李堅飛, 唐 昆, 沈 煬, 李 蓓

(1.湖南工商大學 工商管理學院,湖南 長沙 410205; 2.湖南工商大學 經(jīng)濟與貿(mào)易學院,湖南 長沙 410205)

0 引言

新時期,在企業(yè)降本增效的牽引下和新一代信息技術的推動下,以平臺化、高效化、開放性和分布式為特征的共享經(jīng)濟,得到了前所未有的發(fā)展,共享單車作為共享經(jīng)濟的典型代表成為了社會各界關注的焦點。近年來,共享單車企業(yè)開始關注過量投入與共享頻率等問題,利用大數(shù)據(jù)對消費需求進行預測,以減緩過量投入帶來的負面影響,但實踐證明在隨機需求擾動下單一的需求端預測與調(diào)度是難以解決過量投入帶來的不利影響,必須從服務供應鏈網(wǎng)絡層面,將制造供應商、服務集成商、消費需求端、政府等相關主體納入共享單車服務系統(tǒng),尋找實現(xiàn)服務供應鏈網(wǎng)絡參與主體間的供需均衡策略,從整體服務供需系統(tǒng)中規(guī)劃、組織和優(yōu)化網(wǎng)絡資源配置,促其可持續(xù)發(fā)展。

共享單車服務網(wǎng)絡設計與調(diào)度優(yōu)化一直是國內(nèi)外學者關注的焦點,主要集中在兩個方面:(1)共享單車服務網(wǎng)絡的需求預測與網(wǎng)點布局方面。需求預測方面,學者們主要結合圖論、排隊論等方法進行單車需求預測。如AI等基于數(shù)據(jù)挖掘和機器學習方法預測共享單車的時空需求[1];KAPSI等基于貝葉斯等方法預測了站點共享單車數(shù)量以及需求模式[2]。在選址優(yōu)化上,學者們主要基于成本最低、服務需求最大等目標函數(shù),結合數(shù)據(jù)挖掘等模型方法進行優(yōu)化設計,如VOGEL等[3]、KALTENBRUNNER等[4]、CHANG等[5]、張水潮等[6]采用數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡、增強決策樹等方法優(yōu)選設計共享單車的服務網(wǎng)絡站點。(2)共享單車運營(調(diào)度)系統(tǒng)再平衡方面。這主要表現(xiàn)在車輛的調(diào)度以及服務網(wǎng)絡資源配置和優(yōu)化方面,BENCHIMOL等提出了自行車服務網(wǎng)絡再平衡問題[7],FORMA等提出了Pickup-Delivery決策問題[8]。PAL和ZHANG開發(fā)了混合嵌套的大鄰域搜索與可變鄰域下降算法從靜態(tài)視角探討了車輛調(diào)度路線和資源配置方案不隨時間變動的服務系統(tǒng)再平衡問題[9]。REGUE和RECKER提出需求預測算法從動態(tài)視角研究了考慮服務系統(tǒng)再平衡問題[10]。

隨著共享單車競爭加劇,服務系統(tǒng)再平衡矛盾突出,部分學者主張加強政府的規(guī)制和監(jiān)管,運用強有力的行政手段進一步規(guī)范共享單車服務體系。以LYU等[11]、YANG等[12]、LOAKIMIDIS等[13]為代表的學者認為政府應優(yōu)先考慮財政激勵,通過設置合理的生產(chǎn)和消費補貼支持共享單車運營企業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新和良性發(fā)展。國內(nèi)學者相博等認為政府應積極發(fā)揮產(chǎn)業(yè)引導作用,在城市空間布局、專屬道路規(guī)劃以及產(chǎn)業(yè)配套等方面予以支持[14]。

縱觀現(xiàn)有文獻,對共享單車作為準公共服務的供應鏈網(wǎng)絡均衡研究還不多見。雖由少數(shù)學者已經(jīng)提出了要在共享單車服務模式設計中考慮供應鏈要素和價值傳遞等因素,但其研究的基點還是側重于研究單一主體利益,研究視角主要集中如何實現(xiàn)單個參與主體利益最大化在“點”上,基于服務價值、服務質量、生態(tài)持續(xù)社會福利的“鏈”“線”和“面”的研究還相對較少,對整體服務鏈條網(wǎng)絡均衡及其可持續(xù)發(fā)展鮮有研究。加之,消費者質量偏好直接影響著共享單車的使用頻次,與產(chǎn)品質量息息相關。因此,本文在考慮消費者質量偏好的同時,綜合考慮政府政策激勵下消費需求端不同質量單車的平均共享頻率對整體服務供應鏈網(wǎng)絡均衡的影響。

1 模型構建與假設描述

本文研究的共享單車服務供應鏈網(wǎng)絡由m個相互競爭制造供應商、i個服務集成商以及k個消費需求端三個層次構成。為了便于研究,本文作出如下假設:

假設1假定市場中存在新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品兩種不同類型的單車產(chǎn)品,且兩者在使用壽命周期、生產(chǎn)成本及其可再回收等方面存在差異。

