菜鳥驛站的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究

夏禮濤，顧風(fēng)云，曲沖沖

（1.北京工商大學(xué) 商學(xué)院，北京 100048；2.北京工商大學(xué) 理學(xué)院，北京 100048）

1 引言

2013年5月28日阿里巴巴集團(tuán)與部分快遞企業(yè)和相關(guān)金融企業(yè)共同宣布，“中國智能物流骨干網(wǎng)”項(xiàng)目正式啟動，合作各方共同組建的“菜鳥網(wǎng)絡(luò)科技有限公司”正式成立，預(yù)計(jì)在未來5-8年內(nèi)，使全國任意一個(gè)地區(qū)都可以做到24小時(shí)送達(dá)的目標(biāo)。菜鳥通過打造智能物流骨干網(wǎng)，對生產(chǎn)流通的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)信息的高速流轉(zhuǎn)，減少物流過程中不必要的損耗，以提升效率。菜鳥網(wǎng)絡(luò)對于運(yùn)輸及時(shí)性的要求極高，但除了高效的運(yùn)送效率，物流尾端的顧客能否方便準(zhǔn)確地領(lǐng)取快遞，也是菜鳥物流計(jì)劃成功實(shí)施的關(guān)鍵。為了幫助消費(fèi)者能夠更加便利地領(lǐng)取快遞，菜鳥驛站應(yīng)運(yùn)而生。

2 菜鳥驛站的現(xiàn)狀分析

2.1 菜鳥驛站的特征及發(fā)展

菜鳥驛站又稱“阿里服務(wù)店”，是天貓官方授權(quán)建立的為淘寶和天貓會員提供代收、發(fā)快遞、優(yōu)惠導(dǎo)購、淘寶代購等便民服務(wù)的線下實(shí)體店。簡單來說，菜鳥驛站是指由菜鳥牽頭，建立面向社區(qū)的物流服務(wù)平臺，致力于為消費(fèi)者提供多元化的“最后一公里”服務(wù)。到目前為止，越來越多的淘寶、天貓會員選擇菜鳥驛站幫助他們代收快遞，菜鳥驛站的加盟團(tuán)隊(duì)也在不斷擴(kuò)大和蔓延，全國各地城市已經(jīng)相繼建立了多個(gè)菜鳥驛站。隨著菜鳥驛站數(shù)量的逐漸增加，驛站的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃也變得越來越復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍從剛開始一線城市的繁華區(qū)域拓展到三線城市的普通區(qū)域，涉及領(lǐng)域從起初的私人物件到現(xiàn)在的多類型、多服務(wù)對象。從今年4月起，阿里巴巴將目標(biāo)拓展到全國高校，菜鳥網(wǎng)絡(luò)5月5日發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，第一批校園菜鳥驛站共計(jì)500個(gè)，已經(jīng)全部完成標(biāo)準(zhǔn)化上線，分布在接近400所高校，遍及全國30個(gè)省、市、自治區(qū)。由此可以看出，菜鳥驛站的網(wǎng)絡(luò)范圍正隨著電子商務(wù)的發(fā)展不斷拓寬。

2.2 菜鳥驛站的優(yōu)勢

作為便民服務(wù)的線下實(shí)體店，菜鳥驛站的建立給終端客戶、加盟商、快遞企業(yè)和網(wǎng)上商家都帶來了極大的便利。

對于淘寶商家而言，菜鳥驛站可以作為商家的廣告發(fā)布點(diǎn)，商家不定時(shí)的向菜鳥驛站推送優(yōu)惠信息和廣告信息，提高商品的銷售量；對于加盟商而言，菜鳥驛站和其它類型的加盟方式不太一樣，一般都是小型超市、社區(qū)門店，加盟商可以利用原有的門店進(jìn)行經(jīng)營，并不需要投入新的建設(shè)成本。加盟商每代收一件貨物，都可以從中獲利，同時(shí)提升門店的人氣和銷售額；對于終端客戶而言，菜鳥驛站不僅可以幫助用戶代收快遞，還向用戶提供代發(fā)快遞的功能，用戶的收發(fā)件時(shí)間變得相當(dāng)靈活。此外，菜鳥驛站很好的保護(hù)了用戶的個(gè)人隱私，用戶只需向商家提供姓名和聯(lián)系方式，選擇就近的驛站即可；對快遞企業(yè)而言，菜鳥驛站可以很好的解決“最后一公里”的問題。以往快遞員需要逐一的將快遞送到各家各戶，現(xiàn)在快遞員只需將快遞統(tǒng)一安放在菜鳥驛站，在大大提高快遞企業(yè)效率的同時(shí)，還可以增加快遞員在此期間的機(jī)會成本。

