曹 郅，竇志武

（云南財經(jīng)大學(xué) 物流學(xué)院，云南 昆明 650221）

1 引言

隨著目前中國城市化進(jìn)程的加速，資本、技術(shù)、人才、信息資源等要素向城市高度聚集，城市化的發(fā)展加速，使城市生產(chǎn)、消費和流通領(lǐng)域的物流需求急劇增長，從而帶來同城物流量的急劇上升，推動了同城物流的迅猛發(fā)展。同時，互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及、在線支付手段的成熟、網(wǎng)購規(guī)模的不斷增加，也使得人們對于物流服務(wù)的質(zhì)量要求越來越高，同城物流企業(yè)為了保證供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)信息獲取、質(zhì)量提升，從而相互協(xié)同，共享信息與資源，以提高自身的利潤和績效。

根據(jù)國家郵政局統(tǒng)計，2006-2017年期間，我國快遞業(yè)務(wù)量從2006年的10億件增長到2017年的400.6億件，增長近40倍。2017年同城快遞業(yè)務(wù)量92.7億件，占全部快遞業(yè)務(wù)量的23.1%，同年我國快遞收入規(guī)模達(dá)4 957.1億元，同城快遞收入已超千億元。

隨著同城配送的貨運量越來越多，車次越來越頻繁，各物流企業(yè)相互協(xié)作，協(xié)同物流運輸是目前發(fā)展的方向與趨勢。而如何進(jìn)行協(xié)同，并保證在協(xié)同過程中必然會產(chǎn)生“1+1＞2”的協(xié)同效應(yīng)是必須解決的問題。因此，本文考慮各物流商之間的市場運營機制，并根據(jù)實際構(gòu)建符合市場需求以及物流商之間相互合作的收益模型，將物流商單獨運輸與協(xié)同運輸進(jìn)行比較，從而在實際上以及可操作性上解決同城配送的協(xié)同運輸問題以及協(xié)同利潤的分配問題，為現(xiàn)實提供一定的參考價值，并為以后相關(guān)方面的研究提供一定的借鑒意義。

2 研究現(xiàn)狀

在基于合作博弈的基礎(chǔ)上，Guardiola L A，Meca A，Timmer J主要考察了單供應(yīng)商與多零售商之間相互協(xié)作模式以及利潤分配的問題，通過探究協(xié)作前分散情況下的不足之處來找到合作動機進(jìn)而考察了零售商之間、零售商與供應(yīng)商之間相互協(xié)作的情況，并利用minimalgain-per-capita法解決了該情況下的協(xié)作利潤分配問題。Krajewska應(yīng)用Shapley值法解決了同級鏈下的5個承運人相互之間協(xié)作的利潤分配問題。當(dāng)物流博弈主體增加，模型也越來越復(fù)雜，Drechsel和Kimms運用編程技術(shù)提出了一種通用算法，該算法是一種計算核元素或證明其是空集的通用算法，針對150個參與者的博弈以及復(fù)雜情況下的合作博弈優(yōu)化問題有著很高的適用價值。Fiestras-Janeiro等則考察了集中庫存管理問題，整理了合作博弈理論在集中庫存管理方面的研究情況，提出了一種關(guān)于多客戶分銷情況下的全新集中庫存模型。在合作博弈基礎(chǔ)上，李軍和蔡小強分析研究了易腐產(chǎn)品運輸?shù)馁M用分配問題，并提出采用聯(lián)合運輸?shù)姆绞?，利用合作博弈理論來解決易腐產(chǎn)品聯(lián)合運輸費用分配問題。馮慶華等則采用模糊雙合作博弈模型，以此來解決多個服務(wù)供應(yīng)商與集成商之間的利潤分配問題。同時，郭春香等針對二級供應(yīng)鏈的定價與協(xié)作問題，運用合作博弈、Nash均衡、Stackelberg博弈三種模型來考察，使得制造商與供應(yīng)商根據(jù)共享契約來分享制造商的利潤。一些學(xué)者使用Shapley值法進(jìn)行利潤分配研究，趙曉麗等針對電力企業(yè)與煤炭企業(yè)之間相互投資時所產(chǎn)生的利潤問題，利用討價還價模型求出了投資方獲得被投資方的利潤分配因子，并引入Shapley值，給出利潤分配機制。部分學(xué)者選擇Nash討價還價模型進(jìn)行利潤分配的研究，貢文偉等利用該模型解決了三級逆向供應(yīng)鏈之間相互協(xié)作的利潤分配問題，其中還包括第三方物流服務(wù)商參與的情況。李曉宏等則運用Nash討價還價模型解決了零售商之間在調(diào)貨費用聯(lián)合決策下的利潤分配問題，文章比較了聯(lián)合與分散決策兩種不同情況下的調(diào)貨量與調(diào)貨成本，主要考察兩個零售商之間橫向合作的利潤分配問題。

