契約協(xié)調(diào)模型。另外，還有部分學者從管理學角度研究供應鏈應急管理機制，如龍靜等[9]從集中度、可見性、可替代性、可轉(zhuǎn)移性識別供應鏈脆弱性，并提出虛擬應急管理原理和應用策略；李新軍[10]從脆弱性、應急系統(tǒng)設計、預警系統(tǒng)、恢復措施等方面剖析了供應中斷情況下應急運作模式；汪傳旭等[11]建立了零售商之間采用不轉(zhuǎn)運策略和應急轉(zhuǎn)運策略的訂貨量決策模型，并從理論上證明了兩種策略的優(yōu)劣。此外，也有一些學者從供應鏈可靠性[12]、博弈論模型角度[13]研究供應鏈應急機制。

文獻綜述發(fā)現(xiàn)目前關(guān)于物流服務供應鏈服務能力應急任務分配的研究還很不足。本文考慮應急情景下服務時效性對客戶的重要性，重點研究應急物流服務供應鏈的任務分配模型，有助于物流服務供應鏈服務能力的合理調(diào)配，提升服務集成商物流能力。

2雙層規(guī)劃模型構(gòu)建

2.1基于服務時效客戶滿意度模型

物流服務集成商現(xiàn)有m個物流服務供應商為LSSC客戶提供物流服務，記作S={Si}（i=1，2，…，m）。應急事件發(fā)生后物流服務提供商在物流服務過程中需要保證時效性，因此服務及時性直接影響客戶的服務滿意度，鑒于物流服務時間滿意度取決于各種參數(shù)，并且存在著許多標準來衡量它，本文假定物流服務時效性具有有限的生命周期，如圖1將其分為三階段。

當t∈[0，T0）時為第一階段，t=0表示應急事件介入市場的時刻，此時應急事件對物流服務需求產(chǎn)生影響。當t∈[0，T0）時由于突發(fā)事件初步影響市場物流需求，物流客戶對物流服務需求的迫切性持續(xù)在較高水平（從圖1中的0～T0可看出），此階段服務滿意度沒有明顯的變化?？缭絋0后，由于同質(zhì)企業(yè)及潛在競爭企業(yè)的加入逐漸滿足市場需求而影響客戶滿意度，因此t∈[T0，T1）屬于第二階段，該階段隨時間增加客戶滿意度開始出現(xiàn)明顯下降趨勢。物流服務提供商提供服務自時間T1直至滿意度為0的時間T2為第三階段，t∈[T1，T2]，此時的服務是不被客戶所接受的已失去了市場效用。一般來說從發(fā)出應急服務需求到服務完成時刻需要一定的時間，即應急服務能力需要一定時間的提前期。而實際市場競爭過程很少有物流服務過程可以在0～T0期間完成，在到達需求點時服務的滿意度都會出現(xiàn)降低現(xiàn)象。為此我們假定每個物流需求點對服務時間有一定的要求時限，在規(guī)定的時限內(nèi)服務完成時間越短相應的顧客滿意度越大，客戶滿意度損失產(chǎn)生于物流服務提供商完成客戶服務需求過程中。

2.2物流服務成本模型

物流服務供應鏈中服務提供方是物流服務集成商、功能型物流服務提供商，基于LSSC運營模式客戶應急物流訂單需求是由物流服務集成商分配給多個功能型物流服務提供商完成的，為保證應急期間物流服務，集成商會構(gòu)建低成本物流服務供應鏈實現(xiàn)物流成本的最小化。設單一能力應急物流服務需求量為Qj，集成商共有m個下屬物流服務提供商。考慮到客戶應急期間服務需求的不確定性，為此設總需求Qj服從正態(tài)分布N（μ，δ2），α表示應急任務滿足概率，即約束條件中機會約束為P（∑mi=1yijxi≥Qj）=α。為此構(gòu)建應急物流服務成本最小化數(shù)學模型如下：

其中：當客戶j選擇第i個物流供應商時yij=1，否則為yij=0。目標函數(shù)（5）的第一項為服務供應商的固定成本費用，即di為選擇服務供應商i時的固定成本；第二項為服務變動成本費用，ci為運輸型供應商i的單位服務價格，xi為物流服務供應商i的業(yè)務量。約束條件（6）表示提供商提供的總能力滿足客戶需求的機會約束，在求解時轉(zhuǎn)化為確定約束∑mi=1yijxi=μ+Φ-1（α）δ；約束條件（7）表示至少選擇一個服務提供商；約束條件（8）為物流服務供應商選擇的約束為0-1變量。

