紀(jì)壽文，張露陽，于朝朝

（1.北京交通大學(xué)　城市交通復(fù)雜系統(tǒng)理論與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京　100044；2.青島國際機(jī)場集團(tuán)有限公司，山東　青島　266000）

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動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟單環(huán)節(jié)任務(wù)分配問題研究

紀(jì)壽文1，張露陽1，于朝朝2

（1.北京交通大學(xué)城市交通復(fù)雜系統(tǒng)理論與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100044；2.青島國際機(jī)場集團(tuán)有限公司，山東青島266000）

動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟作為一種新型的組織形式，是物流企業(yè)應(yīng)對市場競爭，整合物流資源、提高物流效率的有效手段，物流聯(lián)盟成員間任務(wù)分配是動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟高效實(shí)施的關(guān)鍵。針對動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟單環(huán)節(jié)任務(wù)分配問題，在分析物流任務(wù)分配原則、任務(wù)分配流程的基礎(chǔ)上，建立了單環(huán)節(jié)物流任務(wù)分配模型，運(yùn)用基于隸屬度的模糊優(yōu)化方法求解，優(yōu)化確定單環(huán)節(jié)物流任務(wù)的承擔(dān)企業(yè)和分擔(dān)的物流任務(wù)量，并進(jìn)行了算例計(jì)算，驗(yàn)證了本模型和算法的有效性。

動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟；單環(huán)節(jié)；任務(wù)分配；模糊優(yōu)化方法

1　引言

現(xiàn)階段我國物流企業(yè)多達(dá)3萬多家，總體上處于“散”、“小”、“弱”的低層次發(fā)展階段，物流企業(yè)同質(zhì)化競爭嚴(yán)重，服務(wù)功能較為單一，經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)較為分散，物流服務(wù)質(zhì)量有待于進(jìn)一步提高。

面對日益加劇的市場競爭，一部分物流企業(yè)通過契約的方式開展合作，整合企業(yè)內(nèi)外的物流資源，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?jīng)營。動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟就是其中的一種有效手段，物流企業(yè)之間通過契約的方式建立利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系，能夠有效地整合優(yōu)勢資源，提高物流效率和客戶滿意度。

動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟任務(wù)分配作為物流聯(lián)盟運(yùn)行過程中的重要決策環(huán)節(jié)，對于優(yōu)化物流資源配置、提高物流服務(wù)質(zhì)量、降低物流成本等有重要作用。單環(huán)節(jié)物流任務(wù)分配問題是指針對某一單環(huán)節(jié)物流任務(wù)（如運(yùn)輸環(huán)節(jié)、倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)、配送環(huán)節(jié)），物流任務(wù)量較大，需要由多個(gè)合作伙伴共同完成的情況，任務(wù)分配過程中考慮整個(gè)物流任務(wù)配置的最優(yōu)化，一般以物流服務(wù)量最大、物流總成本最低、物流任務(wù)時(shí)間最短、綜合懲罰強(qiáng)度最小等為目標(biāo)，從而確定各個(gè)物流子任務(wù)由哪個(gè)（些）合作伙伴承擔(dān)，以及各個(gè)合作伙伴承擔(dān)的物流任務(wù)量［1-2］。

2　動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟單環(huán)節(jié)任務(wù)分配原則

（1）科學(xué)性原則。科學(xué)性原則是指動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟任務(wù)分配要以科學(xué)方法和客觀事實(shí)為決策依據(jù)。各合作伙伴被分配到的物流子任務(wù)應(yīng)盡可能與其核心業(yè)務(wù)能力保持一致。

（2）整體性原則。動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟給合作伙伴分配任務(wù)時(shí)，需要明確物流任務(wù)（客戶）的整體目標(biāo)，如物流總成本、物流服務(wù)質(zhì)量等，任務(wù)分配應(yīng)以動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟的整體優(yōu)化為目標(biāo)。

（3）明確性原則。動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟的物流任務(wù)往往比較復(fù)雜，需要由多個(gè)合作伙伴共同完成。應(yīng)明確各個(gè)合作伙伴承擔(dān)的具體物流任務(wù)，以及物流任務(wù)完成的時(shí)間、方式等要求，避免任務(wù)不明或交接不清。

