基于Raiffa解的快遞城市共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ?/h1>
2017-03-13 06:31:46周紅艷周曉光楊萌柯范靜靜
物流技術(shù) 2017年2期
周紅艷，周曉光，楊萌柯，范靜靜
（北京郵電大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院，北京 100876）
基于Raiffa解的快遞城市共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ?/p>
周紅艷，周曉光，楊萌柯，范靜靜
（北京郵電大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院，北京 100876）
成本分?jǐn)倖栴}是影響快遞城市共同配送聯(lián)盟成立的主要因素之一，通過分析核心法、Nash談判法、Shapley值和Raiffa解等四種聯(lián)盟成本分?jǐn)偡椒ǖ膬?yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為Raiffa解更適合作為快遞城市共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ?，并以一個(gè)算例進(jìn)行計(jì)算說明，對(duì)我國快遞共同配送企業(yè)間的成本分?jǐn)倖栴}具有理論參考價(jià)值。
快遞；共同配送；成本分?jǐn)?；Raiffa解
1 引言
電子商務(wù)的持續(xù)高速增長和網(wǎng)絡(luò)購物的興起，帶動(dòng)了我國快遞行業(yè)的發(fā)展，2015年我國快遞業(yè)務(wù)量完成206.7億件，同比增長48%；快遞業(yè)務(wù)收入完成2 769.6億元，同比增長35.4%?？爝f行業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)也存在諸多問題，尤其是在城市配送環(huán)節(jié)，“爆倉”、暴力分揀、“二次投遞”、快遞電動(dòng)車影響交通環(huán)境等現(xiàn)象不斷凸顯?？爝f城市共同配送因其規(guī)?；托驶档团渌统杀?，提高配送效率，提升服務(wù)水平，成為解決我國快遞業(yè)配送難題的有效途徑。但是目前我國快遞城市共同配送的實(shí)際執(zhí)行情況并不樂觀，其中共同配送聯(lián)盟的成本分?jǐn)倖栴}就是一個(gè)主要影響因素。
2 文獻(xiàn)綜述
共同配送又稱協(xié)同配送，起源于日本，20世紀(jì)60年代中期，隨著日本經(jīng)濟(jì)的振興和產(chǎn)品產(chǎn)量及消費(fèi)量的日益擴(kuò)大，交通運(yùn)輸量也在迅猛增加，由于交通擁擠，交通混亂曾經(jīng)嚴(yán)重地困擾了配送活動(dòng)的順利開展，特別是在中小企業(yè)獨(dú)立配送的情況下，配送效率很難提高，面對(duì)這種現(xiàn)實(shí)，很多企業(yè)迫切希望聯(lián)合行動(dòng)，共同組織配送活動(dòng)。1977年日本運(yùn)輸省將共同配送定義為：在城市里，為使物流合理化，在幾個(gè)有定期運(yùn)貨需求的貨主的合作下，由一個(gè)卡車運(yùn)輸者，使用一個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)的配送（運(yùn)輸省流通對(duì)策本部，1997）。
我國學(xué)者也對(duì)共同配送進(jìn)行了定義，如張亮（2015），黃輝（2008）等提出共同配送是指為提高物流效率，由多個(gè)配送企業(yè)聯(lián)合在一起共同進(jìn)行的配送方式。一般來說有兩種運(yùn)作方式：①由一個(gè)配送企業(yè)對(duì)多家用戶進(jìn)行配送。即由一個(gè)配送企業(yè)綜合某一地區(qū)內(nèi)多個(gè)用戶的要求，統(tǒng)籌安排時(shí)間、次數(shù)、路線和貨物數(shù)量，全面進(jìn)行配送。②僅在送貨環(huán)節(jié)上將多家用戶待運(yùn)送的貨物混載于同一車輛上，然后按照用戶的要求分別將貨物運(yùn)送到各個(gè)接貨點(diǎn)，或者運(yùn)到多家用戶聯(lián)合設(shè)立的配送貨物接收點(diǎn)上。張書源（2011），丁永琦（2008）提出共同配送是指若干企業(yè)制定統(tǒng)-計(jì)劃，集中配送資源，以滿足客戶對(duì)貨物需求的配送形式。崔介何（2010）提出共同配送又稱協(xié)同配送，是在同一個(gè)地區(qū)，許多企業(yè)在物流運(yùn)輸中互相配合、聯(lián)合運(yùn)作，共同進(jìn)行理貸、配貨、發(fā)送等活動(dòng)的一種配送組織形式。
所謂快遞城市共同配送，是指快遞企業(yè)從干線運(yùn)輸進(jìn)入城市區(qū)域后，不再單獨(dú)配送，直接運(yùn)輸至城市配送中心，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和統(tǒng)一配送。
