基于改進(jìn)Shapley值的大連市水產(chǎn)市場共同配送成本分?jǐn)傃芯?/h1>
2018-03-01 05:31:24李杭潑
中國儲運 2018年2期
文/李杭潑
一、大連市水產(chǎn)品批發(fā)市場發(fā)展現(xiàn)狀
2017年，隨著大連市自貿(mào)區(qū)成立，大連市進(jìn)口水產(chǎn)品大幅增加，為大連市水產(chǎn)品市場帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。大連市水產(chǎn)品主要產(chǎn)地為長海縣、瓦房店市、莊河市、金州區(qū)、旅順口區(qū)。自2010年起，大連市水產(chǎn)品產(chǎn)量不斷增加（如圖1所示）。目前，大連市大型水產(chǎn)品批發(fā)市場包括雙興水產(chǎn)品市場、大菜市水產(chǎn)品交易市場、開發(fā)區(qū)農(nóng)副產(chǎn)品市場、黑嘴子水產(chǎn)品交易市場、長興農(nóng)副產(chǎn)品市場、大連遼漁國際水產(chǎn)品市場、東亞水產(chǎn)農(nóng)貿(mào)市場等7所水產(chǎn)品交易市場。由于大連水產(chǎn)品交易市場供應(yīng)主體多是零散水產(chǎn)品銷售商，造成了市場散亂、配送成本過高、交通擁堵日益嚴(yán)重。并且水產(chǎn)品具有易腐特性，一旦出現(xiàn)腐蝕，對水產(chǎn)品整體質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)收益影響較大。這些問題影響大連市水產(chǎn)品市場的進(jìn)一步發(fā)展，因此解決上述問題十分迫切。
二、共同配送模式
水產(chǎn)品共同配送模式可以將零散水產(chǎn)品銷售商的水產(chǎn)品進(jìn)行整合，統(tǒng)一配送，實現(xiàn)合理配置資源，提高資金、人員、設(shè)備的利用率。并且可以優(yōu)化配送路線，減少車輛的使用數(shù)量，緩解交通壓力，減少環(huán)境污染，大幅降低成本，提升配送質(zhì)量，解決目前大連市水產(chǎn)品市場的問題。
圖1 2010年～2015年大連市水產(chǎn)品產(chǎn)量
但是，共同配送實施中存在一些問題。其中，水產(chǎn)品銷售商之間的利益、成本分?jǐn)倖栴}尤為突出。水產(chǎn)品配送過程中環(huán)節(jié)多，還存在易腐易損等特性，對時效性要求較高。不同種類水產(chǎn)品、不同數(shù)量水產(chǎn)品都會產(chǎn)生不同的成本，導(dǎo)致成本構(gòu)成復(fù)雜。因此，本文結(jié)合各水產(chǎn)品銷售商的個性化差異和水產(chǎn)品易腐性導(dǎo)致的貨損成本，提出了基于Shapley值的改進(jìn)模型，為實際配送的成本分?jǐn)偺峁┮罁?jù)。
三、基于Shapley值法的成本分?jǐn)偰Ｐ?/h2>（一 ）Shapley值法
假設(shè)大連水產(chǎn)品市場共同配送組織中：
n：水產(chǎn)品銷售商個數(shù)
Xi：i水產(chǎn)品銷售商參與聯(lián)盟后的支付成本
同時，在共同配送中，必須滿足以下2個條件：
第一，個體理性要求：成員參與共同配送后的收益不得小于參與共同配送之前的收益。
第二，集體理性要求：共同配送聯(lián)盟的總收益不得小于共同配送之前各成員收益的總和。
在滿足以上條件后，可以得出共同配送成本分?jǐn)偟幕灸Ｐ停?/p>
（二 ）水產(chǎn)品銷售商自身因素
在上述Shapley值法進(jìn)行成本分?jǐn)倳r，并沒有考慮到各水產(chǎn)品銷售商之間的自身差異對配送成本的影響。即，對于配送活動集合每個水產(chǎn)品銷售商都承擔(dān)1/n倍的個性化費用。大連市大型超級市場已經(jīng)超過20家，每家大型超市都設(shè)有生鮮食品區(qū)和水產(chǎn)品區(qū)，水產(chǎn)品需求量很大，而且水產(chǎn)品是大連餐飲業(yè)中必不可少的食材。另外，大連市道路狹窄，經(jīng)常發(fā)生堵車現(xiàn)象。若客戶分布較為分散，會增加大量的配送時間，從而導(dǎo)致配送成本及貨損成本的增加。
本文運用模糊綜合評判的方法，選定需求點離散程度、配送種類、配送穩(wěn)定性，作為評價水產(chǎn)品銷售商的主要指標(biāo)。首先確定評價因素集，Y={需求點離散程度，配送種類，配送穩(wěn)定性}，根據(jù)其對總成本的影響程度賦予不同的權(quán)重，然后確定評語集，K={低，較低，中，較高，高}，為進(jìn)行量化比較，引入1-9比率標(biāo)度法，通過專家打分法，對水產(chǎn)品銷售商i的3個因素打分，得到模糊關(guān)系矩陣，統(tǒng)計指標(biāo)的頻數(shù)，求得關(guān)系矩陣。
其中，