假設2假定再制造產(chǎn)品的質量、生產(chǎn)成本和服務價格都低于新制造產(chǎn)品;假定再制造共享單車的平均共享頻次要低于新制造的共享單車。

假設3假定消費者會更偏好外觀較新、質量較好、功能較齊全的單車作為選擇。假定集成商不再從需求市場中回收再制造產(chǎn)品。

假設4假定新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品共享系數(shù)為統(tǒng)計均值,該系數(shù)影響市場需求數(shù)量,也與服務質量和產(chǎn)品質量存在緊密關聯(lián)。

假設5假定所有函數(shù)都是可微分的凸函數(shù),且約束條件得到的定義域也是凸集。假定共享單車服務網(wǎng)絡均衡問題本質上是一個可微凸優(yōu)化問題。

2 共享單車服務網(wǎng)絡均衡模型

現(xiàn)實中共享單車的運營是一個服務供應鏈網(wǎng)絡,單獨地研究某一環(huán)節(jié)很難解釋或尋找到系統(tǒng)整體最優(yōu)的解決方案,為此,本文基于網(wǎng)絡演化博弈視角,在考慮服務供應鏈閉環(huán)網(wǎng)絡系統(tǒng)中同類成員競爭的基礎上,將共享單車服務網(wǎng)絡劃分為制造供應商、服務集成商和消費需求端,結合平均共享頻率,在政府激勵下建立了具有質量偏好消費市場的共享單車服務網(wǎng)絡均衡模型,探索整個服務網(wǎng)絡中不同合作主體間的競合關系,以刻畫共享單車服務系統(tǒng)中利益均衡、服務優(yōu)化的相互作用及演化過程。

2.1 制造供應商層的最優(yōu)行為及均衡條件

(1)

(2)

2.2 服務集成商層的最優(yōu)行為及均衡條件

(3)

(4)

2.3 消費需求層的最優(yōu)行為及均衡條件

(5)

(6)

2.4 共享單車服務網(wǎng)絡均衡模型

3 數(shù)值算例

本文考慮由2個制造供應商、2個服務集成商和2個需求消費市場組成的共享單車服務網(wǎng)絡。首先,假定平均共享頻數(shù)組合為(6,3),參與主體質量改進投入組合為(0.5,0.5),分析政府激勵系數(shù)變化對均衡狀態(tài)影響的差異。如表1:(1)政府采取正向激勵能有效提升共享單車服務網(wǎng)絡各主體收益,且比采取負向激勵(規(guī)制)效果更好;(2)政府激勵系數(shù)存在報酬邊際遞減發(fā)展趨勢。當Si在25時,表現(xiàn)出較好的結果,小于25出現(xiàn)遞增趨勢,大于25出現(xiàn)了邊際遞減。這就要求政府在對共享單車服務網(wǎng)絡的構建和優(yōu)化過程中,要規(guī)制和補貼雙重并進。

表1 政府激勵系數(shù)Si的變化對共享單車服務網(wǎng)絡均衡狀態(tài)的影響

表2 需求市場平均共享頻數(shù)的變化對共享單車服務網(wǎng)絡均衡狀態(tài)的影響

最后,假定政府激勵系數(shù)為Si=25,需求市場對新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品平均共享頻數(shù)組合為(6,3),分析質量合作系數(shù)變化對共享單車服務網(wǎng)絡均衡狀態(tài)影響差異。如表3:(1)質量集成合作方式所產(chǎn)生收益要遠遠高于非集成的質量合作;(2)服務集成商主導下的質量所產(chǎn)生的整體收益要高于制造供應商主導下的質量合作關系;(3)雙方調(diào)試匹配下相對公平情形下的質量合作收益要大于其他的質量合作收益。

表3 參與主體質量合作系數(shù)(αm,αi)變化對共享單車服務網(wǎng)絡均衡狀態(tài)的影響

4 結論

本文通過分析得到了以下研究結論:(1)只有當制造供應商新產(chǎn)品價格等于影子價格、邊際生產(chǎn)成本、制造供應商與服務集成商新產(chǎn)品邊際交易成本之和,當服務集成商愿意接受該價格時,制造供應商對其進行供貨;再制造產(chǎn)品同樣。(2)服務集成商新產(chǎn)品平均共享頻次越多其市場價格越低,而其對再制造產(chǎn)品價格受平均共享頻次與政府激勵的雙重影響,政府激勵越大,內(nèi)生價格越低。(3)服務集成商回收產(chǎn)品內(nèi)生價格與服務集成商的質量偏好存在負向關聯(lián),與制造供應商的質量偏好存在正向關聯(lián)關系。同時,隨著產(chǎn)品回收數(shù)量增加,兩類產(chǎn)品平均共享系數(shù)增加,服務集成商共享收入會得到提高。本文并未考慮將平均共享系數(shù)定義為“生態(tài)系數(shù)”,值得在下一階段中探討。