基于國內(nèi)外學(xué)者研究文獻(xiàn)可以看出，對于物流利潤分配的研究很多，有的使用合作博弈模型、有的使用Shapley值法、有的使用Nash討價還價模型等，但是這些研究大多基于供應(yīng)鏈層級的利潤分配問題，而考慮同級物流商之間相互協(xié)同，尤其是如何分配同城物流協(xié)同利潤的研究沒有。本文在相關(guān)學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，考慮同城配送物流商之間的協(xié)同問題，并由此構(gòu)建相關(guān)模型，對同城物流商之間的協(xié)同利潤問題進(jìn)行分析研究，旨在加深同城物流商之間的合作，提高同城配送的利潤，為同城配送的利潤分配問題提供實際的參考價值。

3 模型構(gòu)建

3.1 模型描述

對于同城物流運輸問題，物流商以往都以個人運輸為主，彼此間只存在競爭關(guān)系，各物流商都有自己的市場報價以及計價模式。在實際中，彼此報價是可見的，但由于自身成本以及運營模式等的區(qū)別，報價也可能是不同的。同時，各物流商自己的成本是內(nèi)部的，對外界保密，物流商之間通過報價以及成本來確定自己的實力，分?jǐn)偼桥渌瓦@塊“蛋糕”，追求局部利益最大化。但是，物流商之間既有競爭的關(guān)系，也有合作的關(guān)系。本文從整個同城物流配送鏈上的利潤優(yōu)化以及各物流商的利潤優(yōu)化出發(fā)，在競爭的同時，考慮物流商之間的相互合作，通過合作來合理分配配送的利潤，使得局部與全局的效益都得以提升。

當(dāng)物流商之間相互合作時，彼此間都想要獲得該批協(xié)同貨物的最大利潤，但由于不知道對方滿載狀態(tài)下的成本以及運輸協(xié)同貨物所花費的成本，彼此間的博弈便開始了。如何在彼此博弈中定下該批貨物的運價，從而取得在保證自己獲利更多的情況下使得雙方滿意的結(jié)果就是本文需要考慮分析的。

本文根據(jù)各物流商協(xié)同前后自身的運量、報價以及成本來建立相關(guān)收益函數(shù)，并通過模型比較確定影響物流商之間的利潤因素。針對相關(guān)因素，從博弈的角度去考慮物流商之間的行為，并分析討論在各因素關(guān)系變化的情況下，物流商之間如何通過合作博弈來確定在合作中有利于自己的運輸?shù)匚唬⑦M(jìn)一步從該層面分析物流商之間如何相互談判協(xié)商來確定協(xié)同運量、運價，從而追求彼此間的利潤最大化。

