張廣勝　劉偉

摘要：針對(duì)應(yīng)急情況下兩級(jí)物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配問(wèn)題，提出了考慮服務(wù)時(shí)效性的客戶滿意度模型方法。首先，考慮應(yīng)急情況中訂單任務(wù)量的隨機(jī)性的情況，建立基于服務(wù)時(shí)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(wù)供應(yīng)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(wù)成本雙層規(guī)劃多目標(biāo)模型轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)模型；最后，采用遺傳算法（GA）求解模型，并針對(duì)權(quán)重作了靈敏度分析。算例研究表明，與上下層單目標(biāo)分配結(jié)果的目標(biāo)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(biāo)值0.2716，說(shuō)明所構(gòu)建模型的任務(wù)分配方案能夠更有效解決具有服務(wù)時(shí)效性客戶滿意度的物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配問(wèn)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(wù)時(shí)效；物流成本；物流服務(wù)供應(yīng)鏈；應(yīng)急任務(wù)分配；靈敏度分析

中圖分類號(hào)：TP18

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

物流服務(wù)供應(yīng)鏈（Logistics Service Supply Chain， LSSC）是當(dāng)今服務(wù)供應(yīng)鏈發(fā)展的重要分支，結(jié)構(gòu)遵循“功能型物流服務(wù)提供商→物流服務(wù)集成商→客戶企業(yè)” 模式。其負(fù)責(zé)集成物流服務(wù)、任務(wù)分配的核心是集成物流服務(wù)供應(yīng)商，而上游的功能型物流服務(wù)供應(yīng)商則負(fù)責(zé)單一貨運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)等簡(jiǎn)單增值服務(wù)。通常集成商擁有眾多功能型物流服務(wù)提供商?？蛻粑锪鞣?wù)需求集成商完成物流需求時(shí)，為完成物流服務(wù)任務(wù)，集成商將任務(wù)訂單分配給其擁有的功能型物流服務(wù)提供商，將該過(guò)程稱為訂單任務(wù)分配。Mallik等[1]認(rèn)為供應(yīng)鏈中的能力分配是戰(zhàn)略運(yùn)營(yíng)中最重要的內(nèi)容。隨著精益生產(chǎn)、零庫(kù)存等運(yùn)營(yíng)理念在實(shí)踐運(yùn)營(yíng)中的推廣，突發(fā)事件對(duì)精益供應(yīng)鏈的影響變得越來(lái)越嚴(yán)重，可能會(huì)造成節(jié)點(diǎn)企業(yè)需求的巨大波動(dòng)。面對(duì)多個(gè)物流服務(wù)提供商時(shí)，為保證供應(yīng)鏈客戶得到及時(shí)的物流服務(wù)，物流服務(wù)供應(yīng)鏈必須處理好突發(fā)事件發(fā)生后應(yīng)急任務(wù)的分配問(wèn)題，需求不確定的情形下物流服務(wù)集成商如何在最短時(shí)效內(nèi)合理分配訂單任務(wù)，及時(shí)滿足客戶需求是保證物流服務(wù)供應(yīng)鏈長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)作的關(guān)鍵。特別是當(dāng)市場(chǎng)需求急劇增加、服務(wù)供應(yīng)商能力有限時(shí)，物流集成商必須同時(shí)兼顧物流服務(wù)成本和客戶時(shí)效滿意度的雙重目標(biāo)。為此本文將以突發(fā)事件下物流服務(wù)需求增加為研究對(duì)象，研究應(yīng)急服務(wù)能力決策分配問(wèn)題，建立基于分配時(shí)效的任務(wù)分配模型并進(jìn)行分析。