（4）可行性原則。動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟任務(wù)分配應(yīng)明確物流任務(wù)的類型和要求，掌握潛在合作伙伴的資源、能力、執(zhí)行效率、聲譽(yù)等具體情況，確保各個(gè)合作伙伴承擔(dān)的物流任務(wù)量在其能力范圍內(nèi)［3］。

3　動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟單環(huán)節(jié)任務(wù)分配流程

動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟單環(huán)節(jié)任務(wù)分配流程如圖1所示。

圖1　單環(huán)節(jié)任務(wù)分配流程

（1）根據(jù)合作伙伴選擇方法確定物流任務(wù)的候選合作伙伴；

（2）建立單環(huán)節(jié)物流任務(wù)分配模型。本文以物流總成本最低、物流服務(wù)質(zhì)量最高、綜合懲罰強(qiáng)度最小為目標(biāo)，建立多目標(biāo)優(yōu)化模型；

（3）運(yùn)用隸屬度函數(shù)和線性加權(quán)方法，將多目標(biāo)優(yōu)化方案轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題求解，確定最優(yōu)的任務(wù)分配方案，即各個(gè)合作伙伴承擔(dān)的物流任務(wù)量。

4　動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟單環(huán)節(jié)物流任務(wù)分配模型

4.1模型假設(shè)

（1）單環(huán)節(jié)物流任務(wù)量較大，由各個(gè)合作伙伴共同完成；

（2）合作伙伴的物流服務(wù)能力在一定的區(qū)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)能力短缺；

（3）合作伙伴的物流服務(wù)價(jià)格、物流服務(wù)質(zhì)量、懲罰系數(shù)等在成立聯(lián)盟時(shí)約定，是已知的；

（4）不考慮突發(fā)事件的影響，合作伙伴的滿意度與分配的物流任務(wù)量有關(guān)；

（5）各個(gè)合作伙伴的重要性不同，即權(quán)重不同。

4.2參數(shù)設(shè)計(jì)

R：客戶的物流需求量，即物流任務(wù)量；

n：合作伙伴的個(gè)數(shù)；

j：合作伙伴的序號，j=1，2，…，n；

xj：分配給第j個(gè)合作伙伴的任務(wù)量；

cj：第j個(gè)合作伙伴提供該物流服務(wù)的單位價(jià)格；

qj：第j個(gè)合作伙伴完成該物流任務(wù)的物流服務(wù)質(zhì)量，以任務(wù)完成時(shí)貨物完好率代替；

hj：第j個(gè)合作伙伴的權(quán)重，即重要程度，與合作伙伴的能力區(qū)間、物流服務(wù)質(zhì)量、信息共享程度、溝通交流頻率、合作的可信任指數(shù)、潛力等因素相關(guān)，

dj：第j個(gè)合作伙伴的滿意度，與其被分配的物流任務(wù)量有關(guān)；

ρj：第j個(gè)合作伙伴的懲罰系數(shù)，即消極作業(yè)系數(shù)，0＜ρj≤1，與其在動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟中的戰(zhàn)略地位、歷史表現(xiàn)等有關(guān)；

φj：第j個(gè)合作伙伴的懲罰強(qiáng)度，與其懲罰系數(shù)和滿意度有關(guān)，隨懲罰系數(shù)的增大而增大，隨滿意度的增大而減少；

γj：0-1變量，γj=1表示選擇第j個(gè)合作伙伴提供該物流服務(wù)，γj=0表示不選擇第j個(gè)合作伙伴提供該物流服務(wù)；

Cp：動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟所能接受的物流總成本的最大值；

qp：動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟所能接受的物流服務(wù)質(zhì)量的最低值；

φp：動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟所能接受的懲罰強(qiáng)度的最大值。

4.3模型建立

以物流總成本最低、物流服務(wù)質(zhì)量最高、綜合懲罰強(qiáng)度最小為目標(biāo)，建立多目標(biāo)優(yōu)化模型，對各個(gè)合作伙伴的物流任務(wù)量進(jìn)行求解。

（1）目標(biāo)函數(shù)