2.3 菜鳥驛站網(wǎng)點(diǎn)面臨的問題

2.3.1 網(wǎng)點(diǎn)選取混亂。菜鳥驛站雖然為客戶和快遞企業(yè)都帶來了便利，但其網(wǎng)點(diǎn)選取混亂的現(xiàn)象也成為其發(fā)展過程中的阻礙。菜鳥驛站在成立初期對加盟流程和加盟商的選擇并沒有規(guī)范的管理，根據(jù)對部分加盟商的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在初期加盟商并不需要交付加盟費(fèi)用，只需提供相應(yīng)的門店即可。在2013年底之后的加盟商需要交付300元的押金才能加盟，現(xiàn)在只需要在支付寶里凍結(jié)相應(yīng)的保證金就能加盟。雖然和兩年前相比，網(wǎng)點(diǎn)選取有了較大的改善，但僅僅需要提供相應(yīng)的門店和在支付寶里存夠相應(yīng)的保證金就能加盟的寬松制度，導(dǎo)致現(xiàn)在部分小區(qū)存在多個(gè)菜鳥驛站，聚集的菜鳥驛站使得加盟商的利益得不到保障，大大影響了驛站的進(jìn)一步發(fā)展。

2.3.2 網(wǎng)點(diǎn)配送成本過高。雖然菜鳥驛站還處于發(fā)展初期，但是在北京和上海等一線城市，驛站的數(shù)量始終維持在較高的水平。以北京為例，在同一片區(qū)域里的數(shù)量達(dá)到十幾個(gè)甚至幾十個(gè)。送往菜鳥驛站的快件會由不同的快遞公司派送，不同的快遞公司會分別派遣快遞人員向一個(gè)或幾個(gè)驛站送貨，使得各快遞企業(yè)在運(yùn)輸途中的成本大大提升。除此之外，由于各快遞企業(yè)之間沒有交集，會造成在同一片區(qū)域的菜鳥驛站中出現(xiàn)多家快遞企業(yè)在不同的時(shí)段里向驛站送達(dá)快遞的現(xiàn)象。這樣一來，菜鳥驛站收取各快遞公司送達(dá)快遞的時(shí)間不統(tǒng)一，給加盟商造成了極大的不便。菜鳥驛站是解決物流“最后一公里”問題而產(chǎn)生的，但是就目前的配送情況而言，各網(wǎng)點(diǎn)間的配送花費(fèi)了較多的人力和物力，并沒有很好的達(dá)到優(yōu)化“最后一公里”的目標(biāo)。

3 主要問題的改進(jìn)方案

3.1 解決思路

目前我們需要做的是針對以上問題對現(xiàn)有的驛站網(wǎng)絡(luò)布局進(jìn)行優(yōu)化，首先對于一些重合、交割量較小的網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行剔除、整合，使資源能夠得到合理的運(yùn)用，降低成本，也為以后加盟商的招募提供參考。然后在此基礎(chǔ)上建立配送中心，對同一區(qū)域菜鳥驛站的快遞進(jìn)行統(tǒng)一的整合配送。這里所要構(gòu)建的配送中心并不是傳統(tǒng)的配送中心，而是和配送中心有相似功能的小型倉庫，相似功能指的是降低運(yùn)輸成本和統(tǒng)一配送功能。這樣一來，不僅可以減少運(yùn)輸成本，還能間接的降低快遞人員的員工費(fèi)用，使得成本最小化的同時(shí)還能滿足各驛站收貨的統(tǒng)一性。

3.2 問題特征與模型選取

3.2.1 問題特征。菜鳥網(wǎng)絡(luò)驛站相對于普通的物流網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn)：

第一，快遞的配發(fā)時(shí)效性不作為建設(shè)其網(wǎng)絡(luò)布局所考慮的第一因素。因?yàn)橥ㄟ^菜鳥驛站的貨物一般不是緊急物品，且是客戶由于工作、度假等即使送到也不能即時(shí)接收的。

第二，構(gòu)建菜鳥驛站網(wǎng)絡(luò)布局時(shí)不需考慮過多因素。因?yàn)榭爝f量可反映所在區(qū)域的經(jīng)濟(jì)條件、人口密度等，并且可通過菜鳥網(wǎng)絡(luò)公司查詢各個(gè)區(qū)域的快遞量。

第三，網(wǎng)點(diǎn)之間的半徑不可過大。因?yàn)椴锁B驛站本身的規(guī)模不是很大，一般都是附屬在小區(qū)的便民超市等地方，網(wǎng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)比一般的物流網(wǎng)點(diǎn)的布局要密集。

