跨境電商海外倉選址問題研究

邢力元

摘 要：文章通過分析海外倉選址對跨境電商物流的重要作用，綜合考慮了跨境物流的運(yùn)輸過程，采用5維決策變量來刻畫運(yùn)輸關(guān)系，建立了一個(gè)運(yùn)輸成本、關(guān)稅成本和建倉成本最小的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)了一種混合遺傳算法來進(jìn)行海外倉選址決策。最后以國內(nèi)某跨境電商平臺(tái)企業(yè)為例進(jìn)行算例分析。

關(guān)鍵詞：跨境電商；海外倉選址；混合遺傳算法；5維決策變量

中圖分類號(hào)：F724.6；F125 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.12.043

Abstract： This paper analyzes the important role of overseas warehouse location in cross-border e-commerce logistics， comprehensively considers the transportation process of cross-border logistics， uses 5-dimensional decision variables to characterize the transportation relationship， establishes a mathematical model that minimizes transportation costs， tariff costs， and warehouse construction costs， and designs a hybrid genetic algorithm to make overseas warehouse location decisions. Finally， the paper takes a domestic cross-border e-commerce platform enterprise as an example for numerical analysis.

Key words： cross-border e-commerce; overseas warehouse location; hybrid genetic algorithm; 5-dimensional decision variables

0 ? ?引 ? ?言

近年來，我國跨境電商飛速發(fā)展。根據(jù)中國電子商務(wù)研究中心2022年的數(shù)據(jù)顯示，我國出口跨境電商交易規(guī)模達(dá)到12.3萬億元，同比增長11.81%，占出口總值的37.32%，預(yù)計(jì)到2023年，我國跨境電商的總體交易規(guī)模將突破14.7萬億?？缇畴娚痰呐畈l(fā)展對跨境物流提出了更加嚴(yán)苛的要求，跨境物流發(fā)展的瓶頸日益凸顯，如運(yùn)輸時(shí)間長、運(yùn)輸成本高昂、退換貨難等一系列問題。而海外倉作為跨境物流模式的一個(gè)重大創(chuàng)新，能夠有效解決跨境物流運(yùn)輸過程中存在的問題，其本質(zhì)就是將貿(mào)易從跨境轉(zhuǎn)化為本地進(jìn)行。因此，越來越多的跨境電商企業(yè)開辟了海外倉業(yè)務(wù)。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對海外倉的研究很多。翼芳等[1]分析了跨境物流的主要模式，提出了邊境倉的概念，主張根據(jù)實(shí)際情況將海外倉的多種模式進(jìn)行結(jié)合。鄧小怡等[2]指出海外倉是對現(xiàn)有跨境傳統(tǒng)物流運(yùn)輸方案的優(yōu)化與整合。賓厚等[3]通過分析“一帶一路”背景下的海外倉模式，從國家和企業(yè)內(nèi)外部層面提出了我國跨境電商海外倉模式的保障措施。資道根[4]通過探析海外倉模式下的庫存控制和海外倉進(jìn)貨的模型特征，建立了有關(guān)成本的數(shù)學(xué)模型，并通過具體案例驗(yàn)證模型的可行性。朱嘉彤等[5]從市場需求等角度考慮，建立了海外倉選址模型，并以某跨境電商公司為例進(jìn)行算例分析，為跨境電商設(shè)定海外倉提供了方法和依據(jù)。沈彬彬等[6]根據(jù)海外倉的優(yōu)點(diǎn)，建立了基于軸輻式網(wǎng)絡(luò)的海外倉選址模型，并采用改進(jìn)的遺傳算法進(jìn)行求解。李珺等[7]基于海外倉的優(yōu)點(diǎn)構(gòu)建了兩種不同的模型，即灰色跨境電商物流模型和基于自貿(mào)區(qū)的出口跨境電商物流網(wǎng)絡(luò)模型，并利用lingo軟件進(jìn)行求解，從而對海外倉選址的地點(diǎn)進(jìn)行分配。燕晨屹等[8]考慮到跨境物流網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，且不確定因素眾多，如資源配置不合理、運(yùn)輸路線多變、需求不確定等，構(gòu)建了海外倉魯棒性選址模型，并設(shè)計(jì)了情景松弛算法進(jìn)行算例分析。胡玉真等[9]在跨境電商的背景下，考慮到眾多影響建倉的因素，建立了相應(yīng)的多目標(biāo)非線性規(guī)劃模型，通過算例分析驗(yàn)證了分層序列法算法和模型的有效性。倪一銘等[10]構(gòu)建了基于安全庫存與連續(xù)檢查庫存模式的跨境電商海外倉多目標(biāo)選址庫存模型，并通過NSGA-Ⅱ算法進(jìn)行定量研究。

基于此，為了更好地研究跨境電商的海外倉選址問題，本文考慮了跨境物流的整個(gè)運(yùn)輸過程，采用5維決策變量來刻畫，建立了最小化運(yùn)輸成本、關(guān)稅成本和建倉成本為目標(biāo)的模型，并針對具體的算例進(jìn)行了分析，最后對海外倉發(fā)展進(jìn)行了展望。