關(guān)于聯(lián)盟企業(yè)的成本分?jǐn)倖栴}，國內(nèi)外學(xué)者已有大量研究。沈政（2014）基于多影響因子的改進(jìn)shapley值法，采用5個(gè)影響因子，研究快遞城市共同配送聯(lián)盟的成本分?jǐn)偰Ｐ?；王晶?013）利用Rubinstein討價(jià)還價(jià)模型對(duì)兩家連鎖超市的共同配送收益進(jìn)行分配；王旭（2008）考慮單個(gè)企業(yè)進(jìn)入給聯(lián)盟帶來的風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建基于風(fēng)險(xiǎn)因子的Raiffa解成本分?jǐn)偰Ｐ?；A.Kimms和I. Kozeletskyi（2016）基于核心法，研究配送企業(yè)橫向合作的成本分?jǐn)倖栴}?？梢钥吹絿鴥?nèi)外學(xué)者已嘗試使用多種方法解決聯(lián)盟的成本分?jǐn)倖栴}，具有一定的啟發(fā)性，但目前對(duì)快遞共同配送的成本分?jǐn)偡椒ㄑ芯坎蛔悖疚脑谝延醒芯炕A(chǔ)上，分析現(xiàn)有成本分?jǐn)偡椒ǖ膬?yōu)缺點(diǎn)，構(gòu)建一種基于Raiffa解的快遞城市共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ?，解決快遞共同配送企業(yè)間的成本分?jǐn)倖栴}。
3 現(xiàn)有聯(lián)盟成本分?jǐn)偡椒ê喗?/h2>
聯(lián)盟的成本分?jǐn)偸呛献鞑┺闹械囊粋€(gè)重要內(nèi)容，合作博弈是指參與者能夠聯(lián)合達(dá)成一個(gè)具有約束力且可強(qiáng)制執(zhí)行的協(xié)議的博弈類型。隨著共同配送模式研究的深入，國內(nèi)外學(xué)者也在積極探索求解成本分?jǐn)偟姆椒ǎ壳俺Ｓ玫膸追N模型是核心法、Nash談判法、Shapley值法和Raiffa解法，下面將對(duì)這四種方法進(jìn)行簡單介紹和對(duì)比分析。
3.1 核心法
核心法是由Gillies（1959）提出的一種多人合作對(duì)策模型的解，這些解向量構(gòu)成的分?jǐn)偡桨覆槐黄渌魏畏謹(jǐn)偡桨竷?yōu)超，即為核心?；谶@一思想，快遞城市共同配送聯(lián)盟一個(gè)被所有成員接受的分?jǐn)偡桨笣M足以下條件：
其中，C(N)表示n家快遞企業(yè)參加城市共同配送聯(lián)盟的總成本；yi表示快遞企業(yè)i參加城市共同配送聯(lián)盟最終分?jǐn)偟某杀?；ci表示快遞企業(yè)i單獨(dú)配送時(shí)的成本。
核心法在實(shí)際應(yīng)用過程中可能會(huì)出現(xiàn)應(yīng)分?jǐn)偝杀竞涂偝杀久艿那闆r，使得核心為空集。最小核心法是用于解決這一問題的方法之一，其數(shù)學(xué)模型為：
通過在原有模型中增加松弛變量ε，以解決核心為空集的問題，其含義是為了維持大聯(lián)盟的穩(wěn)定，向每個(gè)小聯(lián)盟收取的額外附加費(fèi)，線性規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)是附加費(fèi)用ε最小。
3.2 Nash談判法
Nash談判法是基于兩人討價(jià)還價(jià)的博弈思想，通過參與聯(lián)盟各方的策略選擇和討價(jià)能力進(jìn)行成本分?jǐn)偂sah談判解的目標(biāo)是參與聯(lián)盟的每個(gè)成員的成本節(jié)約最大化，目標(biāo)函數(shù)納什積即為各個(gè)節(jié)約值的最大化，基于Nash談判法的快遞城市共同配送聯(lián)盟成本分?jǐn)偡桨缚晒剑?）和（5）給出：
在聯(lián)盟成員討價(jià)還價(jià)能力相同的情況下，Nash談判法的解為：
3.3 Shapley值
Shapley值法是由Shapley于1953年提出的一種用于解決多人合作的利益分配方案，其優(yōu)點(diǎn)是有公正、合理的公理化基礎(chǔ)，缺點(diǎn)是需要知道所有合作聯(lián)盟的情況，對(duì)于一個(gè)由n個(gè)主體組成的聯(lián)盟，能構(gòu)成聯(lián)盟的子集數(shù)有(2n-1)個(gè)，隨著n的增大，使用Shapley值法進(jìn)行利益分配的計(jì)算量將呈指數(shù)級(jí)增長（胡海青等，2011）。很顯然，參與聯(lián)盟的主體越多，使用Shapley值法越復(fù)雜，且在實(shí)際運(yùn)用中，很難知道所有聯(lián)盟的獲利情況。基于Shapley值法的快遞城市共同配送聯(lián)盟成本分?jǐn)偡桨缚捎晒剑?）給出。
3.4 Raiffa解
哈佛大學(xué)教授Howard Raiffa于1957年提出Raiffa解，用于解決多人合作對(duì)策中的利益分配問題，在利益分配的基礎(chǔ)上進(jìn)行成分分?jǐn)偂aiffa解在吸收Shapley值法的基礎(chǔ)上，還考慮了分配的上下限，且該方法只需知道(n+1)個(gè)聯(lián)盟的情況，信息收集較為容易，從而彌補(bǔ)了Shapley值法在實(shí)際應(yīng)用過程中的局限性，具有較好的應(yīng)用性。
（1）Raiffa解模型基本設(shè)定。假設(shè)參加城市共同配送的快遞企業(yè)組成集合N={1，2，…，n}，如果對(duì)于N的任一子集，都存在一個(gè)實(shí)值函數(shù)v(s)，該函數(shù)滿足以下兩個(gè)條件：
則[N，v]為n個(gè)快遞企業(yè)的合作對(duì)策，公式（8）表示沒有企業(yè)參加共同配送聯(lián)盟時(shí)，聯(lián)盟的收益為0。公式（9）表示共同配送聯(lián)盟產(chǎn)生的收益不少于成員單獨(dú)經(jīng)營時(shí)的收益。用xi表示快遞企業(yè)i從共同配送聯(lián)盟收益v(N)中分到的收益，x=(x1,x2,…,xn)稱為共同配送聯(lián)盟的利益分配方案，滿足以下兩個(gè)條件：