第四，所有屬于菜鳥驛站的快件都可以進(jìn)行整合。因?yàn)椴锁B驛站加盟商、快件配送公司和阿里巴巴都有合作交流，同一區(qū)域的菜鳥快件可以方便的進(jìn)行統(tǒng)一整理。

3.2.2 模型選取。首先，建立模型分析現(xiàn)有菜鳥驛站網(wǎng)點(diǎn)的分布情況，然后對過于集中的網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行整合優(yōu)化。這時(shí)可以采用的模型有聚類模型、層次分析模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等，層次分析法的結(jié)果雖然較精確，但評價(jià)效率較低，并且由于成對比較矩陣選擇的隨意性，容易判斷出錯，另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對于菜鳥網(wǎng)絡(luò)驛站布局的研究則過于復(fù)雜，也不適用。而聚類法可以對給定的數(shù)據(jù)集進(jìn)行層次的分解，直到滿足某種條件為止，它可以較快地對眾多對象進(jìn)行分類，所以這里選取聚類模型進(jìn)行研究。

其次是建立配送中心，可以采用的模型有重心模型、交叉中值模型和覆蓋模型等。交叉中值模型是解決連續(xù)點(diǎn)選址模型中十分有效的方法，但是計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性不是很高。覆蓋模型是解決離散點(diǎn)選址模型中常用的方法，但是涉及的因素較多，計(jì)算過于復(fù)雜。重心法是解決單一配送中心選址的有效方法，由于是以A地區(qū)為例，我們所要建立的“配送中心”屬于單一的配送中心，屬于最簡單的配送中心，可以有效的解決小范圍內(nèi)各站點(diǎn)的需求問題。國內(nèi)眾多學(xué)者都采用重心法來解決單一配送中心選址問題，魯春曉在“關(guān)于配送中心重心法的研究”、孔繼利在“系統(tǒng)聚類和重心法在多節(jié)點(diǎn)配送中心選址中的研究”等文獻(xiàn)中都包含重心法解決配送中心選址問題。

3.3 模型構(gòu)建與算法求解

3.3.1 問題假設(shè)

（1）客戶對于物品接收時(shí)間的要求無特別偏好。

（2）在解決問題時(shí)主要考慮運(yùn)輸距離和各站點(diǎn)的快遞數(shù)量，通過快遞量來反映當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件、交通狀況、人口密度等。

（3）將相距200m以內(nèi)的站點(diǎn)定義為網(wǎng)點(diǎn)半徑過小，1 000m以外的站點(diǎn)定義為網(wǎng)絡(luò)半徑過大。

（4）各站點(diǎn)的距離和快遞數(shù)量已知而且不變。

（5）配送中心和各站點(diǎn)之間的運(yùn)輸路徑是直線的。

（6）運(yùn)送到各站點(diǎn)的運(yùn)送費(fèi)率假設(shè)是相等的。

3.3.2 變量說明。具體見表1。

表1 變量符號說明

3.3.3 算法步驟

（1）獲取數(shù)據(jù)信息，建立評估矩陣。首先從菜鳥網(wǎng)絡(luò)公司獲得的目前已加盟的菜鳥驛站的位置信息記為D（D={d1,…,dn}）和各個(gè)驛站的快遞量信息Q(Q={q1,q2,…,qn}。由位置信息建立評估矩陣M。

（2）矩陣標(biāo)準(zhǔn)化。為了消除不同變量的單位對聚類結(jié)果的影響，應(yīng)當(dāng)對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。這里采用z-score標(biāo)準(zhǔn)化，基于原始數(shù)據(jù)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。首先求出兩個(gè)變量的算術(shù)平均值數(shù)學(xué)期望xi和標(biāo)準(zhǔn)差si，其次令zij＝（xij－xi）／si其中，zij為標(biāo)準(zhǔn)化后的變量值，xij為實(shí)際變量值。標(biāo)準(zhǔn)化后的變量值圍繞0上下波動，大于0說明高于平均水平，小于0說明低于平均水平。

（4）聚類。把每個(gè)點(diǎn)（對象）作為一類作為第一層的類，找出距離最小的dij，從而得出距離最近的兩類i與j,把它們合并成為層次最高的一類。如果同時(shí)有兩個(gè)距離dij和dst一樣最小，則同時(shí)把i,j作為一類，把s,t作為一類；若i,j和s,t中有一個(gè)是相同的，則把這三個(gè)小類合并成一個(gè)大類。如果有更多的兩類之間的距離一樣小，可類似處理，重復(fù)做上述操作，直至所有的點(diǎn)都?xì)w入到一個(gè)大類。最終可以得到所有菜鳥驛站的分層結(jié)果。

