考慮運(yùn)輸安全投入自營物流的危化品制造企業(yè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡研究

摘 ?要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，危險(xiǎn)化學(xué)品的需求量飛速增長，同時(shí)危化品物流規(guī)模也迅速擴(kuò)大。危化品生產(chǎn)企業(yè)以自營物流為主，道路運(yùn)輸事故頻發(fā)，造成大量人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。結(jié)合以上情況，文章將使用變分不等式、空間價(jià)格理論等，在考慮運(yùn)輸安全投入的前提下，構(gòu)建兩層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行算例分析。研究結(jié)果表明，當(dāng)自營物流的危化品制造企業(yè)采用不同的成本投入決策時(shí)，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)整體利潤更大。文章旨在為廣大的危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)提供供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)整體決策建議與優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：危化品;價(jià)格均衡理論;供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡

中圖分類號：F506文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.11.030

Abstract： With the rapid development of China's economy， the demand for hazardous chemicals is rapidly increasing， and the scale of hazardous chemical logistics is also rapidly expanding. Hazardous chemical production enterprises mainly rely on self operated logistics， and road transportation accidents occur frequently， resulting in a large number of casualties and huge economic losses. Based on the above situation， this paper will use variational inequalities， spatial price theory， and other methods to construct a two-layer supply chain network model considering transportation safety investment. Combined with examples， numerical analysis will be conducted. The research results indicate that when self operated hazardous chemical manufacturing enterprises adopt different cost input decisions， the overall profit of the supply chain network is greater. This study aims to provide overall decision-making suggestions and optimization for the response chain network for a large number of hazardous chemical enterprises.

Key words： hazardous chemicals; price equilibrium theory; supply chain network balancing

0 ?引 ?言

危險(xiǎn)化學(xué)品簡稱?；?，具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì)，是對人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品[1]。同時(shí)危化品需要進(jìn)行安全、可靠、有效的運(yùn)輸產(chǎn)生了危化品物流，?；肺锪髦饕?wù)對象是?；分圃旒傲魍ㄆ髽I(yè)，主要包括與?；废嚓P(guān)的運(yùn)輸和倉儲(chǔ)服務(wù)等。由于?；返奶厥庑裕虼宋；肺锪鞯倪\(yùn)營操作復(fù)雜、安全性要求高、技術(shù)要求嚴(yán)格、設(shè)備專業(yè)化程度高。?；返奈锪鬟\(yùn)輸方式主要包括公路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸。由于國內(nèi)化工原料產(chǎn)銷分布不均，公路運(yùn)輸?shù)撵`活性優(yōu)勢突出，占據(jù)了主要地位。2020年我國?；肺锪魇袌鲆?guī)模超過2萬億元。?；肺锪餍袠I(yè)以公路運(yùn)輸為主，2020年公路運(yùn)輸量約為12億噸，占總量的69%。由于?；返奶厥庑?，且?；肺锪鞯倪\(yùn)營操作復(fù)雜、安全性要求高、技術(shù)要求嚴(yán)格、設(shè)備專業(yè)化程度高，在運(yùn)輸量龐大和操作危險(xiǎn)的情況下，?；饭愤\(yùn)輸事故頻發(fā)。2017年8月，山東省內(nèi)一起由于某物流公司超資質(zhì)違規(guī)裝載過氧化二叔丁基而引發(fā)的爆炸事故，造成5人死亡、11人受傷，多輛汽車損毀。2020年6月13日16時(shí)41分許，臺州溫嶺市發(fā)生一起液化石油氣運(yùn)輸槽罐車重大爆炸事故，造成20人死亡，175人入院治療，其中24人重傷，直接經(jīng)濟(jì)損失9 477.815萬元。我國?；饭愤\(yùn)輸事故頻發(fā)，造成大量人員的傷亡和數(shù)億的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，遏制危險(xiǎn)化學(xué)品道路交通事故高發(fā)、降低交通事故傷害迫在眉睫。因此，本文將著眼于?；返闹饕\(yùn)輸途徑——道路運(yùn)輸安全問題展開研究。