公式（10）表示聯(lián)盟收益得到全部分配，公式（11）表示參加聯(lián)盟獲得的收益不低于單獨(dú)配送時(shí)獲得的收益。對(duì)于本文的快遞共同配送聯(lián)盟而言，聯(lián)盟的收益是指實(shí)施共同配送后總成本的節(jié)約，先將這部分收益進(jìn)行分配，然后用獨(dú)立配送成本減去分配的利益，即為參加共同配送聯(lián)盟最終分?jǐn)偟某杀?，即?/p>
其中，yi表示快遞企業(yè)i參加共同配送后分?jǐn)偟某杀?，ci表示快遞企業(yè)i獨(dú)立配送時(shí)的成本，xi表示快遞企業(yè)i參加共同配送分得的收益。
（2）Raiffa解模型計(jì)算步驟
①設(shè)全體快遞企業(yè)參加聯(lián)盟時(shí)的收益v(N)=B，v(Ni)=bi(i=1，2，…，n)表示快遞企業(yè)i不參加，其余（n-1）家快遞企業(yè)組成聯(lián)盟時(shí)的收益，記b=(b1，b2，…，bn)。根據(jù)包含（n-1）個(gè)快遞企業(yè)的聯(lián)盟收益（這樣的聯(lián)盟有n個(gè)，即得到各快遞企業(yè)收益分配的下限，即：
求解公式（13）可得：
②當(dāng)快遞企業(yè)j加入其他（n-1）家快遞企業(yè)組成的聯(lián)盟時(shí)，將因j加入帶來的邊際收益xˉj=B-bj作為分配的上限。然后按兩步分配xˉj：先由企業(yè)j和不含j的（n-1）家企業(yè)均分，然后（n-1）家企業(yè)再均分，即：
③將公式（15）中j取1，2，…，n，然后求和計(jì)算平均值，得到Raiffa解：
將公式（17）代入到公式（12）可得最終的基于Raiffa解的成本分?jǐn)偡桨福?/p>
通過對(duì)現(xiàn)有聯(lián)盟成本分?jǐn)偡椒ǖ膶?duì)比分析，發(fā)現(xiàn)各方法均從不同角度對(duì)聯(lián)盟成本分?jǐn)倖栴}進(jìn)行理論求解，但在實(shí)際應(yīng)用過程中存在一些問題。最小核心法在公平性上有所欠缺，且需要的原始信息量大，在考慮n家快遞企業(yè)進(jìn)行共同配送方案時(shí)，需要知道（2n-1）種組合的情況，信息獲取難度大，且計(jì)算過程復(fù)雜。Nash談判法獲得的分?jǐn)偨Y(jié)果可能會(huì)破壞大聯(lián)盟的穩(wěn)定，且由于Nash談判是一個(gè)討價(jià)還價(jià)的過程，最后的分?jǐn)偡桨缚赡軙?huì)偏向談判能力較強(qiáng)的企業(yè)，在實(shí)際應(yīng)用中，Nash談判法適合聯(lián)盟成員實(shí)力相當(dāng)?shù)那闆r。Shapley值是所有方法中最能體現(xiàn)公平公正的，也被大量學(xué)者用于成本分?jǐn)?，但考慮到快遞共同配送聯(lián)盟成員數(shù)量較多，使用Shapley值同樣需要知道（2n-1）種組合的情況，信息獲取難度大。Raiffa解考慮了分配的上下限，所需知道的聯(lián)盟組合僅為（n+1）種，計(jì)算簡單，因此本文選取Raiffa解作為快遞城市共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ汀?/p>
4 共同配送成本分?jǐn)偘咐?jì)算
假定三個(gè)快遞企業(yè)在某一城市區(qū)域進(jìn)行快遞共同配送，三個(gè)快遞企業(yè)分別編號(hào)為1、2和3。假設(shè)已知各個(gè)快遞企業(yè)單獨(dú)配送及共同配送的成本（見表1），其中{1}表示快遞企業(yè)1單獨(dú)配送時(shí)的成本，{1，2}表示由快遞企業(yè)1和快遞企業(yè)2共同配送時(shí)產(chǎn)生的成本。
三家快遞企業(yè)共同配送時(shí)產(chǎn)生的成本節(jié)約即為共同配送的效益：
快遞企業(yè)3不參加，僅由快遞企業(yè)1和快遞企業(yè)2共同配送時(shí)產(chǎn)生的效益為：
表1 不同配送模式下的配送成本
同理可得：
根據(jù)公式（18）可計(jì)算快遞企業(yè)1的成本分?jǐn)偨Y(jié)果：
同理可計(jì)算快遞企業(yè)2和快遞企業(yè)3的成本分?jǐn)偨Y(jié)果：
最終得到快遞企業(yè)1、快遞企業(yè)2和快遞企業(yè)3參加共同配送前后的成本分?jǐn)偨Y(jié)果（見表2），從表中可以看到，參加共同配送后，三家快遞企業(yè)均不同程度地產(chǎn)生了成本節(jié)約。
表2 各快遞企業(yè)共同配送前后成本對(duì)比（單位：元）
5 結(jié)論
成本分?jǐn)傊苯佑绊懙娇爝f城市共同配送的開展，選擇一個(gè)合理、有效的成本分?jǐn)偰Ｐ?，?duì)共同配送企業(yè)之間的成本分?jǐn)偩哂蟹浅Ｖ匾囊饬x，本文對(duì)比分析了核心法、Nash談判法、Shapley值和Raiffa解等四種現(xiàn)有聯(lián)盟成本分?jǐn)偡椒?，得出Raiffa解較為適合快遞城市共同配送聯(lián)盟的成本分?jǐn)倖栴}，并通過一個(gè)算例進(jìn)行計(jì)算說明。但在實(shí)際操作中，還需要考慮很多因素，如快遞業(yè)務(wù)量、資源投入和風(fēng)險(xiǎn)等，后續(xù)應(yīng)將這些影響因素考慮在內(nèi)，進(jìn)一步研究改進(jìn)的Raiffa解多影響因子成本分?jǐn)偰Ｐ汀?/p>
[1]運(yùn)輸省流通對(duì)策本部.共同運(yùn)輸系統(tǒng)導(dǎo)入推進(jìn)綱要[Z].1997.