根據(jù)3個因素的權(quán)重，進(jìn)行模糊綜合評判，得到以下評判結(jié)果：
進(jìn)行歸一化處理，得到。最后，求得的水產(chǎn)品銷售商自身因素影響的數(shù)值為：
對N個水產(chǎn)品銷售商的自身因素影響的數(shù)值進(jìn)行歸一化處理，使得以便在以下內(nèi)容中進(jìn)行合理計算。
通過對水產(chǎn)品銷售商自身因素影響的確定，可以對以上成本分?jǐn)偡桨高M(jìn)行修正，使其更合理，修正值為：
（三 ）水產(chǎn)品貨損補(bǔ)償成本的分?jǐn)?/h3>
在參與共同配送之后，配送車輛會按照規(guī)劃的路線配送，導(dǎo)致某些水產(chǎn)品銷售商較獨立配送時的時間更長，增加配送過程中保存不當(dāng)?shù)目赡苄?，而且會發(fā)生更多的裝卸搬運，產(chǎn)生更多的貨物損耗。為保證共同配送聯(lián)盟的穩(wěn)定，有必要單獨考慮這一部分成本，提出有效的且合理的分?jǐn)偡桨?，補(bǔ)償水產(chǎn)品銷售商的損失。
所有的易腐性食品，無論在什么條件下儲存、運輸，可以分為兩個階段：第一階段，食品處于良好、穩(wěn)定的質(zhì)量狀態(tài)，無明顯可見的質(zhì)量變化；第二階段，食品的質(zhì)量開始發(fā)生明顯的、可視的降低，直至完全不宜食用。本文提出水產(chǎn)品的貨損成本分?jǐn)偰Ｐ?，將水產(chǎn)品銷售商參與共同配送后較單獨配送時多損耗的成本由共同配送聯(lián)盟的其他水產(chǎn)品銷售商共同承擔(dān)。此模型分為兩個階段，第一階段，0-T1，產(chǎn)品處于良好的穩(wěn)定階段；第二階段，T1-T2，產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生明顯變化，根據(jù)Arrhenius（阿雷尼烏斯）方程，隨時間呈指數(shù)形式變化，比較符合實際情況（如圖2所示）。
圖2 水產(chǎn)品貨損曲線
本文計算水產(chǎn)品的貨損成本模型如下所示：
其中，
Q（t）：t時間段后完好的產(chǎn)品質(zhì)量
α：產(chǎn)品單價
β：水產(chǎn)品對時間的敏感系數(shù)（產(chǎn)品的易腐蝕性越大的值就越大）
貨損成本主要跟配送時間有關(guān)，配送時間主要有2個方面組成：運輸時間和裝卸搬運時間。并選擇需求點分布的離散程度作為影響運輸時間的指標(biāo)。
其中，
采用線性加權(quán)法確定貨損權(quán)重，得到以下公式：
其中，
θ：根據(jù)影響程度賦予相應(yīng)的數(shù)值
表1 水產(chǎn)品銷售商配送參數(shù)
（四 ）成本分?jǐn)偰Ｐ?/h3>
綜合以上幾個方面的因素，得到改進(jìn)后的貨損成本分?jǐn)偰Ｐ腿缦拢?/p>
此模型將配送成本通過Shapley值法分配后，又將貨損成本進(jìn)行分配，使成本分?jǐn)偢雍侠砘?，便于共同配送的實施?/p>
（五 ）算例分析
根據(jù)查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，算例相關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示。
表2 配送費用
根據(jù)Shapley值法：
通過模糊綜合評價法，得到修正因子：
則修正成本為：
貨損補(bǔ)償成本：
其中，
其他系數(shù)如表2所示。
最后計算出各水產(chǎn)品銷售商總成本：
四、結(jié)論
隨著大連市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，結(jié)合大連市現(xiàn)狀，水產(chǎn)品批發(fā)市場零散水產(chǎn)品銷售商實施共同配送具有一定的重要性。而實施共同配送需要解決的主要問題之一就是成本的合理分?jǐn)?，本文在傳統(tǒng)的Shapley值法上，結(jié)合水產(chǎn)品銷售商間的差異，考慮水產(chǎn)品易腐特性，對貨損成本進(jìn)行分配，提出改進(jìn)的Shapley值成本分?jǐn)偰Ｐ?，進(jìn)一步保證成本分?jǐn)偟墓叫裕柟塘斯餐渌吐?lián)盟的穩(wěn)定。大連市在今后的發(fā)展中，積極推動水產(chǎn)品批發(fā)市場配送的合理實施，可以全面帶動?xùn)|北地區(qū)水產(chǎn)品流通的完善和發(fā)展。
[1]孫博.大連市水產(chǎn)品供應(yīng)環(huán)節(jié)問題研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2017，（13）：26～27.
[2]孫博，黃斯毓.大連市水產(chǎn)品經(jīng)銷渠道問題研究[J].商場現(xiàn)代化，2017，（07）：14～15.