?；废嚓P(guān)企業(yè)都會(huì)對運(yùn)輸安全進(jìn)行相關(guān)投入，以降低事故的風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)輸安全投入包括對人員投入、安全設(shè)備投入、環(huán)境監(jiān)控和管理等的支出，同時(shí)這幾個(gè)方面投入也會(huì)降低這些因素對危險(xiǎn)化學(xué)品道路運(yùn)輸?shù)挠绊?，換而言之會(huì)降低危險(xiǎn)化學(xué)品發(fā)生事故的概率，安全投入可以降低危化品運(yùn)輸事故的風(fēng)險(xiǎn)。

如圖1所示，首先對人的投入包含了培訓(xùn)、保險(xiǎn)等方面投入。通過對駕駛員和監(jiān)督管理人員的培訓(xùn)能夠提高?；愤\(yùn)輸?shù)陌踩?，駕駛員需要接受專業(yè)的培訓(xùn)，了解?；返奶匦院瓦\(yùn)輸規(guī)定，掌握正確的駕駛技能和應(yīng)急處理能力，也會(huì)為駕駛員和貨物購買相應(yīng)的保險(xiǎn)。同時(shí)為了避免駕駛員的不安全行為（打電話、看手機(jī)、疲勞駕駛等），可以安裝實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，對駕駛員的不安全行為進(jìn)行提醒。對管理人員的投入，讓其了解相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，制定科學(xué)的安全管理制度，督促企業(yè)對員工進(jìn)行安全意識培訓(xùn)和安全技能培訓(xùn)。

然后，安全設(shè)備的投入可以提高危化品運(yùn)輸?shù)陌踩?。例如，可以用于購買更加安全的運(yùn)輸車輛，對現(xiàn)有車輛進(jìn)行設(shè)備升級，更換新的零部件，保障并提高?；愤\(yùn)輸車輛的安全性能;安裝傳感器、監(jiān)控設(shè)備等，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施。此外，投入防火、防爆等設(shè)備也能有效降低事故的風(fēng)險(xiǎn)。

其次，安全投入同樣可以減少惡劣環(huán)境對危化品道路運(yùn)輸?shù)挠绊?。如購買防滑鏈、防滑輪胎。可以購買?；愤\(yùn)輸專用的GPS導(dǎo)航，其與普通的導(dǎo)航系統(tǒng)有以下不同點(diǎn)，包含了危化品道路交通管制信息，提供?；返缆方煌ü苤菩畔ⅲ瑤椭囕v避免進(jìn)入禁行區(qū)域或遵循特定通行規(guī)定，有些城市會(huì)針對危化品運(yùn)輸車輛設(shè)置時(shí)段限行措施;提供?；愤\(yùn)輸?shù)缆废拗菩畔?，提供?；愤\(yùn)輸車輛不適宜通過、受限制的道路和區(qū)域信息，例如橋梁承重限制、隧道高度限制等;提供?；肥鹿示仍军c(diǎn)信息，以便在發(fā)生事故時(shí)可以及時(shí)獲得緊急幫助;提供衛(wèi)星監(jiān)控技術(shù)來跟蹤車輛的位置和方向，確保危化品運(yùn)輸車輛始終在安全路線上行駛，也可以對最優(yōu)路線進(jìn)行規(guī)劃，提高運(yùn)輸?shù)陌踩?可以提供實(shí)時(shí)氣象信息，以預(yù)測天氣對車輛駕駛的影響，從而做出相應(yīng)的調(diào)整。