[2]張亮.物流學(xué)[M].北京:人民郵電出版社,2015.
[3]黃輝,林略.物流學(xué)導(dǎo)論[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2008.
[4]張書源,張文杰.管理學(xué)概論[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2011.
[5]丁永琦.物流學(xué)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2008.
[6]崔介何.物流學(xué)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2010.
[7]沈政.快遞城市共同配送聯(lián)盟成本分?jǐn)偰Ｐ脱芯縖D].重慶:重慶大學(xué),2014.
[8]王晶,賈琪,楊浩雄.基于農(nóng)超對(duì)接的第三方共同配送模式及其成本分?jǐn)倖栴}的研究[J].物流技術(shù),2013,32(7):4-9.
[9]王旭,賀美亮.應(yīng)用Raiffa解的共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ脱芯縖J].現(xiàn)代制造工程,2008,(5):19-21.
[10]Kimms I Kozeletskyi.Core-based cost allocation in the cooperative traveling salesman problem[J].European Journal of Operational Research 2016,248(3):910-916.
[11]Gillies D B.Solutions to general non-zero-sum games[J]. Contributions to the Theory of Games,1959,(1):47-85.
[12]Karlin S,Shapley L S.Geometry of moment spaces[J].Memoirs of the American Mathematical Society,1953,12,(12):2 641-2 654.
[13]胡海青,李智俊,張道宏.基于改進(jìn)Raiffa解的產(chǎn)業(yè)集群收益分配策略研究[J].經(jīng)濟(jì)問題,2011,(2):36-39.
[14]Raiffa Howard.Games and decisions[M].New York:Wiley, 1957.
A Cost Amortization Model for Urban Joint Distribution Based on Raiffa Solution
Zhou Hongyan,Zhou Xiaoguang,Yang Mengke,Fan Jingjing
(School of Automation,Beijing University of Posts&Telecommunication,Beijing 100876,China)
In this paper,after analyzing the strength and weakness of four alliance cost amortizing methods,namely,the core-based method,Nash negotiation,Shapley value process and Raiffa solution,we found that the Raiffa solution was more suitable for the urban joint distribution cost amortization model and then illustrated this by a numerical example.