1相關(guān)研究

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

在物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)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(wù)供應(yīng)鏈中的多物流任務(wù)分配問(wèn)題，建立了港口物流服務(wù)供應(yīng)鏈多任務(wù)分配模型；王芝泉等[3]從物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配問(wèn)題的特征出發(fā)，對(duì)物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配問(wèn)題進(jìn)行馬爾可夫決策過(guò)程建模；劉偉華等[4]以三級(jí)物流服務(wù)供應(yīng)鏈為例進(jìn)行研究，給出了隨機(jī)需求環(huán)境下三級(jí)物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配的雙層規(guī)劃模型；李珊珊[5]針對(duì)物流服務(wù)供應(yīng)鏈訂單分配問(wèn)題，構(gòu)建了新的物流服務(wù)供應(yīng)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(yīng)鏈應(yīng)急管理機(jī)制問(wèn)題的研究較多，不少學(xué)者采用應(yīng)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(yīng)鏈中，當(dāng)制造商的生產(chǎn)成本和零售商的存貨投資成本同時(shí)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)的應(yīng)急協(xié)調(diào)問(wèn)題；龔衛(wèi)鋒[7]研究了應(yīng)急供應(yīng)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(duì)由物流服務(wù)分包商和物流服務(wù)集成商構(gòu)成的物流服務(wù)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問(wèn)題的承諾契約協(xié)調(diào)模型。另外，還有部分學(xué)者從管理學(xué)角度研究供應(yīng)鏈應(yīng)急管理機(jī)制，如龍靜等[9]從集中度、可見(jiàn)性、可替代性、可轉(zhuǎn)移性識(shí)別供應(yīng)鏈脆弱性，并提出虛擬應(yīng)急管理原理和應(yīng)用策略；李新軍[10]從脆弱性、應(yīng)急系統(tǒng)設(shè)計(jì)、預(yù)警系統(tǒng)、恢復(fù)措施等方面剖析了供應(yīng)中斷情況下應(yīng)急運(yùn)作模式；汪傳旭等[11]建立了零售商之間采用不轉(zhuǎn)運(yùn)策略和應(yīng)急轉(zhuǎn)運(yùn)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(xué)者從供應(yīng)鏈可靠性[12]、博弈論模型角度[13]研究供應(yīng)鏈應(yīng)急機(jī)制。

文獻(xiàn)綜述發(fā)現(xiàn)目前關(guān)于物流服務(wù)供應(yīng)鏈服務(wù)能力應(yīng)急任務(wù)分配的研究還很不足。本文考慮應(yīng)急情景下服務(wù)時(shí)效性對(duì)客戶的重要性，重點(diǎn)研究應(yīng)急物流服務(wù)供應(yīng)鏈的任務(wù)分配模型，有助于物流服務(wù)供應(yīng)鏈服務(wù)能力的合理調(diào)配，提升服務(wù)集成商物流能力。

2雙層規(guī)劃模型構(gòu)建

2.1基于服務(wù)時(shí)效客戶滿意度模型

物流服務(wù)集成商現(xiàn)有m個(gè)物流服務(wù)供應(yīng)商為L(zhǎng)SSC客戶提供物流服務(wù)，記作S={Si}（i=1，2，…，m）。應(yīng)急事件發(fā)生后物流服務(wù)提供商在物流服務(wù)過(guò)程中需要保證時(shí)效性，因此服務(wù)及時(shí)性直接影響客戶的服務(wù)滿意度，鑒于物流服務(wù)時(shí)間滿意度取決于各種參數(shù)，并且存在著許多標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量它，本文假定物流服務(wù)時(shí)效性具有有限的生命周期，如圖1將其分為三階段。