2.3多目標規(guī)劃模型的簡化

上述模型是存在兩個目標函數(shù)的多目標規(guī)劃問題。通常多目標規(guī)劃通常有三種解決方案，即對各個目標函數(shù)的線性加權(quán)法、極小向量距離和交互式方法。其中線性加權(quán)法是對給定的目標函數(shù)，取一組權(quán)系數(shù)作為各自的重要程度求解單目標函數(shù)最優(yōu)解的方法。本文研究為了能夠深入分析雙層規(guī)劃中考慮服務時效性的客戶滿意度與物流成本目標重要程度的不同對綜合目標函數(shù)帶來的影響，并進行權(quán)重靈敏度分析，故采用線性加權(quán)法將多目標模型轉(zhuǎn)化成單目標模型。在雙層規(guī)劃模型中主要有兩個目標，一個是求客戶服務時效滿意度最大值，另一個是求成本最小值。但客戶滿意度與服務成本的量綱不同，在線性加權(quán)方法處理時需要將兩個目標利用歸一化方法處理，具體可參考文獻[4]。雙層規(guī)劃函數(shù)S和C進行歸一化值處理可以采用式（9）和（10）的方式。

3算例分析

以下用具體的算例來驗證所提出的模型及求解方法。假設現(xiàn)有物流服務供應鏈中服務集成商有甲、乙、丙三個運輸服務提供商和A、B、C三個物流服務客戶，應急機制情況下物流服務集成商將任務分配給這三個物流服務提供商。一般來說，由于在應急情境下客戶需求并不能夠準確確定，為此設客戶A、B、C分別服從D1～N（180， 16）、D2～N（200， 16）、D3～N（220， 16）的正態(tài)分布，α=95%。另外，甲、乙、丙三個物流服務提供商對不同客戶的服務效率、固定成本及變動成本等參數(shù)見表1，不同客戶滿意度對時效的要求見表2。

3.1考慮服務時效的物流服務供應鏈任務分配結(jié)果

依據(jù)多目標規(guī)劃簡化模型，利用Matlab中遺傳工具箱求解。從算法迭代過程中看出，隨著迭代次數(shù)的增加，算法逐漸收斂，并且迭代20次后收斂速度明顯趨穩(wěn)。為保證得到較穩(wěn)定的求解結(jié)果，在此設定進化代數(shù)為200，求出上層單目標函數(shù)S模型最優(yōu)值S*與任務分配方案，見表3，此時S*=136.434。同理，求解下層單目標函數(shù)C模型的最優(yōu)值C*及其任務分配方案，當?shù)?18次時完成了全部求解，見表3，此時C*=5170.9756。

其中，客戶時效滿意度模型系數(shù)a>0，而物流成本系數(shù)a<0，表明兩者存在物流管理功能目標中此消彼長的關(guān)系“悖反效應”，為此利用綜合兩者的函數(shù)F來解決上述問題?；贛atlab中遺傳工具箱求解，對遺傳算法進行參數(shù)設置：種群規(guī)模200，計劃次數(shù)200，交叉概率0.8，變異概率0.2。遺傳算法優(yōu)化過程中各代的平均函數(shù)值和最優(yōu)個體函數(shù)值變化如圖2，從算法迭代過程看出隨著迭代次數(shù)的增加算法起始收斂速度非?？?，且迭代10次后平均函數(shù)值收斂速度明顯下降并逐步擬合于最優(yōu)個體函數(shù)值，即收斂于相對較好的染色體。因而，設定進化代數(shù)為200時得到最終優(yōu)化結(jié)果F*=0.2716，綜合目標具體任務分配方案見表3。

進一步對比最終方案與單目標方案優(yōu)劣，在上層規(guī)劃模型的服務時效單目標函數(shù)最優(yōu)方案S*=136.434時成本函數(shù)C=5260.44，并且F1=0.0501

3.2雙層任務模型權(quán)重靈敏度分析

由于不同企業(yè)追求滿意度與成本的重視程度是不同的，可以分為追求可靠的服務型、追求物流成本優(yōu)化及服務與成本兼顧型等企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。為了準確了解不同權(quán)重值a變化程度對物流服務供應鏈應急任務分配的影響，選取企業(yè)權(quán)重a=0.1，0.3，0.5，0.7，0.9時，對于所建立的任務分配雙層規(guī)劃模型利用遺傳算法分別求解不同權(quán)重下的各服務對象的分配結(jié)果，如圖3和圖4所示。

如圖3所示，在所構(gòu)建的服務時效滿意度與物流成本的雙層物流服務供應鏈任務分配模型中，綜合總目標、客戶A、客戶B及客戶C的綜合目標優(yōu)化解均隨著滿意度權(quán)重a的增大而增大。容易看出相較于0.5

4結(jié)語

突發(fā)事件下物流服務供應鏈應急任務分配需要考慮不同的限制因素，本文主要研究考慮客戶滿意度的時效性的情況下的兩級物流服務供應鏈任務分配的問題?；趹睓C制訂單任務的隨機性建立了物流服務供應鏈任務分配的雙層規(guī)劃模型，給出了多目標優(yōu)化模型求解的簡化算法，對任務應急分配模型進行算例研究，并作出針對權(quán)重的靈敏度分析。算例求解結(jié)果表明，所構(gòu)建模型能有效解決應急情況下具有服務時效性客戶滿意度的物流服務供應鏈任務分配問題，同時在應急任務分配時服務供應商應該理性平衡權(quán)重分配以得出相對優(yōu)化的方案。但是本文研究所建立模型仍然具有一定程度局限性，如所建立模型只考慮了單一物流服務能力的情況，未能考慮多種服務匹配的問題，還有待今后深入研究。

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