express delivery;joint distribution;costamortization;Raiffasolution
F252.24;O141.4
A
1005-152X(2017)02-0104-04
10.3969/j.issn.1005-152X.2017.02.025
2016-12-18
周紅艷（1992-），女，湖南人，北京郵電大學(xué)碩士，研究方向：物流系統(tǒng)信息化與網(wǎng)絡(luò)化；周曉光（1957-），男，北京人，教授，研究方向：計(jì)算機(jī)集成控制智能化物流傳輸存儲(chǔ)系統(tǒng)、物流系統(tǒng)仿真、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等。
猜你喜歡
系統(tǒng)工程學(xué)報(bào)(2021年4期)2021-12-21 06:21:16 螃蟹爬上“網(wǎng)” 收益落進(jìn)兜今日農(nóng)業(yè)(2020年20期)2020-12-15 15:53:19 應(yīng)答器THR和TFFR分配及SIL等級(jí)探討鐵道通信信號(hào)(2020年9期)2020-02-06 09:15:22 遺產(chǎn)的分配數(shù)學(xué)大王·趣味邏輯(2019年5期)2019-06-13 20:27:43 一種分配十分不均的財(cái)富小學(xué)科學(xué)(學(xué)生版)(2019年5期)2019-05-21 01:00:18 績效考核分配的實(shí)踐與思考經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息(2018年30期)2018-11-22 06:20:24 2015年理財(cái)“6宗最”誰能給你穩(wěn)穩(wěn)的收益金色年華(2016年1期)2016-02-28 01:38:19 東芝驚爆會(huì)計(jì)丑聞 憑空捏造1518億日元收益IT時(shí)代周刊(2015年8期)2015-11-11 05:50:38 無形資產(chǎn)轉(zhuǎn)移定價(jià)視角下的獨(dú)立交易法與公式分?jǐn)偡ㄖ疇?發(fā)展中國家何去何從?經(jīng)濟(jì)研究參考(2014年35期)2014-04-13 08:22:17 電測(cè)與儀表(2014年3期)2014-04-04 09:08:14
周紅艷，周曉光，楊萌柯，范靜靜
（北京郵電大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院，北京 100876）
基于Raiffa解的快遞城市共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ?/p>
周紅艷，周曉光，楊萌柯，范靜靜
（北京郵電大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院，北京 100876）
成本分?jǐn)倖栴}是影響快遞城市共同配送聯(lián)盟成立的主要因素之一，通過分析核心法、Nash談判法、Shapley值和Raiffa解等四種聯(lián)盟成本分?jǐn)偡椒ǖ膬?yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為Raiffa解更適合作為快遞城市共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ?，并以一個(gè)算例進(jìn)行計(jì)算說明，對(duì)我國快遞共同配送企業(yè)間的成本分?jǐn)倖栴}具有理論參考價(jià)值。
快遞；共同配送；成本分?jǐn)?；Raiffa解
1 引言
電子商務(wù)的持續(xù)高速增長和網(wǎng)絡(luò)購物的興起，帶動(dòng)了我國快遞行業(yè)的發(fā)展，2015年我國快遞業(yè)務(wù)量完成206.7億件，同比增長48%；快遞業(yè)務(wù)收入完成2 769.6億元，同比增長35.4%?？爝f行業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)也存在諸多問題，尤其是在城市配送環(huán)節(jié)，“爆倉”、暴力分揀、“二次投遞”、快遞電動(dòng)車影響交通環(huán)境等現(xiàn)象不斷凸顯?？爝f城市共同配送因其規(guī)?；托驶档团渌统杀?，提高配送效率，提升服務(wù)水平，成為解決我國快遞業(yè)配送難題的有效途徑。但是目前我國快遞城市共同配送的實(shí)際執(zhí)行情況并不樂觀，其中共同配送聯(lián)盟的成本分?jǐn)倖栴}就是一個(gè)主要影響因素。
2 文獻(xiàn)綜述
共同配送又稱協(xié)同配送，起源于日本，20世紀(jì)60年代中期，隨著日本經(jīng)濟(jì)的振興和產(chǎn)品產(chǎn)量及消費(fèi)量的日益擴(kuò)大，交通運(yùn)輸量也在迅猛增加，由于交通擁擠，交通混亂曾經(jīng)嚴(yán)重地困擾了配送活動(dòng)的順利開展，特別是在中小企業(yè)獨(dú)立配送的情況下，配送效率很難提高，面對(duì)這種現(xiàn)實(shí)，很多企業(yè)迫切希望聯(lián)合行動(dòng)，共同組織配送活動(dòng)。1977年日本運(yùn)輸省將共同配送定義為：在城市里，為使物流合理化，在幾個(gè)有定期運(yùn)貨需求的貨主的合作下，由一個(gè)卡車運(yùn)輸者，使用一個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)的配送（運(yùn)輸省流通對(duì)策本部，1997）。