當(dāng)t∈[0，T0）時(shí)為第一階段，t=0表示應(yīng)急事件介入市場(chǎng)的時(shí)刻，此時(shí)應(yīng)急事件對(duì)物流服務(wù)需求產(chǎn)生影響。當(dāng)t∈[0，T0）時(shí)由于突發(fā)事件初步影響市場(chǎng)物流需求，物流客戶對(duì)物流服務(wù)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(wù)滿意度沒(méi)有明顯的變化?？缭絋0后，由于同質(zhì)企業(yè)及潛在競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)的加入逐漸滿足市場(chǎng)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(shí)間增加客戶滿意度開(kāi)始出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。物流服務(wù)提供商提供服務(wù)自時(shí)間T1直至滿意度為0的時(shí)間T2為第三階段，t∈[T1，T2]，此時(shí)的服務(wù)是不被客戶所接受的已失去了市場(chǎng)效用。一般來(lái)說(shuō)從發(fā)出應(yīng)急服務(wù)需求到服務(wù)完成時(shí)刻需要一定的時(shí)間，即應(yīng)急服務(wù)能力需要一定時(shí)間的提前期。而實(shí)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程很少有物流服務(wù)過(guò)程可以在0～T0期間完成，在到達(dá)需求點(diǎn)時(shí)服務(wù)的滿意度都會(huì)出現(xiàn)降低現(xiàn)象。為此我們假定每個(gè)物流需求點(diǎn)對(duì)服務(wù)時(shí)間有一定的要求時(shí)限，在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)服務(wù)完成時(shí)間越短相應(yīng)的顧客滿意度越大，客戶滿意度損失產(chǎn)生于物流服務(wù)提供商完成客戶服務(wù)需求過(guò)程中。

2.2物流服務(wù)成本模型

物流服務(wù)供應(yīng)鏈中服務(wù)提供方是物流服務(wù)集成商、功能型物流服務(wù)提供商，基于LSSC運(yùn)營(yíng)模式客戶應(yīng)急物流訂單需求是由物流服務(wù)集成商分配給多個(gè)功能型物流服務(wù)提供商完成的，為保證應(yīng)急期間物流服務(wù)，集成商會(huì)構(gòu)建低成本物流服務(wù)供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)物流成本的最小化。設(shè)單一能力應(yīng)急物流服務(wù)需求量為Qj，集成商共有m個(gè)下屬物流服務(wù)提供商?？紤]到客戶應(yīng)急期間服務(wù)需求的不確定性，為此設(shè)總需求Qj服從正態(tài)分布N（μ，δ2），α表示應(yīng)急任務(wù)滿足概率，即約束條件中機(jī)會(huì)約束為P（∑mi=1yijxi≥Qj）=α。為此構(gòu)建應(yīng)急物流服務(wù)成本最小化數(shù)學(xué)模型如下：

其中：當(dāng)客戶j選擇第i個(gè)物流供應(yīng)商時(shí)yij=1，否則為yij=0。目標(biāo)函數(shù)（5）的第一項(xiàng)為服務(wù)供應(yīng)商的固定成本費(fèi)用，即di為選擇服務(wù)供應(yīng)商i時(shí)的固定成本；第二項(xiàng)為服務(wù)變動(dòng)成本費(fèi)用，ci為運(yùn)輸型供應(yīng)商i的單位服務(wù)價(jià)格，xi為物流服務(wù)供應(yīng)商i的業(yè)務(wù)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(jī)會(huì)約束，在求解時(shí)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(gè)服務(wù)提供商；約束條件（8）為物流服務(wù)供應(yīng)商選擇的約束為0-1變量。

2.3多目標(biāo)規(guī)劃模型的簡(jiǎn)化

上述模型是存在兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題。通常多目標(biāo)規(guī)劃通常有三種解決方案，即對(duì)各個(gè)目標(biāo)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(duì)給定的目標(biāo)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(biāo)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(wù)時(shí)效性的客戶滿意度與物流成本目標(biāo)重要程度的不同對(duì)綜合目標(biāo)函數(shù)帶來(lái)的影響，并進(jìn)行權(quán)重靈敏度分析，故采用線性加權(quán)法將多目標(biāo)模型轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)模型。在雙層規(guī)劃模型中主要有兩個(gè)目標(biāo)，一個(gè)是求客戶服務(wù)時(shí)效滿意度最大值，另一個(gè)是求成本最小值。但客戶滿意度與服務(wù)成本的量綱不同，在線性加權(quán)方法處理時(shí)需要將兩個(gè)目標(biāo)利用歸一化方法處理，具體可參考文獻(xiàn)[4]。雙層規(guī)劃函數(shù)S和C進(jìn)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(lái)驗(yàn)證所提出的模型及求解方法。假設(shè)現(xiàn)有物流服務(wù)供應(yīng)鏈中服務(wù)集成商有甲、乙、丙三個(gè)運(yùn)輸服務(wù)提供商和A、B、C三個(gè)物流服務(wù)客戶，應(yīng)急機(jī)制情況下物流服務(wù)集成商將任務(wù)分配給這三個(gè)物流服務(wù)提供商。一般來(lái)說(shuō)，由于在應(yīng)急情境下客戶需求并不能夠準(zhǔn)確確定，為此設(shè)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(gè)物流服務(wù)提供商對(duì)不同客戶的服務(wù)效率、固定成本及變動(dòng)成本等參數(shù)見(jiàn)表1，不同客戶滿意度對(duì)時(shí)效的要求見(jiàn)表2。