（5）將每一層的菜鳥驛站點(diǎn)與其快遞量進(jìn)行綜合分析，如果某一層上的驛站點(diǎn)較多，與快遞量進(jìn)行綜合分析，將快遞量較少的點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)剔除，如果有同一層上的加盟點(diǎn)的快遞量都較小，則考慮選擇性撤銷加盟點(diǎn)。

（6）設(shè)定各網(wǎng)點(diǎn)所處的坐標(biāo)點(diǎn)。采用重心法求解配送中心時(shí)，必須要確定同一區(qū)域里所有網(wǎng)點(diǎn)的具體位置，使用相同的坐標(biāo)軸。驛站i的x坐標(biāo)用Dix表示，驛站i的y坐標(biāo)用Diy表示。

3.4 算法實(shí)例

為了保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性，選取北京西站（下文以A地區(qū)表示）附近的14家菜鳥驛站作為研究對象。北京作為國家首都，菜鳥驛站數(shù)量較多，網(wǎng)點(diǎn)選取無序現(xiàn)象會更加明顯。北京西站作為人口聚居區(qū)，周圍有大量的居民以及商業(yè)場所，是菜鳥驛站早期駐地之一。為了獲取真實(shí)數(shù)據(jù)，小組成員先是通過電話向這14家驛站進(jìn)行了電話咨詢，之后又對14家驛站進(jìn)行實(shí)地的走訪調(diào)查。通過一個(gè)月的實(shí)地走訪，發(fā)現(xiàn)驛站的門店大小、地理位置、所經(jīng)營的業(yè)務(wù)和經(jīng)營時(shí)間等因素都會影響代收量。通過向所有加盟商咨詢，發(fā)現(xiàn)在不同的月份，14家驛站的快件數(shù)量波動趨勢大致相同，所以采用一個(gè)月的快件數(shù)進(jìn)行算術(shù)平均，得出了14家菜鳥驛站在這個(gè)月里平均每天的快件代收量。又將各驛站的實(shí)際距離轉(zhuǎn)換到坐標(biāo)軸上，得出各網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)大小。見表2。

表2 菜鳥驛站分布及快遞量

從而完成了對于整個(gè)A地區(qū)現(xiàn)有菜鳥驛站網(wǎng)絡(luò)布局點(diǎn)的優(yōu)化。

表3 聚類結(jié)果

圖1 網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化后結(jié)果

4 結(jié)語

本文采用聚類的方法對目前菜鳥驛站的分布狀況進(jìn)行分析后，刪除了重疊網(wǎng)點(diǎn)和無效網(wǎng)點(diǎn)，維護(hù)了加盟商的利益。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用重心法為同一區(qū)域的菜鳥驛站選取了配送中心，大大節(jié)省了快遞企業(yè)的運(yùn)輸成本和人力成本。菜鳥驛站作為物流行業(yè)的新興產(chǎn)物，目前國內(nèi)的研究領(lǐng)域?qū)ζ潢P(guān)注度并不是很高，但是隨著電子商的不斷發(fā)展，菜鳥驛站會由于其便利性和低成本而越來越廣泛地被大家熟知和使用。另外，這種新型快遞代收方式在方便顧客的同時(shí)，也為國內(nèi)物流行業(yè)的進(jìn)一步完善和發(fā)展起到了很好的促進(jìn)作用。

[1]高啟源.數(shù)學(xué)模型[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2]張?zhí)m.快遞企業(yè)網(wǎng)點(diǎn)布局研究[D].長沙:中南大學(xué).2008.

[3]從迪悅.快遞企業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)布局優(yōu)化研究[D].大連:大連海事大學(xué),2014.

[4]趙杉.快遞企業(yè)網(wǎng)點(diǎn)布局與優(yōu)化研究[D].重慶:重慶交通大學(xué),2011.

[5]曾棟平.快遞業(yè)品牌形象對顧客忠誠的影響研究[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2012.

[6]胡萌偉.快遞如何走好最后100米[N].天津日報(bào),2015-01-10.

[7]閃樂樂.菜鳥物流的發(fā)展及對中國物流業(yè)的影響[J].中國市場,2014,(9).

[8]李莉.區(qū)域物流集聚片區(qū)劃分的聚類分析[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2006,(9).

[9]魯春曉.關(guān)于配送中心重心法的研究[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào),2000,(12).

[10]孔繼利.系統(tǒng)聚類和重心法在多節(jié)點(diǎn)配送中心選址中的研究[J].物流技術(shù),2010,(5).