最后，管理投入可以提高?；愤\(yùn)輸?shù)陌踩?。管理投入包括監(jiān)管、檢查、整改等方面的支出，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施。例如，安全投入可以用于建設(shè)完善的?；愤\(yùn)輸安全管理體系，規(guī)范運(yùn)輸過程中的操作流程和管理流程，提高運(yùn)輸過程的安全可控性;對危化品運(yùn)輸企業(yè)進(jìn)行定期的安全檢查和督導(dǎo)，對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行整改，可以有效降低事故的發(fā)生率;可以用于建設(shè)完善的應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急設(shè)備，提高危化品運(yùn)輸事故應(yīng)急處置的能力，減少事故的損失。

安全成本的投入對?；愤\(yùn)輸?shù)挠绊懛浅Ｖ匾?，可以提高運(yùn)輸?shù)陌踩?，減少事故的發(fā)生率，企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對危化品運(yùn)輸安全的投入，提高?；愤\(yùn)輸?shù)陌踩健?/p>

同時(shí)，如果?；菲髽I(yè)在運(yùn)輸安全方面沒有投入足夠的資金或時(shí)間，可能會(huì)面臨事故的風(fēng)險(xiǎn)，一旦發(fā)生事故不僅會(huì)影響企業(yè)自身導(dǎo)致直接的損失，如人員傷亡和物資損毀，還可能引起沿著供應(yīng)鏈傳播的連鎖反應(yīng)，進(jìn)一步放大對危化品供應(yīng)鏈造成影響。鐘慧玲[2]、謬小紅等[3]認(rèn)為危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈?zhǔn)且环N雙層供應(yīng)鏈，分為實(shí)體的生產(chǎn)制造供應(yīng)鏈與虛擬的服務(wù)供應(yīng)鏈，實(shí)體供應(yīng)鏈與傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造供應(yīng)鏈相似，服務(wù)供應(yīng)鏈包含了應(yīng)急處理、危險(xiǎn)源識別等服務(wù)。如圖2所示，危險(xiǎn)品的供應(yīng)鏈中，由制造商自己承擔(dān)物流占總體的70%以上，占據(jù)了市場主導(dǎo)地位，余下的會(huì)委托第三方物流公司。本文將研究危化品制造企業(yè)自營物流的相關(guān)問題。

運(yùn)輸安全投入也是一種危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的成本因素，會(huì)對節(jié)點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)影響。宏觀層面上看，危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)企業(yè)成本是指在危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)企業(yè)為了保證危險(xiǎn)化學(xué)品安全、高效地運(yùn)輸和儲(chǔ)存所投入的各項(xiàng)成本的綜合。供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的成本擾動(dòng)是指供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)組成部分之間的聯(lián)系和協(xié)調(diào)所需的成本。這些成本可能會(huì)受到各種因素的影響，如運(yùn)輸成本、存儲(chǔ)成本等，為了最大程度地優(yōu)化供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的效益，企業(yè)需要對這些成本進(jìn)行全面的分析和管理。學(xué)者索晨霞和鄧子瓊[4]通過流程環(huán)節(jié)法，指出供應(yīng)鏈成本主要包含了定貨成本、購買成本、存貨存儲(chǔ)成本、倉儲(chǔ)成本、運(yùn)輸成本、管理成本、交易成本、資金轉(zhuǎn)移成本、信息成本、生產(chǎn)成本、財(cái)務(wù)費(fèi)用和經(jīng)營成本。具體來說，危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)企業(yè)成本包括以下幾個(gè)方面：

生產(chǎn)成本：指企業(yè)生產(chǎn)危險(xiǎn)化學(xué)品的成本。生產(chǎn)成本包括原材料、人工費(fèi)等。

基礎(chǔ)運(yùn)輸成本：指危險(xiǎn)化學(xué)品從供應(yīng)商到終端客戶的運(yùn)輸成本。運(yùn)輸成本包括運(yùn)輸車輛的費(fèi)用、油費(fèi)、人工費(fèi)用等。

庫存成本：指企業(yè)將危險(xiǎn)化學(xué)品存儲(chǔ)在倉庫中的庫存成本。倉儲(chǔ)成本包括倉庫租金、倉庫管理費(fèi)用、保險(xiǎn)費(fèi)用等。

