基于供應鏈協(xié)調(diào)的地下物流系統(tǒng)運營研究

張丹

摘 要：本文以地下物流系統(tǒng)的正外部性為依據(jù)，從供應鏈協(xié)調(diào)的角度，利用兩部定價契約，確定了集卡企業(yè)和地下物流系統(tǒng)之間的集裝箱流量分配和政府補貼，既在經(jīng)濟方面實現(xiàn)了彼此的最優(yōu)收益，同時在社會效益方面為緩解交通壓力、節(jié)約能源消耗、減少環(huán)境污染以及有效減少由貨運卡車引發(fā)的交通事故做出了貢獻。

關鍵詞：博弈理論；地下物流；供應鏈協(xié)調(diào)

文章編號：1004-7026（2018）12-0063-02 中國圖書分類號：TP311.52 文獻標志碼：A

城市地下物流系統(tǒng)是指通過大直徑地下管道、隧道等運輸途徑，通過特有的承載工具（如：Automated Guided Vehicle（AGV）、Dual Mode Truck （DMT）等），并結合傳統(tǒng)地面運輸系統(tǒng)，對貨物進行管理、運輸和配送的運輸供應系統(tǒng)，有著極強的正外部性[1]。它能有效緩解地面交通壓力、節(jié)約能源消耗、減少環(huán)境污染、提高運輸效率并有效減少由貨運卡車引發(fā)的交通事故，尤其對于北京、上海這樣的大城市而言，發(fā)展城市地下物流系統(tǒng)還能實現(xiàn)其“中心輻射”的功能從而實現(xiàn)區(qū)域性的整體優(yōu)化。

周慶芬[2]列舉了城市地下物流系統(tǒng)的四個應用領域；郭東軍[3]等從不同視角，深入剖析了地下集裝箱運輸系統(tǒng)發(fā)展的深層動因并提出了研究的三個大方向。閆文濤[4]等在雙層規(guī)劃模型基礎上建立了從決策者角度出發(fā)的上層規(guī)劃模型和從客戶角度出發(fā)的下層規(guī)劃模型，為地下物流系統(tǒng)建設中物流節(jié)點的選址問題提供了參考依據(jù)。然而，這些研究均沒有從運營的角度探討當下物流系統(tǒng)的開發(fā)動因，多數(shù)研究也只是從宏觀性角度對地下物流系統(tǒng)的外部性進行了粗略估計，而缺乏具體的計算理論與方法。

本文從地下物流系統(tǒng)的運營角度對企業(yè)和政府合作的博弈關系進行深入分析，從供應鏈協(xié)調(diào)的角度出發(fā)，利用兩部定價契約，建立了企業(yè)和政府各自的收益函數(shù)，從而確定集卡企業(yè)根據(jù)客戶需求分配到地下物流系統(tǒng)的最優(yōu)貨運量和政府補貼。最后通過實例對模型進行了驗證。

1 問題描述與假設

基于顧客偏好，研究供應鏈兩部定價契約問題[5-6]?？紤]由一個集卡企業(yè)、一個地下物流系統(tǒng)和若干具有策略行為的顧客（客戶）所組成的供應鏈。通過分析集卡企業(yè)與客戶的理性預期均衡，確定集卡企業(yè)分配到地下物流系統(tǒng)的最優(yōu)貨運量，從而研究集卡企業(yè)與地下物流系統(tǒng)之間的兩部定價契約條款。

假設客戶對時間性要求高即預期要通過地下物流系統(tǒng)運輸?shù)呢浳锪繛閤，其密度函數(shù)為f（x），分布函數(shù)為F（x）；地下物流系統(tǒng)能夠承擔的年貨運總量為q；集卡企業(yè)以運輸價格p將貨物分流到地下物流系統(tǒng)，并由于倉儲、轉運等操作對單位貨物產(chǎn)生一定的成本cs；通過地下物流系統(tǒng)運輸?shù)呢浳镉脩舻膯挝恢Ц秲r格為w；當貨物總量超過地下物流系統(tǒng)的能力時，由集卡企業(yè)地面上運輸，單位貨物的收益為r1?？紤]到地下物流系統(tǒng)空置的成本遠遠高于運輸成本，故假設地下物流系統(tǒng)越接近其最大貨運量越好[7]。