我國學(xué)者也對(duì)共同配送進(jìn)行了定義，如張亮（2015），黃輝（2008）等提出共同配送是指為提高物流效率，由多個(gè)配送企業(yè)聯(lián)合在一起共同進(jìn)行的配送方式。一般來說有兩種運(yùn)作方式：①由一個(gè)配送企業(yè)對(duì)多家用戶進(jìn)行配送。即由一個(gè)配送企業(yè)綜合某一地區(qū)內(nèi)多個(gè)用戶的要求，統(tǒng)籌安排時(shí)間、次數(shù)、路線和貨物數(shù)量，全面進(jìn)行配送。②僅在送貨環(huán)節(jié)上將多家用戶待運(yùn)送的貨物混載于同一車輛上，然后按照用戶的要求分別將貨物運(yùn)送到各個(gè)接貨點(diǎn)，或者運(yùn)到多家用戶聯(lián)合設(shè)立的配送貨物接收點(diǎn)上。張書源（2011），丁永琦（2008）提出共同配送是指若干企業(yè)制定統(tǒng)-計(jì)劃，集中配送資源，以滿足客戶對(duì)貨物需求的配送形式。崔介何（2010）提出共同配送又稱協(xié)同配送，是在同一個(gè)地區(qū)，許多企業(yè)在物流運(yùn)輸中互相配合、聯(lián)合運(yùn)作，共同進(jìn)行理貸、配貨、發(fā)送等活動(dòng)的一種配送組織形式。
所謂快遞城市共同配送，是指快遞企業(yè)從干線運(yùn)輸進(jìn)入城市區(qū)域后，不再單獨(dú)配送，直接運(yùn)輸至城市配送中心，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和統(tǒng)一配送。
關(guān)于聯(lián)盟企業(yè)的成本分?jǐn)倖栴}，國內(nèi)外學(xué)者已有大量研究。沈政（2014）基于多影響因子的改進(jìn)shapley值法，采用5個(gè)影響因子，研究快遞城市共同配送聯(lián)盟的成本分?jǐn)偰Ｐ?；王晶?013）利用Rubinstein討價(jià)還價(jià)模型對(duì)兩家連鎖超市的共同配送收益進(jìn)行分配；王旭（2008）考慮單個(gè)企業(yè)進(jìn)入給聯(lián)盟帶來的風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建基于風(fēng)險(xiǎn)因子的Raiffa解成本分?jǐn)偰Ｐ?；A.Kimms和I. Kozeletskyi（2016）基于核心法，研究配送企業(yè)橫向合作的成本分?jǐn)倖栴}?？梢钥吹絿鴥?nèi)外學(xué)者已嘗試使用多種方法解決聯(lián)盟的成本分?jǐn)倖栴}，具有一定的啟發(fā)性，但目前對(duì)快遞共同配送的成本分?jǐn)偡椒ㄑ芯坎蛔悖疚脑谝延醒芯炕A(chǔ)上，分析現(xiàn)有成本分?jǐn)偡椒ǖ膬?yōu)缺點(diǎn)，構(gòu)建一種基于Raiffa解的快遞城市共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ?，解決快遞共同配送企業(yè)間的成本分?jǐn)倖栴}。
3 現(xiàn)有聯(lián)盟成本分?jǐn)偡椒ê喗?/h2>
聯(lián)盟的成本分?jǐn)偸呛献鞑┺闹械囊粋€(gè)重要內(nèi)容，合作博弈是指參與者能夠聯(lián)合達(dá)成一個(gè)具有約束力且可強(qiáng)制執(zhí)行的協(xié)議的博弈類型。隨著共同配送模式研究的深入，國內(nèi)外學(xué)者也在積極探索求解成本分?jǐn)偟姆椒ǎ壳俺Ｓ玫膸追N模型是核心法、Nash談判法、Shapley值法和Raiffa解法，下面將對(duì)這四種方法進(jìn)行簡單介紹和對(duì)比分析。
3.1 核心法
核心法是由Gillies（1959）提出的一種多人合作對(duì)策模型的解，這些解向量構(gòu)成的分?jǐn)偡桨覆槐黄渌魏畏謹(jǐn)偡桨竷?yōu)超，即為核心?；谶@一思想，快遞城市共同配送聯(lián)盟一個(gè)被所有成員接受的分?jǐn)偡桨笣M足以下條件：
其中，C(N)表示n家快遞企業(yè)參加城市共同配送聯(lián)盟的總成本；yi表示快遞企業(yè)i參加城市共同配送聯(lián)盟最終分?jǐn)偟某杀?；ci表示快遞企業(yè)i單獨(dú)配送時(shí)的成本。
核心法在實(shí)際應(yīng)用過程中可能會(huì)出現(xiàn)應(yīng)分?jǐn)偝杀竞涂偝杀久艿那闆r，使得核心為空集。最小核心法是用于解決這一問題的方法之一，其數(shù)學(xué)模型為：
通過在原有模型中增加松弛變量ε，以解決核心為空集的問題，其含義是為了維持大聯(lián)盟的穩(wěn)定，向每個(gè)小聯(lián)盟收取的額外附加費(fèi)，線性規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)是附加費(fèi)用ε最小。
3.2 Nash談判法
Nash談判法是基于兩人討價(jià)還價(jià)的博弈思想，通過參與聯(lián)盟各方的策略選擇和討價(jià)能力進(jìn)行成本分?jǐn)偂sah談判解的目標(biāo)是參與聯(lián)盟的每個(gè)成員的成本節(jié)約最大化，目標(biāo)函數(shù)納什積即為各個(gè)節(jié)約值的最大化，基于Nash談判法的快遞城市共同配送聯(lián)盟成本分?jǐn)偡桨缚晒剑?）和（5）給出：
在聯(lián)盟成員討價(jià)還價(jià)能力相同的情況下，Nash談判法的解為：
3.3 Shapley值
Shapley值法是由Shapley于1953年提出的一種用于解決多人合作的利益分配方案，其優(yōu)點(diǎn)是有公正、合理的公理化基礎(chǔ)，缺點(diǎn)是需要知道所有合作聯(lián)盟的情況，對(duì)于一個(gè)由n個(gè)主體組成的聯(lián)盟，能構(gòu)成聯(lián)盟的子集數(shù)有(2n-1)個(gè)，隨著n的增大，使用Shapley值法進(jìn)行利益分配的計(jì)算量將呈指數(shù)級(jí)增長（胡海青等，2011）。很顯然，參與聯(lián)盟的主體越多，使用Shapley值法越復(fù)雜，且在實(shí)際運(yùn)用中，很難知道所有聯(lián)盟的獲利情況。基于Shapley值法的快遞城市共同配送聯(lián)盟成本分?jǐn)偡桨缚捎晒剑?）給出。
3.4 Raiffa解