安全運(yùn)輸成本：指企業(yè)為保障危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸和儲(chǔ)存安全所投入的成本。安全成本包括安全培訓(xùn)費(fèi)用、安全設(shè)備費(fèi)用、安全管理費(fèi)用等。

環(huán)境成本：指企業(yè)為保護(hù)環(huán)境所投入的成本。環(huán)境成本包括廢棄物處理費(fèi)用、環(huán)境保護(hù)費(fèi)用等。

銷售成本：指企業(yè)為保證危險(xiǎn)化學(xué)品的銷量所投入的成本。銷售成本包括廣告費(fèi)、銷售策略費(fèi)用等。

管理成本：指企業(yè)為保障危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)作所投入的成本。管理成本包括人員培訓(xùn)費(fèi)用、信息系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用等。

如果?；菲髽I(yè)在運(yùn)輸安全方面沒有投入足夠的資金或時(shí)間，或者未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的風(fēng)險(xiǎn)，那么它可能會(huì)面臨事故的風(fēng)險(xiǎn)，從而對整個(gè)供應(yīng)鏈造成影響。這不僅會(huì)導(dǎo)致直接的損失，如人員傷亡和物資損毀，還可能引起沿著供應(yīng)鏈傳播的連鎖反應(yīng)，進(jìn)一步放大損失。同時(shí)安全運(yùn)輸投入不僅會(huì)增加危險(xiǎn)化學(xué)品直接成本，影響企業(yè)的盈利能力，還可能會(huì)增加產(chǎn)品的售價(jià)，影響銷售量，影響到下層企業(yè)的需求，從上游企業(yè)開始影響到?；饭?yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)整體。節(jié)點(diǎn)企業(yè)成本是多方面的，需要全面考慮各方面成本，制定合理的成本控制策略和安全運(yùn)輸投入策略，以提自身在高危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的效率和競爭力。因此，需要建立對應(yīng)的考慮運(yùn)輸安全投入的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型，來研究運(yùn)輸安全投入對?；饭?yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的影響。

一方面，可以研究安全運(yùn)輸投入對總成本的影響，并進(jìn)一步確定供應(yīng)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有助于成本管理和維護(hù)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，另一方面，由于?；饭?yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)多級的網(wǎng)絡(luò)，成員之間有復(fù)雜供需關(guān)系，單個(gè)供應(yīng)鏈成員的運(yùn)輸安全投入成本不僅影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的成本分配特性，還影響成員之間的供需關(guān)系。