①物流總成本。物流總成本等于各個(gè)合作伙伴的物流成本之和，各個(gè)合作伙伴的物流成本等于單位物流成本與被分配的任務(wù)量的乘積。所以物流總成本最低的目標(biāo)函數(shù)：

②物流服務(wù)質(zhì)量。在實(shí)際建模過程中，為量化物流服務(wù)質(zhì)量，本文以貨物交付時(shí)的貨物完好率表征物流服務(wù)質(zhì)量。物流任務(wù)的平均物流服務(wù)質(zhì)量為各個(gè)合作伙伴的貨物完好率與承擔(dān)的物流任務(wù)量的乘積之和，然后再除以物流任務(wù)總量。所以，物流服務(wù)質(zhì)量最高的目標(biāo)函數(shù)：

③綜合懲罰強(qiáng)度。合作伙伴對任務(wù)分配不滿時(shí)會(huì)對動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟進(jìn)行“懲罰”，即降低物流服務(wù)質(zhì)量、拒絕合作、影響動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟內(nèi)部協(xié)作等，應(yīng)盡量降低動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟的綜合懲罰強(qiáng)度。第j個(gè)合作伙伴的懲罰強(qiáng)度計(jì)算公式：

綜合懲罰強(qiáng)度與各個(gè)合作伙伴的懲罰強(qiáng)度和權(quán)重有關(guān)，為各合作伙伴的懲罰強(qiáng)度與權(quán)重的乘積之和，所以單環(huán)節(jié)物流任務(wù)綜合懲罰強(qiáng)度最低的目標(biāo)函數(shù)見式（4）。

（2）單環(huán)節(jié)物流任務(wù)分配多目標(biāo)規(guī)劃模型

目標(biāo)函數(shù)：

約束條件：

其中：

式（5）表示物流總成本最小；

式（6）表示平均物流服務(wù)質(zhì)量最大；

式（7）表示綜合懲罰強(qiáng)度最?。?/p>

式（8）表示合作伙伴被分配任務(wù)量之和等于動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟的任務(wù)總量；

式（9）表示各合作伙伴被分配的任務(wù)量在其能力范圍內(nèi)；

式（10）表示物流總成本約束；

式（11）表示物流服務(wù)質(zhì)量約束；

式（12）表示綜合懲罰強(qiáng)度約束；

式（13）表示懲罰強(qiáng)度的計(jì)算公式；

式（14）表示各合作伙伴的權(quán)重之和等于1。

4.4基于隸屬度的模糊優(yōu)化方法模型求解

當(dāng)目標(biāo)函數(shù)取最小值時(shí)，運(yùn)用式（15）求出各個(gè)目標(biāo)的隸屬度函數(shù)：

當(dāng)目標(biāo)函數(shù)取最大值時(shí)，運(yùn)用式（16）求出各個(gè)目標(biāo)的隸屬度函數(shù)：

（2）根據(jù)隸屬度函數(shù)和各個(gè)目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重，運(yùn)用線性加權(quán)法將單環(huán)節(jié)物流任務(wù)分配模型轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)優(yōu)化問題［4］，見式（17）。

其中，λl表示對應(yīng)各個(gè)目標(biāo)的權(quán)重。

（3）計(jì)算新的單目標(biāo)線性規(guī)劃模型的最優(yōu)解（滿意解），該最優(yōu)解（滿意解）就是單環(huán)節(jié)物流任務(wù)分配模型的最優(yōu)（滿意）分配方案；最優(yōu)解（滿意解）帶入原模型的各目標(biāo)函數(shù)中，求得物流總成本、物流服務(wù)質(zhì)量、綜合懲罰強(qiáng)度的最優(yōu)值。

5　算例驗(yàn)證

5.1問題描述

從北京到天津運(yùn)輸1 000輛商品車，物流總成本不高于52萬元，物流服務(wù)質(zhì)量不低于99.5%，物流懲罰強(qiáng)度不高于0.2。物流聯(lián)盟的合作伙伴為M、N、P，相關(guān)信息見表1。