哈佛大學(xué)教授Howard Raiffa于1957年提出Raiffa解，用于解決多人合作對(duì)策中的利益分配問題，在利益分配的基礎(chǔ)上進(jìn)行成分分?jǐn)偂aiffa解在吸收Shapley值法的基礎(chǔ)上，還考慮了分配的上下限，且該方法只需知道(n+1)個(gè)聯(lián)盟的情況，信息收集較為容易，從而彌補(bǔ)了Shapley值法在實(shí)際應(yīng)用過程中的局限性，具有較好的應(yīng)用性。
（1）Raiffa解模型基本設(shè)定。假設(shè)參加城市共同配送的快遞企業(yè)組成集合N={1，2，…，n}，如果對(duì)于N的任一子集，都存在一個(gè)實(shí)值函數(shù)v(s)，該函數(shù)滿足以下兩個(gè)條件：
則[N，v]為n個(gè)快遞企業(yè)的合作對(duì)策，公式（8）表示沒有企業(yè)參加共同配送聯(lián)盟時(shí)，聯(lián)盟的收益為0。公式（9）表示共同配送聯(lián)盟產(chǎn)生的收益不少于成員單獨(dú)經(jīng)營時(shí)的收益。用xi表示快遞企業(yè)i從共同配送聯(lián)盟收益v(N)中分到的收益，x=(x1,x2,…,xn)稱為共同配送聯(lián)盟的利益分配方案，滿足以下兩個(gè)條件：
公式（10）表示聯(lián)盟收益得到全部分配，公式（11）表示參加聯(lián)盟獲得的收益不低于單獨(dú)配送時(shí)獲得的收益。對(duì)于本文的快遞共同配送聯(lián)盟而言，聯(lián)盟的收益是指實(shí)施共同配送后總成本的節(jié)約，先將這部分收益進(jìn)行分配，然后用獨(dú)立配送成本減去分配的利益，即為參加共同配送聯(lián)盟最終分?jǐn)偟某杀?，即?/p>
其中，yi表示快遞企業(yè)i參加共同配送后分?jǐn)偟某杀?，ci表示快遞企業(yè)i獨(dú)立配送時(shí)的成本，xi表示快遞企業(yè)i參加共同配送分得的收益。
（2）Raiffa解模型計(jì)算步驟
①設(shè)全體快遞企業(yè)參加聯(lián)盟時(shí)的收益v(N)=B，v(Ni)=bi(i=1，2，…，n)表示快遞企業(yè)i不參加，其余（n-1）家快遞企業(yè)組成聯(lián)盟時(shí)的收益，記b=(b1，b2，…，bn)。根據(jù)包含（n-1）個(gè)快遞企業(yè)的聯(lián)盟收益（這樣的聯(lián)盟有n個(gè)，即得到各快遞企業(yè)收益分配的下限，即：
求解公式（13）可得：
②當(dāng)快遞企業(yè)j加入其他（n-1）家快遞企業(yè)組成的聯(lián)盟時(shí)，將因j加入帶來的邊際收益xˉj=B-bj作為分配的上限。然后按兩步分配xˉj：先由企業(yè)j和不含j的（n-1）家企業(yè)均分，然后（n-1）家企業(yè)再均分，即：
③將公式（15）中j取1，2，…，n，然后求和計(jì)算平均值，得到Raiffa解：
將公式（17）代入到公式（12）可得最終的基于Raiffa解的成本分?jǐn)偡桨福?/p>
通過對(duì)現(xiàn)有聯(lián)盟成本分?jǐn)偡椒ǖ膶?duì)比分析，發(fā)現(xiàn)各方法均從不同角度對(duì)聯(lián)盟成本分?jǐn)倖栴}進(jìn)行理論求解，但在實(shí)際應(yīng)用過程中存在一些問題。最小核心法在公平性上有所欠缺，且需要的原始信息量大，在考慮n家快遞企業(yè)進(jìn)行共同配送方案時(shí)，需要知道（2n-1）種組合的情況，信息獲取難度大，且計(jì)算過程復(fù)雜。Nash談判法獲得的分?jǐn)偨Y(jié)果可能會(huì)破壞大聯(lián)盟的穩(wěn)定，且由于Nash談判是一個(gè)討價(jià)還價(jià)的過程，最后的分?jǐn)偡桨缚赡軙?huì)偏向談判能力較強(qiáng)的企業(yè)，在實(shí)際應(yīng)用中，Nash談判法適合聯(lián)盟成員實(shí)力相當(dāng)?shù)那闆r。Shapley值是所有方法中最能體現(xiàn)公平公正的，也被大量學(xué)者用于成本分?jǐn)?，但考慮到快遞共同配送聯(lián)盟成員數(shù)量較多，使用Shapley值同樣需要知道（2n-1）種組合的情況，信息獲取難度大。Raiffa解考慮了分配的上下限，所需知道的聯(lián)盟組合僅為（n+1）種，計(jì)算簡單，因此本文選取Raiffa解作為快遞城市共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ汀?/p>
4 共同配送成本分?jǐn)偘咐?jì)算
假定三個(gè)快遞企業(yè)在某一城市區(qū)域進(jìn)行快遞共同配送，三個(gè)快遞企業(yè)分別編號(hào)為1、2和3。假設(shè)已知各個(gè)快遞企業(yè)單獨(dú)配送及共同配送的成本（見表1），其中{1}表示快遞企業(yè)1單獨(dú)配送時(shí)的成本，{1，2}表示由快遞企業(yè)1和快遞企業(yè)2共同配送時(shí)產(chǎn)生的成本。
三家快遞企業(yè)共同配送時(shí)產(chǎn)生的成本節(jié)約即為共同配送的效益：
快遞企業(yè)3不參加，僅由快遞企業(yè)1和快遞企業(yè)2共同配送時(shí)產(chǎn)生的效益為：
表1 不同配送模式下的配送成本
同理可得：
根據(jù)公式（18）可計(jì)算快遞企業(yè)1的成本分?jǐn)偨Y(jié)果：
同理可計(jì)算快遞企業(yè)2和快遞企業(yè)3的成本分?jǐn)偨Y(jié)果：
最終得到快遞企業(yè)1、快遞企業(yè)2和快遞企業(yè)3參加共同配送前后的成本分?jǐn)偨Y(jié)果（見表2），從表中可以看到，參加共同配送后，三家快遞企業(yè)均不同程度地產(chǎn)生了成本節(jié)約。
表2 各快遞企業(yè)共同配送前后成本對(duì)比（單位：元）
5 結(jié)論