學(xué)者尚文芳和祁明[5]在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，全面分析了供應(yīng)鏈成本構(gòu)成因素，指出供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)企業(yè)的成本包括直接成本和間接成本。Tranvouez and Ferrarini等[6]研究指出，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)是節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間相互作用形成的復(fù)雜系統(tǒng)，產(chǎn)品需求、供應(yīng)量、價(jià)格等節(jié)點(diǎn)企業(yè)的決策進(jìn)一步影響整個(gè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)學(xué)者YU G and QI X[7]認(rèn)為以下方面的因素會(huì)影響供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的均衡狀態(tài)：供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化、系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生意外變化、可用資源改變、商業(yè)環(huán)境改變、系統(tǒng)性能的不確定性、臨時(shí)出現(xiàn)的新事件、消費(fèi)者投訴等都可能對供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中需求、生產(chǎn)、價(jià)格等方面的擾動(dòng)。在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中，各成員的利益經(jīng)常在發(fā)生沖突的同時(shí)又相互依賴與影響，主要表現(xiàn)為同層成員間的競爭和上下層成員之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，當(dāng)今供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)研究主要就是探求均衡條件及尋求最優(yōu)。Nagurney等[8]構(gòu)建了一個(gè)確定性均衡模型。Dong and Zhang等[9]建立了考慮隨機(jī)需求假設(shè)的由零售商和需求市場組成的二級供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡模型。李伯齊[10]研究如何通過服務(wù)水平調(diào)整來應(yīng)對擾動(dòng)，并且將擾動(dòng)因素?cái)U(kuò)展到需求擾動(dòng)和生產(chǎn)成本擾動(dòng)同時(shí)發(fā)生，分別建立了集中式和分散式供應(yīng)鏈擾動(dòng)管理的基準(zhǔn)模型。陳安和李銘祿[11]認(rèn)為擾動(dòng)管理的核心是能夠使事件回到原始狀態(tài)，決策者所面臨的是存在較小偏離的事件，期望通過調(diào)整來消除負(fù)面影響。尚文芳等[5]研究了供應(yīng)鏈中發(fā)生的所有成本，發(fā)現(xiàn)多數(shù)節(jié)點(diǎn)企業(yè)沒有考慮各個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間因?yàn)槌善方灰?、信息交換等產(chǎn)生的交易成本，只考慮了直接成本和間接成本，成本管理缺乏全面性。R Canan Savaskan等[12]研究解決了從客戶處收集廢舊產(chǎn)品時(shí)選擇合適的逆向渠道結(jié)構(gòu)的問題，同時(shí)證明了可以設(shè)計(jì)簡單的協(xié)調(diào)機(jī)制，使得零售商的收集努力和供應(yīng)鏈利潤達(dá)到與中心協(xié)調(diào)系統(tǒng)相同的水平。Yang等[13]研究生產(chǎn)成本擾動(dòng)對供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的均衡的影響，節(jié)點(diǎn)企業(yè)面對生產(chǎn)成本擾動(dòng)如何決策才能使得影響降低。

綜上所述，危化品供應(yīng)鏈中的節(jié)點(diǎn)企業(yè)成本是多方面的，需要全面考慮各方面成本，制定合理的成本控制策略和安全運(yùn)輸投入策略，以提自身在高危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的效率和競爭力。因此需要建立對應(yīng)的考慮運(yùn)輸安全投入的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型，同時(shí)為了突出運(yùn)輸安全投入的重要性，并且減少?；饭?yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，先前學(xué)者的研究已經(jīng)表明運(yùn)輸安全投入可以作為成本因素，影響節(jié)點(diǎn)企業(yè)自身的決策，并會(huì)由小及大影響整個(gè)?；饭?yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡。成本總是與交易量相關(guān)，具有一一對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，后續(xù)研究將以運(yùn)輸安全投入為主研究對?；饭?yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的影響，將對制造商的庫存成本、基礎(chǔ)成本、環(huán)境成本、管理成本和銷售成本相整合，減少供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性進(jìn)行研究。本文在以上的研究基礎(chǔ)之上，先構(gòu)建一個(gè)具有多個(gè)?；分圃焐毯投鄠€(gè)需求市場的兩層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型，通過變分不等式和空間價(jià)格均衡理論對其進(jìn)行研究，得出了?；分圃焐汤麧欁畲蠡Ｐ停治隽诵枨笫袌龅木鈼l件。最后根據(jù)案例危化品制造企業(yè)的實(shí)際情況，考慮了當(dāng)危化品制造商的成本與需求市場的需求函數(shù)對稱與不對稱的兩種情況，并用Lingo11.0求解了算例。

1 ?考慮安全運(yùn)輸投入的制造商自營物流二層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型

1.1 ?問題描述

本文研究的是生產(chǎn)相同品質(zhì)產(chǎn)品的m個(gè)?；分圃焐毯蚽個(gè)需求市場的二層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，i表示第i個(gè)i=1，…，m制造商，j表示第j個(gè)j=1，…，n需求市場，如結(jié)構(gòu)圖3所示。

由于危化品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，在不改變研究問題實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)下，對一些復(fù)雜的情況加以簡化，并在模型構(gòu)建前有以下幾點(diǎn)假設(shè)：

（1）在二層?；饭?yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中制造商層的決策者為Nash非合作競爭關(guān)系，決策者追求利潤最大化。