3.2 物流商收益函數(shù)構(gòu)建

文章僅以兩個物流商進(jìn)行協(xié)同來研究，不考慮其他物流商的影響，假設(shè)市場上有物流商A、B，A、B的單位市場報價分別是PA、PB，整個市場中A、B配送運輸?shù)呢浳锪糠謩e是dA、dB，A、B滿載狀態(tài)下的成本分別為CA、CB（考慮單獨運輸?shù)臐M載率低于協(xié)同運輸?shù)臐M載率，從而會影響成本的構(gòu)成）。

（1）假設(shè)A、B各自收益函數(shù)為F(A)、F(B)，此時A、B單獨運輸收益以及單獨運輸總收益分別為：

A、B單獨運輸?shù)目偸找婧瘮?shù)：

（2）假設(shè)物流商A、B相互協(xié)作，本文考慮B將一批貨物交由A運輸，B給A的貨物量記為dB-A，B給A的單位價格記為PB-A，A運輸dB-A的成本為CA'。由于協(xié)作，A、B的滿載率會發(fā)生變化，那么收益與成本也會隨之變化。假設(shè)協(xié)作后A、B各自的收益函數(shù)分別為 F(AA)、F(BB)，協(xié)作后總收益為 F(A+B)，那么協(xié)作后A、B以及A、B協(xié)同運輸?shù)氖找娣謩e為：

A的收益函數(shù)：

B的收益函數(shù)：

A、B協(xié)同運輸?shù)目偸找婧瘮?shù)為：

3.3 收益分析

（1）收益差計算。根據(jù)物流商協(xié)同后的市場協(xié)同總收益比較未協(xié)同前的總收益，令

T0=F(A+B)-(F(A)+F(B))，則：

因而可知，協(xié)同后A、B的收益與協(xié)同前的配送運輸收益之差為：T0=(CB-CA')×dB-A

考慮協(xié)同前后物流商A、B配送運輸收益之差，令

由式（8）可知，物流商A協(xié)同配送前后收益差為：T1=(PB-A-CA')×dB-A

由式（9）可知，物流商B協(xié)同配送前后收益差為：

（2）成本分析。當(dāng)A、B協(xié)同時，物流商都是為了追求自身利益最大化。B將自己的一批貨物交由A來運輸，那么首先從B的角度來考慮，B支付給A的價格肯定要滿足：PB-A≤CB；其次從A的角度來看，若是A接受了這個價格，那么B支付給A的價格肯定也要滿足：PB-A＞CA'；而A運輸這批貨物dB-A的成本CA'則需A在協(xié)同前就要考慮到，CA'有以下三種可能性：①CA'=CA；②CA'=0；③CA'＜CA。（CA'≥0）。當(dāng)然，B將自己的一批貨物交由A來運輸不是不可逆的，恰恰在以上這三種情況中，通過分析并最終比較PB-A、CA、CB，從而可以得出在何種情況下運輸方會發(fā)生變化。

①若是第一種情況 CA'=CA，則說明CA=CA'＜PB-A≤CB，對于貨物dB-A，A可能需要單獨裝車運輸，也可能是攜帶運輸，但由于B這部分貨物的距離等原因使得成本等同于單獨裝車運輸?shù)某杀綜A。但是對于A來說，無論是哪一種方式，由于CA'＜PB-A≤CB，A也是有利可圖的。這種情況下：CB-CA'＞0、PB-A-CA'＞0、CB-PB-A≥0，因為dB-A＞0，所以公式（7）＞0、（8）＞0、（9）≥0，由上可知協(xié)同運輸后市場總收益要大于未協(xié)同的總收益，同時協(xié)同后物流商A、B的收益也要高于之前未協(xié)同運輸?shù)氖找妗?/p>

在CA＜PB-A≤CB這種情況下，很明顯物流商B將貨物交由A運輸才會減少損失，降低成本，若是這種情況A交由B運輸，A給的價格肯定低于自己的成本，所以B運輸?shù)墨@利區(qū)間明顯降低，是不合理的，B也是不愿意的。當(dāng)然若是A給B的價格高于自己運輸該批貨物的成本，A交由B也是可以考慮的。