成本分?jǐn)傊苯佑绊懙娇爝f城市共同配送的開展，選擇一個(gè)合理、有效的成本分?jǐn)偰Ｐ?，?duì)共同配送企業(yè)之間的成本分?jǐn)偩哂蟹浅Ｖ匾囊饬x，本文對(duì)比分析了核心法、Nash談判法、Shapley值和Raiffa解等四種現(xiàn)有聯(lián)盟成本分?jǐn)偡椒?，得出Raiffa解較為適合快遞城市共同配送聯(lián)盟的成本分?jǐn)倖栴}，并通過一個(gè)算例進(jìn)行計(jì)算說明。但在實(shí)際操作中，還需要考慮很多因素，如快遞業(yè)務(wù)量、資源投入和風(fēng)險(xiǎn)等，后續(xù)應(yīng)將這些影響因素考慮在內(nèi)，進(jìn)一步研究改進(jìn)的Raiffa解多影響因子成本分?jǐn)偰Ｐ汀?/p>
[1]運(yùn)輸省流通對(duì)策本部.共同運(yùn)輸系統(tǒng)導(dǎo)入推進(jìn)綱要[Z].1997.
[2]張亮.物流學(xué)[M].北京:人民郵電出版社,2015.
[3]黃輝,林略.物流學(xué)導(dǎo)論[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2008.
[4]張書源,張文杰.管理學(xué)概論[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2011.
[5]丁永琦.物流學(xué)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2008.
[6]崔介何.物流學(xué)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2010.
[7]沈政.快遞城市共同配送聯(lián)盟成本分?jǐn)偰Ｐ脱芯縖D].重慶:重慶大學(xué),2014.
[8]王晶,賈琪,楊浩雄.基于農(nóng)超對(duì)接的第三方共同配送模式及其成本分?jǐn)倖栴}的研究[J].物流技術(shù),2013,32(7):4-9.
[9]王旭,賀美亮.應(yīng)用Raiffa解的共同配送成本分?jǐn)偰Ｐ脱芯縖J].現(xiàn)代制造工程,2008,(5):19-21.
[10]Kimms I Kozeletskyi.Core-based cost allocation in the cooperative traveling salesman problem[J].European Journal of Operational Research 2016,248(3):910-916.
[11]Gillies D B.Solutions to general non-zero-sum games[J]. Contributions to the Theory of Games,1959,(1):47-85.
[12]Karlin S,Shapley L S.Geometry of moment spaces[J].Memoirs of the American Mathematical Society,1953,12,(12):2 641-2 654.
[13]胡海青,李智俊,張道宏.基于改進(jìn)Raiffa解的產(chǎn)業(yè)集群收益分配策略研究[J].經(jīng)濟(jì)問題,2011,(2):36-39.
[14]Raiffa Howard.Games and decisions[M].New York:Wiley, 1957.
A Cost Amortization Model for Urban Joint Distribution Based on Raiffa Solution
Zhou Hongyan,Zhou Xiaoguang,Yang Mengke,Fan Jingjing
(School of Automation,Beijing University of Posts&Telecommunication,Beijing 100876,China)
In this paper,after analyzing the strength and weakness of four alliance cost amortizing methods,namely,the core-based method,Nash negotiation,Shapley value process and Raiffa solution,we found that the Raiffa solution was more suitable for the urban joint distribution cost amortization model and then illustrated this by a numerical example.
express delivery;joint distribution;costamortization;Raiffasolution
F252.24;O141.4
A
1005-152X(2017)02-0104-04
10.3969/j.issn.1005-152X.2017.02.025
2016-12-18
周紅艷（1992-），女，湖南人，北京郵電大學(xué)碩士，研究方向：物流系統(tǒng)信息化與網(wǎng)絡(luò)化；周曉光（1957-），男，北京人，教授，研究方向：計(jì)算機(jī)集成控制智能化物流傳輸存儲(chǔ)系統(tǒng)、物流系統(tǒng)仿真、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等。
猜你喜歡
今日農(nóng)業(yè)(2020年20期)2020-12-15 15:53:19
鐵道通信信號(hào)(2020年9期)2020-02-06 09:15:22
數(shù)學(xué)大王·趣味邏輯(2019年5期)2019-06-13 20:27:43
小學(xué)科學(xué)(學(xué)生版)(2019年5期)2019-05-21 01:00:18
經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息(2018年30期)2018-11-22 06:20:24
金色年華(2016年1期)2016-02-28 01:38:19
IT時(shí)代周刊(2015年8期)2015-11-11 05:50:38
經(jīng)濟(jì)研究參考(2014年35期)2014-04-13 08:22:17