表1　聯(lián)盟成員信息表

5.2求解過程

根據(jù)上述建模流程及求解方法，利用表1提供的信息，分別求出決策者對物流服務(wù)總成本、綜合服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)輸服務(wù)商綜合滿意度不同權(quán)重下的任務(wù)分配結(jié)果，匯總見表2。

表2　物流任務(wù)分配結(jié)果

5.3結(jié)果分析

（1）在各目標(biāo)權(quán)重不變的情況下，任務(wù)分配方案取決于各個(gè)合作伙伴的物流成本、物流服務(wù)質(zhì)量、懲罰系數(shù)、目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重等。

（2）改變各目標(biāo)權(quán)重，發(fā)現(xiàn)決策者的決策偏好會(huì)影響目標(biāo)函數(shù)的隸屬度和目標(biāo)值。目標(biāo)函數(shù)的偏好權(quán)重越大，該目標(biāo)函數(shù)對應(yīng)的目標(biāo)值和隸屬度越大，相應(yīng)的任務(wù)分配結(jié)果也發(fā)生了改變。

［1］王珍珍.價(jià)值鏈分工對我國制造業(yè)工業(yè)增加值的影響［J］.山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，（11）：46-52.

［2］劉偉華，季建華，周樂.兩級物流服務(wù)供應(yīng)鏈任務(wù)分配模型［J］.上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，（9）：1 524-1 528.

［3］胡茜.動(dòng)態(tài)聯(lián)盟合作伙伴選擇研究［D］.北京：北京交通大學(xué)，2009.

［4］劉偉華.物流服務(wù)供應(yīng)鏈能力合作的協(xié)調(diào)研究［D］.上海：上海交通大學(xué)，2007.

［5］劉瓊，李婷婷，張超勇.第三方物流聯(lián)盟中物流任務(wù)的優(yōu)化調(diào)度［J］.工業(yè)工程與管理，2009，（4）：13-19.

［6］尹勝.網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作加工資源優(yōu)化配置方法及其加工支持系統(tǒng)研究［D］.重慶：重慶大學(xué)，2011.

［7］田帥輝.面向物流任務(wù)的動(dòng)態(tài)物流聯(lián)盟資源配置管理研究［D］.重慶：重慶大學(xué)，2012.

［8］趙韋.基于價(jià)值創(chuàng)造的虛擬物流聯(lián)盟協(xié)同運(yùn)作研究［D］.武漢：武漢理工大學(xué)，2013.

［9］陳玉鎮(zhèn).物流服務(wù)供應(yīng)商選擇及任務(wù)分配研究［D］.上海：上海交通大學(xué)，2012.

Single-link Task Allotment in Dynamic Logistics Alliance

Ji Shouwen1，Zhang Luyang1，Yu Zhaozhao2
（1. MOE Key Laboratory for Urban Traffic Complex System Theories Technologies， Beijing Jiaotong University， Beijing 100044；2. Qingdao International Airport Co.， Ltd.， Qingdao 266000， China）

As an innovative organizational form， the dynamic logistics alliance is an effective means for the logistics enterprises torespond to market competition， integrate logistics resources， and improve operational efficiency. The task allotment among the alliancemembers is the key to the effective running of the alliance. In this paper， in view of the problem of the single- link task allotment in thedynamic logistics alliance， on the basis of an analysis of the principle and process of the logistics task allotment， we established the singlelinklogistics task allotment model， solved it using the membership-based fuzzy optimization approach which optimized and determined theresponsible enterprises for individual logistics tasks in a single link and the workload they carried， and at the end， through a numericalexample， demonstrated the validity of the model and algorithm.

dynamic logistics alliance； single link； task allotment； fuzzy optimization approach

F224；F252.24

A

1005-152X（2016）07-0053-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.07.012

2016-06-07

科技部支撐計(jì)劃課題“供應(yīng)鏈物流實(shí)時(shí)監(jiān)測、跟蹤與管理技術(shù)研究”（2014BAH23F01）；科技部支撐計(jì)劃課題“智能感知的第三方快遞物流云服務(wù)平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用”（2014BAH23F07）

紀(jì)壽文（1967-），男，山東人，博士后，副教授，研究方向：物流工程、物流信息化；張露陽（1994-），男，河南人，研究方向：物流工程、物流信息化。