1 ? ?問題描述及模型建立

1.1 ? ?問題描述與假設(shè)

跨境電商海外倉選址網(wǎng)絡(luò)隨著樞紐選址的不同，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益也不同。本文構(gòu)建的是具有多條路線的海外倉選址網(wǎng)絡(luò)。國內(nèi)段，國內(nèi)賣家將貨物運(yùn)輸?shù)絿鴥?nèi)港口，再借由海運(yùn)將貨物運(yùn)輸?shù)絿飧劭冢粐舛?，商家將貨物提前存?chǔ)在海外倉，當(dāng)接到買家訂單時(shí)，以最快的速度完成本地配送。這其中的運(yùn)輸包含四個(gè)過程，即從國內(nèi)賣家到國內(nèi)港口、國內(nèi)港口到國外港口、國外港口到海外倉以及海外倉到國外買家之間的運(yùn)輸。

為了方便建立模型，筆者作出以下幾點(diǎn)假設(shè)：國內(nèi)賣家到國外買家之間的運(yùn)輸有且只經(jīng)過一個(gè)國內(nèi)港口、國外港口和海外倉；僅在有限的備選位置規(guī)劃建設(shè)海外倉；各節(jié)點(diǎn)之間的物流運(yùn)輸能力沒有限制，且各節(jié)點(diǎn)之間的距離、費(fèi)率、運(yùn)量已知；海外倉庫的建設(shè)費(fèi)用周期內(nèi)為固定費(fèi)用；海外倉之間沒有貨物流轉(zhuǎn)，一個(gè)國外買家只由一個(gè)海外倉進(jìn)行運(yùn)輸。

1.2 ? ?參數(shù)設(shè)置

集合：I為國內(nèi)賣家的集合；G為國內(nèi)港口的集合；L為國外港口的集合；K為海外倉備選點(diǎn)的集合；J為國外買家的集合。

參數(shù)：pig為賣家i到國內(nèi)港口g的運(yùn)輸單價(jià)；pgl為國內(nèi)港口g到國外港口l的運(yùn)輸單價(jià)；plk為國外港口l到海外倉k的運(yùn)輸單價(jià)；pkj海外倉k到國外買家j的運(yùn)輸單價(jià)；Qij為國內(nèi)賣家i到國外買家j之間產(chǎn)品的交易量；εk為備選海外倉所在國的關(guān)稅稅率；fk：海外倉k建倉的固定成本；p：運(yùn)輸產(chǎn)品單價(jià)；α：海外倉建倉數(shù)量。

1.3 ? ?決策變量

zk：{0，1}變量，若選擇在k處建立海外倉則zk=1，否則zk=0；zkj：{0，1}變量，若國外買家j由海外倉k進(jìn)行配送則zkj=1，否則zkj=0；xiglkj：{0，1}變量，若產(chǎn)品由國內(nèi)賣家i經(jīng)過國內(nèi)港口g、國外港口l、海外倉k，最終到達(dá)國外買家j時(shí)xiglkj=1，否則xiglkj=0。

1.4 ? ?模型構(gòu)建

基于上述假定，建立如下混合整數(shù)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型。

其中，式（1）表示運(yùn)輸成本、關(guān)稅成本和建倉成本之和最小的目標(biāo)函數(shù)；式（2）表示每個(gè)國內(nèi)賣家到國外買家之間僅經(jīng)過一個(gè)國內(nèi)港口、國外港口和海外倉；式（3）表示若國外買家j由k處海外倉配送，那么從國內(nèi)賣家i到國外買家j之間一定經(jīng)過k處海外倉；式（4）表示每個(gè)國外買家只由一個(gè)海外倉配送；式（5）表示若國外買家j由k處配送，則k處一定建立海外倉；式（6）表示需要建立海外倉的數(shù)量；式（7）表示0—1變量。

2 ? ?求解算法

本文建立的海外倉選址模型是一個(gè)NP難問題，求解NP難問題的思路就是減少解的搜索范圍，并求得較好的近似最優(yōu)解。本文設(shè)計(jì)了混合遺傳算法進(jìn)行求解，即首先采用遺傳算法進(jìn)行選址，在海外倉選址確定之后，采用標(biāo)號(hào)法進(jìn)行路徑求解。針對本文的模型，算法流程如下。

編碼設(shè)計(jì)，對于本文的目標(biāo)問題，將采用二進(jìn)制編碼方式，編碼順序與候選海外倉的序號(hào)一一對應(yīng)，若基因數(shù)為0，則表示該位置未被選中；若基因數(shù)為1，則表示該位置被選中。