1.1 分散式?jīng)Q策下博弈模型

1.2 集中式?jīng)Q策下博弈模型

當集卡企業(yè)與當下物流系統(tǒng)選擇合作時，采用兩部定價契約：

地下物流系統(tǒng)支付一部分固定費用給集卡企業(yè)作為補貼，集卡企業(yè)將客戶對時間性要求高的貨物分配給地下物流系統(tǒng)，在不超過地下物流系統(tǒng)能力的前提下，剩余貨物通過集卡在地面上運輸。 集卡企業(yè)與地下物流系統(tǒng)的收益情況如下：

2 模型分析

分散式供應鏈情況下，供應鏈上各成員都擁有或部分，即集卡企業(yè)與地下物流系統(tǒng)擁有自己的決策權、目標和信息，并基于各自的目標和信息進行優(yōu)化決策，共同決定著供應鏈的整體績效；集中式供應鏈情況下，供應鏈上各成員不再以自身利益最大化而是以供應鏈的整體最優(yōu)為目標，即集卡企業(yè)和地下物流系統(tǒng)的總收益最大化，此時稱該供應鏈環(huán)節(jié)達成協(xié)調(diào)。

供應鏈協(xié)調(diào)需要滿足以下兩個條件：

條件1：集中式?jīng)Q策下的總收益等于分散式?jīng)Q策下的總收益；

條件2：集中式?jīng)Q策下的各主體利益應不小于分散式?jīng)Q策下的收益。

2.1 分散式?jīng)Q策下博弈模型分析

2.2 集中式?jīng)Q策下博弈模型分析

結束語

在地下物流系統(tǒng)貨運量的密度函數(shù)、分布函數(shù)、地下物流系統(tǒng)能夠承擔的年貨運總量、集卡分流到地下物流系統(tǒng)的標箱運輸價格、集卡企業(yè)分流成本及自身單位運輸收益、用戶的單位支付價格和地下物流系統(tǒng)的能力已知時，利用兩部定價契約，能夠確定集卡企業(yè)根據(jù)客戶需求分配到地下物流系統(tǒng)的最優(yōu)貨運量，確保各方收益不減少的前提下達到供應鏈的平衡；并且理論上可以為政府補貼集卡企業(yè)將貨物分流的犧牲行為給出參考，從而達到社會效益的最大化。

參考文獻：

[1]周啟蕾，胡偉，黃亞軍.綠色物流的外部性及其主體間的博弈分析[J].深圳大學學報.2007（2）：49-53.

[2]周慶芬，束昱，路姍.電子商務時代上海地下物流系統(tǒng)發(fā)展前景[J].地下空間與工程學報.2011（10）：1269-1273.

[3]郭東軍，謝金容，陳志龍，趙子維.地下集裝箱運輸系統(tǒng)研究的深層動因及趨勢[J].地下空間與工程學報.2012（4）：229-235.

[4]閆文濤，覃燕紅.地下物流節(jié)點選址的雙層規(guī)劃模型及算法研究[J].地下空間與工程學報.2016（8）：870-874.

[5]戴航.基于博弈分析的物流園區(qū)運營模式研究[D].武漢理工大學博士學位論文.2010：36-40.

[6]齊二石，楊道箭，劉亮.基于顧客戰(zhàn)略行為的供應鏈兩部定價契約研究[J].計算機集成制造系統(tǒng).2010，16（4）：828-833.

[7]楊道箭.基于顧客策略行為的供應鏈協(xié)調(diào)研究[D].天津大學碩士學位論文.2010：40-41.