（2）費(fèi)用函數(shù)中，為了降低問題的復(fù)雜性，將制造商的成本由直接成本和間接成本簡化為運(yùn)輸安全投入成本和交易成本。

（3）所有的費(fèi)用函數(shù)都是連續(xù)可微的凸函數(shù)。

假設(shè)決策變量如表1所示：

假設(shè)其費(fèi)用函數(shù)如表2所示：

1.2 ?危化品制造商利潤模型

在二層?；饭?yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中制造商為大型的危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)，其子公司或者單獨(dú)的職能部門承擔(dān)了物流運(yùn)輸，所以其運(yùn)輸安全投入屬于制造商內(nèi)部的成本之中，一方面運(yùn)輸安全投入會(huì)影響制造商本身的定價(jià)策略，另一方面貨物運(yùn)輸?shù)陌踩院蛢r(jià)格也會(huì)影響需求市場的定價(jià)。對于制造商本身需要制定合理的安全運(yùn)輸成本，在使得自身綜合成本最低的情況下，實(shí)現(xiàn)利潤最大化的目標(biāo)。

?；分圃焐痰睦麧橴等于制造商i從n個(gè)需求市場的得到的總收入減去總成本，制造商i利潤記為U，最大化的模型為：

MaxU=dt-S

tt-cTs.t. t≥0 ??（1）

制造商層的利潤最大化模型為：

Maxdt-S

tt-cTs.t. t≥0 ??（2）

1.3 ?需求市場模型與均衡條件

在二層?；饭?yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中制造商層的決策者為Nash非合作競爭關(guān)系，決策者追求利潤最大，根據(jù)空間價(jià)格模型，所有的參與者都希望能買入滿足需求的商品，并且以合理的價(jià)格進(jìn)行交易。從需求市場的角度看，其均衡條件為：

且對任意一個(gè)i， j，都有：t=t， p=t。

式（3）表示：即只有交易價(jià)格加上交易成本不超過該產(chǎn)品的需求價(jià)格，需求市場j才會(huì)與制造商i之間產(chǎn)生交易。式（4）表示：當(dāng)需求市場j需求q價(jià)格大于零時(shí)，需求市場j與制造商i的需求量等于制造商i對需求市場j的供應(yīng)量。

根據(jù)上述式子，在需求市場都是非合作競爭等假設(shè)前提下，需求市場j會(huì)根據(jù)制造商的供應(yīng)量t、供貨價(jià)格d和自身的需求量p來進(jìn)行決策。

故構(gòu)建一個(gè)集合K：K=D，T，P，同時(shí)t=t， p=t。

需求市場j的均衡條件可以表示為變分不等式：若D，T，P∈K是均衡解，當(dāng)且僅當(dāng)D，T，P∈K時(shí)：

即如制造商i與需求市場j之間存在交易量，即q>0，那么其需求量p一定與供應(yīng)量t相等，制造商i與需求市場j之間的邊際收益等于該次交易的邊際機(jī)會(huì)成本。

1.4 ?供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)整體均衡條件

在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)整體追求利潤最大化的前提下，根據(jù)變分不等式相關(guān)定理，將正向的制造商與逆向的需求市場均衡條件下利潤相加，即可得到整個(gè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的總利潤：

Maxdt-S

tt-cT+pqs.t. t≥0

同時(shí)還應(yīng)該滿足以下條件：

所以制造商自營物流的二層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)利潤最大化的問題可以優(yōu)化如下：