初始種群生成，采用隨機(jī)方法生成初始種群。

確定適應(yīng)度函數(shù)，本文將適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計(jì)為：第一，選擇操作，采用輪盤賭法作為群染色體的選擇方法，個(gè)體被選中的概率與其適應(yīng)度大小成正比；第二，交叉操作，采用單點(diǎn)交叉和均勻算術(shù)交叉算子；第三，變異操作，采用均勻變異算子進(jìn)行變異操作；第四，終止條件，如果迭代次數(shù)達(dá)到最大遺傳次數(shù)，則停止操作；否則返回執(zhí)行第三步；第五，求解路徑，采用標(biāo)號(hào)法求解路徑。

3 ? ?算例分析

本文以某跨境電商平臺(tái)在歐洲建立海外倉為例，其中有4個(gè)國內(nèi)賣家、4個(gè)國內(nèi)港口、4個(gè)國外港口、6個(gè)備用海外倉，8個(gè)國外買家，具體編號(hào)見表1。查詢船訊網(wǎng)得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)輸距離見表2-5；備選海外倉的建設(shè)費(fèi)用，見表6；國內(nèi)賣家到國外買家之間的交易量，見表7；國內(nèi)賣家到國內(nèi)港口之間的運(yùn)輸費(fèi)率約為美元/（kg·m3）；40英尺的集裝箱平均運(yùn)輸價(jià)格約為1 600美元[11]；海外倉到國外買家之間的運(yùn)輸費(fèi)率為美元/（kg·km）；歐盟的關(guān)稅稅率統(tǒng)一為15%；商品質(zhì)量為0.5kg；單價(jià)為60美元，選擇3個(gè)海外倉。

針對本文所建立的混合整數(shù)規(guī)劃模型，首先采用CPLEX進(jìn)行模型驗(yàn)證。此外，基于上述數(shù)據(jù)求解模型，其中種群規(guī)模為50，交叉概率為0.45，變異概率為0.09，迭代代數(shù)為100，通過MATLAB實(shí)現(xiàn)前面描述的算法進(jìn)行算例分析。具體的選址方案如表8所示。

通過上述表中數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選擇在里昂、柏林和布魯塞爾建立海外倉，并通過這些海外倉樞紐節(jié)點(diǎn)將產(chǎn)品配送至國外買家。即里昂向米蘭、蘇黎世和都靈國外買家運(yùn)輸產(chǎn)品；布魯塞爾向巴黎和科隆國外買家運(yùn)輸產(chǎn)品；柏林向布拉格、維也納和慕尼黑的國外買家運(yùn)輸產(chǎn)品。其物流總成本為2.274 1×108美元。

4 ? ?結(jié) ? ?論

本文在考慮了四層運(yùn)輸過程的海外倉選址問題情況下，以最小化運(yùn)輸成本、固定成本、關(guān)稅成本為目標(biāo)建立模型，并設(shè)計(jì)了混合遺傳算法進(jìn)行選址決策。此外，本文研究的跨境電商海外倉選址只考慮了成本，而實(shí)際建倉過程中還要考慮各國的政治環(huán)境、企業(yè)的自身發(fā)展以及運(yùn)輸方式等因素，之后的研究可以多加考慮這些影響因素，從而更加貼近跨境物流貿(mào)易的實(shí)際情況。

參考文獻(xiàn)：

[1] 冀芳，張夏恒．跨境電子商務(wù)物流模式創(chuàng)新與發(fā)展趨勢[J]．中國流通經(jīng)濟(jì)，2015，29（6）：14-20.

[2] 鄧小怡，邢元志．我國跨境電商物流中的海外倉儲(chǔ)建設(shè)研究[J]．物流科技，2017，40（3）：130-133.

[3] 賓厚，馬全成，王歡芳，等．“一帶一路”下我國跨境電商海外倉模式探析[J]．物流科技，2018，41（5）：128-131.

[4] 資道根．海外倉模式下跨境電商物流成本控制[J]．物流技術(shù)，2015，34（16）：175-177，180.

[5] 朱嘉彤，張畢西，胡麗娜，等．我國跨境電商海外倉選址問題研究[J]．價(jià)值工程，2017，36（7）：78-80.

[6] 沈彬彬，楊勇生，楊斌，等．基于軸輻式網(wǎng)絡(luò)的跨境電商海外倉庫選址[J]．上海海事大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，37（4）：7-14.

[7] 李珺，楊斌，朱小林，等．跨境電子商務(wù)物流模式對比與分析[J]．上海海事大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，37（3）：29-33.

[8] 燕晨屹，王喜富，員麗芬．跨境供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)海外倉的魯棒性選址模型及算法[J]．交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2019，19（6）：191-198.

[9] 胡玉真，李倩倩，江山．跨境電商企業(yè)海外倉選址多目標(biāo)優(yōu)化研究[J]．中國管理科學(xué)，2022，30（7）：201-209.

[10] 倪一銘，閆晗，閆國慶，等．基于NSGA-Ⅱ算法的跨境電商海外倉選址——庫存優(yōu)化研究[J]．商業(yè)經(jīng)濟(jì)研究，

2023（1）：133-136.

[11] ?陳夢南，楊斌，朱小林．出口跨境電商海外倉選址雙目標(biāo)優(yōu)化[J]．上海海事大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，38（2）：33-38，81.