[3]石兆，符卓.時變網(wǎng)絡(luò)條件下帶時間窗的食品冷鏈配送定位——運輸路徑優(yōu)化問題[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2013，（01）：183～188.
[4]王萌.大連水產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展問題研究[D].大連海事大學(xué)，2013：13～14.
[5]周敏.共同配送的經(jīng)濟(jì)效益合理分配模型[J].物流技術(shù)，2004，（3）：38～41.
[6]D o w，G r e g o r y K.W h y C a p i t a l H i r e s L a b o r：aBargainingPerspective[J].AmericanEconomicReview，1993，83（1）：118～134.
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第二，集體理性要求：共同配送聯(lián)盟的總收益不得小于共同配送之前各成員收益的總和。
在滿足以上條件后，可以得出共同配送成本分?jǐn)偟幕灸Ｐ停?/p>
（二 ）水產(chǎn)品銷售商自身因素
在上述Shapley值法進(jìn)行成本分?jǐn)倳r，并沒有考慮到各水產(chǎn)品銷售商之間的自身差異對配送成本的影響。即，對于配送活動集合每個水產(chǎn)品銷售商都承擔(dān)1/n倍的個性化費用。大連市大型超級市場已經(jīng)超過20家，每家大型超市都設(shè)有生鮮食品區(qū)和水產(chǎn)品區(qū)，水產(chǎn)品需求量很大，而且水產(chǎn)品是大連餐飲業(yè)中必不可少的食材。另外，大連市道路狹窄，經(jīng)常發(fā)生堵車現(xiàn)象。若客戶分布較為分散，會增加大量的配送時間，從而導(dǎo)致配送成本及貨損成本的增加。
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其中，
根據(jù)3個因素的權(quán)重，進(jìn)行模糊綜合評判，得到以下評判結(jié)果：
進(jìn)行歸一化處理，得到。最后，求得的水產(chǎn)品銷售商自身因素影響的數(shù)值為：
對N個水產(chǎn)品銷售商的自身因素影響的數(shù)值進(jìn)行歸一化處理，使得以便在以下內(nèi)容中進(jìn)行合理計算。
通過對水產(chǎn)品銷售商自身因素影響的確定，可以對以上成本分?jǐn)偡桨高M(jìn)行修正，使其更合理，修正值為：
（三 ）水產(chǎn)品貨損補(bǔ)償成本的分?jǐn)?/h3>
在參與共同配送之后，配送車輛會按照規(guī)劃的路線配送，導(dǎo)致某些水產(chǎn)品銷售商較獨立配送時的時間更長，增加配送過程中保存不當(dāng)?shù)目赡苄?，而且會發(fā)生更多的裝卸搬運，產(chǎn)生更多的貨物損耗。為保證共同配送聯(lián)盟的穩(wěn)定，有必要單獨考慮這一部分成本，提出有效的且合理的分?jǐn)偡桨?，補(bǔ)償水產(chǎn)品銷售商的損失。
所有的易腐性食品，無論在什么條件下儲存、運輸，可以分為兩個階段：第一階段，食品處于良好、穩(wěn)定的質(zhì)量狀態(tài)，無明顯可見的質(zhì)量變化；第二階段，食品的質(zhì)量開始發(fā)生明顯的、可視的降低，直至完全不宜食用。本文提出水產(chǎn)品的貨損成本分?jǐn)偰Ｐ?，將水產(chǎn)品銷售商參與共同配送后較單獨配送時多損耗的成本由共同配送聯(lián)盟的其他水產(chǎn)品銷售商共同承擔(dān)。此模型分為兩個階段，第一階段，0-T1，產(chǎn)品處于良好的穩(wěn)定階段；第二階段，T1-T2，產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生明顯變化，根據(jù)Arrhenius（阿雷尼烏斯）方程，隨時間呈指數(shù)形式變化，比較符合實際情況（如圖2所示）。
圖2 水產(chǎn)品貨損曲線
本文計算水產(chǎn)品的貨損成本模型如下所示：
其中，
Q（t）：t時間段后完好的產(chǎn)品質(zhì)量
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貨損成本主要跟配送時間有關(guān)，配送時間主要有2個方面組成：運輸時間和裝卸搬運時間。并選擇需求點分布的離散程度作為影響運輸時間的指標(biāo)。
其中，
采用線性加權(quán)法確定貨損權(quán)重，得到以下公式：
其中，
θ：根據(jù)影響程度賦予相應(yīng)的數(shù)值
表1 水產(chǎn)品銷售商配送參數(shù)
（四 ）成本分?jǐn)偰Ｐ?/h3>
綜合以上幾個方面的因素，得到改進(jìn)后的貨損成本分?jǐn)偰Ｐ腿缦拢?/p>
此模型將配送成本通過Shapley值法分配后，又將貨損成本進(jìn)行分配，使成本分?jǐn)偢雍侠砘?，便于共同配送的實施?/p>
（五 ）算例分析
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表2 配送費用
根據(jù)Shapley值法：
通過模糊綜合評價法，得到修正因子：
則修正成本為：
貨損補(bǔ)償成本：
其中，
其他系數(shù)如表2所示。
最后計算出各水產(chǎn)品銷售商總成本：
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