3.1考慮服務(wù)時(shí)效的物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配結(jié)果

依據(jù)多目標(biāo)規(guī)劃簡(jiǎn)化模型，利用Matlab中遺傳工具箱求解。從算法迭代過(guò)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(shè)定進(jìn)化代數(shù)為200，求出上層單目標(biāo)函數(shù)S模型最優(yōu)值S*與任務(wù)分配方案，見(jiàn)表3，此時(shí)S*=136.434。同理，求解下層單目標(biāo)函數(shù)C模型的最優(yōu)值C*及其任務(wù)分配方案，當(dāng)?shù)?18次時(shí)完成了全部求解，見(jiàn)表3，此時(shí)C*=5170.9756。

其中，客戶時(shí)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(biāo)中此消彼長(zhǎng)的關(guān)系“悖反效應(yīng)”，為此利用綜合兩者的函數(shù)F來(lái)解決上述問(wèn)題。基于Matlab中遺傳工具箱求解，對(duì)遺傳算法進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：種群規(guī)模200，計(jì)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(guò)程中各代的平均函數(shù)值和最優(yōu)個(gè)體函數(shù)值變化如圖2，從算法迭代過(guò)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(gè)體函數(shù)值，即收斂于相對(duì)較好的染色體。因而，設(shè)定進(jìn)化代數(shù)為200時(shí)得到最終優(yōu)化結(jié)果F*=0.2716，綜合目標(biāo)具體任務(wù)分配方案見(jiàn)表3。

進(jìn)一步對(duì)比最終方案與單目標(biāo)方案優(yōu)劣，在上層規(guī)劃模型的服務(wù)時(shí)效單目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)方案S*=136.434時(shí)成本函數(shù)C=5260.44，并且F1=0.0501

3.2雙層任務(wù)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(wù)型、追求物流成本優(yōu)化及服務(wù)與成本兼顧型等企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。為了準(zhǔn)確了解不同權(quán)重值a變化程度對(duì)物流服務(wù)供應(yīng)鏈應(yīng)急任務(wù)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(shí)，對(duì)于所建立的任務(wù)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(wù)對(duì)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(wù)時(shí)效滿意度與物流成本的雙層物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配模型中，綜合總目標(biāo)、客戶A、客戶B及客戶C的綜合目標(biāo)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(yǔ)

突發(fā)事件下物流服務(wù)供應(yīng)鏈應(yīng)急任務(wù)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(shí)效性的情況下的兩級(jí)物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配的問(wèn)題?；趹?yīng)急機(jī)制訂單任務(wù)的隨機(jī)性建立了物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配的雙層規(guī)劃模型，給出了多目標(biāo)優(yōu)化模型求解的簡(jiǎn)化算法，對(duì)任務(wù)應(yīng)急分配模型進(jìn)行算例研究，并作出針對(duì)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(yīng)急情況下具有服務(wù)時(shí)效性客戶滿意度的物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配問(wèn)題，同時(shí)在應(yīng)急任務(wù)分配時(shí)服務(wù)供應(yīng)商應(yīng)該理性平衡權(quán)重分配以得出相對(duì)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(wù)能力的情況，未能考慮多種服務(wù)匹配的問(wèn)題，還有待今后深入研究。

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