②若是第二種情況 CA’=0，則說明 0=CA'＜PB-A≤CB，A完全是可以并且能攜帶上B的貨物，配送路線也是相同或是相近，在實際中并不花費A運輸自己貨物之外多余的成本。這種情況下：CB-CA'＞0、PB-ACA'=PB-A＞0、CB-PB-A≥0，因為dB-A＞0，所以公式（7）＞0、（8）＞0、（9）≥0，由上可知此時協(xié)同運輸后市場總收益要大于未協(xié)同的總收益，同時協(xié)同后物流商A、B的收益也要高于之前未協(xié)同運輸?shù)氖找妗?/p>

在這種情況下，A運輸B的貨物是不需要成本的，A單位獲利就是PB-A，而B運輸A的貨物的成本是不確定的，所以目前狀態(tài)下，B交由A去運輸是最為合理的。若是B也是不需要成本去運輸A的一部分貨物，那么這種情況下交由誰去運輸就看兩家協(xié)議商量或是談判能力的結(jié)果了。

③若是第三種情況CA'＜CA，這種情況下，有CA'＜CA≤PB-A≤CB或 CA'＜PB-A≤CA≤CB或 CA'＜PB-A≤CB≤CA三種。但無論是哪種，CA'的大小表明的是A會選擇何種方式去運輸B交由A的那部分貨物?？赡苁菃为氀b車運輸，也可能是A為了提高自身滿載率的攜帶運輸，只是這種攜帶運輸需要額外花費一些時間或距離等因素來運輸B的那一部分貨物，會增加一些額外的成本，但最終結(jié)果依然是：CB-CA'＞0、PB-A-CA'＞0、CB-PB-A≥0，而dB-A＞0，所以公式（7）＞0、（8）＞0、（9）≥0，由上可知此時協(xié)同運輸后市場總收益要大于未協(xié)同的總收益，同時協(xié)同后物流商A、B的收益也要高于之前未協(xié)同運輸?shù)氖找妗?/p>

但只從成本角度考慮，這三種情況中，若是CA'＜CA≤PB-A≤CB，可以看出由A運輸B的一部分貨物時，A的成本首先要低于B，如果B運輸A的貨物，PA-B＜CA，PA-B要遠(yuǎn)低于CB，所以除了PA-B要低于B運輸該批貨物的成本CB'這種情況，否則B運輸A是不劃算的，B也不會同意。

若是CA'＜PB-A＜CA≤CB，由于CA≤CB，所以A交由B運輸時A的獲利區(qū)間要小于等于B，此時A來運輸會使得獲利更大。如果PA-B＞CB'，那么即使CA≤CB，B也是有利可圖。

若是CA'＜PB-A≤CB≤CA，此時如果B運輸A的貨物，PA-B＜CA，CB≤CA，那么B的獲利區(qū)間要大于或者等于A，而且降低了A的成本以及整條鏈上的成本。如果A運輸B，那么PB-A≤CB，而CB≤CA，除非PB-A＞CA'，否則A運輸B是不劃算的，會花費與收入不符的高昂成本。

（3）最優(yōu)收益分析。根據(jù)對構(gòu)建函數(shù)的收益分析，得出協(xié)同前后收益差為：

將上式與相對應(yīng)的收益公式相比較，可以知道總收益、物流商A以及物流商B最終的利潤差是由哪些因素構(gòu)成。那么，物流商是為了獲得最大化利潤的，如何確定上式所表明的影響因素進(jìn)而去確定整體收益以及各自收益最大是最后要考慮的問題。

例如，物流商A、B倉庫在同一片區(qū)域，A要運輸路線X上的一批貨物，此時A運送這批貨物并沒有達(dá)到滿載，配送車輛空間仍有空余。物流商B也要配送路線Y上的一批貨物，但是由于這批貨物數(shù)量較少，B單獨裝車運輸?shù)脑挸杀咎?，且路線X、Y相距較近，若是此時給A一個價格，低于B自身滿載時的成本，但是卻超過A攜帶運輸這批貨物的成本時，會不會有合作的可能呢？這樣雙方都可以獲利：A提高了滿載率且因這批貨物路線相差不大導(dǎo)致成本也較低；B避免單獨裝車運輸花費的巨大成本，并且準(zhǔn)時送達(dá)了貨物，除去給A的價格外還獲利。所以此時B找上A去合作就很明顯了。

我們知道在A、B協(xié)商時，一旦確定協(xié)同運輸，首先需確定要運輸?shù)呢浳锪縟B-A，此時，A會根據(jù)這部分貨物運送地點、所需時間等因素來確定自己運輸這批貨物的成本CA'，根據(jù)T1、T2計算公式，我們知道A想要獲得最大，需要B給A的運輸價格PB-A要盡可能高，B想要獲得最大，則需要自己給A的那部分貨物運輸價格PB-A盡可能低。CA'是由dB-A決定的，而PB-A是由雙方協(xié)商確定的，最終PB-A等于多少就需要看雙方的談判能力，根據(jù)雙方博弈談判最終會達(dá)到各自需要的平衡價格。

4 算例

假設(shè)Z市場中有兩家物流商A、B，雙方簽訂合同相互協(xié)作運輸。假定目前情況是B將一部分貨物交由A去運輸，有PA=10、CA=4、dA=90、PB=10、CB=5、dB=110、dB-A=10，假設(shè)A根據(jù)dB-A確定運輸這批貨物的單位成本為CA'=1.5，并且經(jīng)過雙方的談判，確定PB-A=3.5。可以得出協(xié)同前后A的收益分別為540、560，B的收益分別為550、565，總體收益為1 090、1 125。協(xié)同前后A的收益差為20，B的收益差為15，總收益差為35。顯然協(xié)同后不論是總體收益還是物流商各自收益都要明顯高于協(xié)同前。對于實際情況下，B交由A（或者A交由B）運輸多少貨物才是最合適的，這就需要看實際中運輸該批貨物的路線、時間以及物流商A、B所處位置等因素來由雙方進(jìn)一步確定，同時協(xié)同運輸?shù)脑撆浳锏膬r格也是受實際中A、B物流商各自的談判能力來支配。通過算例，可以直觀的看到，在協(xié)同后，整體與雙方的利潤都得到增加，讀者也可以自行代入驗算。

5 結(jié)語

本文主要研究了同級鏈下同城配送物流商相互協(xié)同運輸?shù)睦麧櫡峙鋯栴}，基于“1+1＞2”的協(xié)同理念，構(gòu)建了同城物流商協(xié)同前后的收益函數(shù)，通過模型比較與運算，得出協(xié)同運輸?shù)氖找嬉笥谖锪魃谈髯詥为氝\輸時的收益，同城鏈上的整體收益也較協(xié)同前提高，同時，根據(jù)成本（CA、CB、CA'、CB'）與價格（PB-A、PA-B）之間的聯(lián)系，從合作博弈的角度出發(fā)，討論分析得出三種主要情況下的運輸方如何變化的狀況，并根據(jù)協(xié)同貨物量、協(xié)同成本、協(xié)同價格三個因素來探討物流商之間如何博弈以取得各自最大化利潤。但是研究依然存在不足之處，文章并沒有確定協(xié)同價格與協(xié)同運輸量之間的函數(shù)聯(lián)系，進(jìn)而最終沒能計算出具體的雙方利潤最大化的協(xié)同價格以及最大化利潤。

文章旨在提升同城物流商的協(xié)作水平，提高同城物流商的配送利潤。并由此來提高配送的效率、節(jié)約配送的成本、提高同城配送滿載率以及降低碳排放、減少城市擁堵。促使物流商之間多加交流合作，促進(jìn)同城物流更加良性的發(fā)展。

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