（6）

2 ?算例分析

上文已將制造商自營物流的二層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)利潤最大化模型解出，其上層是一個(gè)利潤最大化求解，下層是一個(gè)變分不等式約束，將求解?；饭?yīng)鏈利潤問題轉(zhuǎn)化為變分不等式的兩層規(guī)劃問題，并用罰函數(shù)法求解。函數(shù)法是一種常用的優(yōu)化算法，用于將約束條件轉(zhuǎn)化為目標(biāo)函數(shù)的一部分，從而將約束條件納入優(yōu)化問題中。罰函數(shù)法的基本思想是，在目標(biāo)函數(shù)中添加一個(gè)罰項(xiàng)，以懲罰不滿足約束條件的解，從而使優(yōu)化問題的解滿足約束條件。罰函數(shù)法的優(yōu)點(diǎn)是可以將約束條件轉(zhuǎn)化為目標(biāo)函數(shù)的一部分，從而使得求解約束優(yōu)化問題變得更加容易，罰函數(shù)法廣泛應(yīng)用于各種優(yōu)化問題，如非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、擬凸規(guī)劃等。

根據(jù)調(diào)研得知CB企業(yè)是C市最大的?；飞a(chǎn)企業(yè)，從事危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售和研發(fā)，公司為江蘇省綠色精細(xì)化工科技創(chuàng)新服務(wù)平臺的牽頭及核心建設(shè)單位。CB企業(yè)具有兩個(gè)主要的生產(chǎn)基地和物流運(yùn)輸基地，分別輻射長江以北和長江以南地區(qū)的需求市場。如圖4所示，由于CB企業(yè)自己負(fù)責(zé)運(yùn)輸，會(huì)涉及兩種情況，一種生產(chǎn)和物流部門采取相同決策，即有對稱成本函數(shù)和對稱的需求函數(shù)情況下，即制造商1和制造商2的成本函數(shù)對稱，需求市場1和需求市場2需求函數(shù)對稱時(shí)供應(yīng)鏈整體的均衡和最大利潤;另一種是采取不同決策，即成本函數(shù)和需求不對稱，將通過算例來對比分析這兩種情況，為企業(yè)決策指明方向。

詳細(xì)式子如下：

當(dāng)兩個(gè)制造商的成本函數(shù)和需求市場需求函數(shù)對稱時(shí)，對應(yīng)的生產(chǎn)成本函數(shù)為：

共計(jì)迭代46次，解得供應(yīng)鏈總利潤為152.632，t=3.421 053，t=1.842 105，t=3.421 053，t=1.842 105。

當(dāng)兩個(gè)制造商的成本函數(shù)和需求市場需求函數(shù)不對稱時(shí)，對應(yīng)的生產(chǎn)成本函數(shù)為：

共計(jì)迭代28次，解得供應(yīng)鏈總利潤為204.835，t=7.434 524，t=0，t=3.910 714，t=1.988 095。

綜上得出結(jié)果如表3所示。

根據(jù)算例結(jié)果，可以得知需求市場對制造商可能沒有產(chǎn)生交易量，因?yàn)槠涔?yīng)價(jià)格沒有符合需求價(jià)格，但不會(huì)影響供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)整體的均衡。同時(shí)當(dāng)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的制造商安全投入和成本與需求市場的需求、價(jià)格函數(shù)具有對稱性時(shí)，供應(yīng)鏈的總利潤為152.632，不對稱時(shí)供應(yīng)鏈的總利潤為204.835，前者小于后者。說明在危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)中，當(dāng)危險(xiǎn)化學(xué)品制造商采用相同的安全投入和成本函數(shù)，需求市場采用相同的需求價(jià)格和需求量策略時(shí)，供應(yīng)鏈整體的利潤偏低，其結(jié)果符合Nash均衡。危化品制造商的物流部門或者子公司，即使身處同一個(gè)制造商之下，應(yīng)該針對需求市場制定出不同的運(yùn)輸安全投入決策，來滿足不同需求市場的需求，例如根據(jù)目的地和道路的情況，進(jìn)行不同的運(yùn)輸設(shè)備的投入，或者根據(jù)需求市場的時(shí)間和安全性需求，來進(jìn)行供應(yīng)鏈優(yōu)化;同時(shí)制造商本身也要制定不同的交易成本策略，這樣才能保證其整體利潤的最大化。

3 ?自營物流的?；分圃焐虒Σ哐芯?/p>

安全運(yùn)輸投入能改善運(yùn)輸設(shè)備，提升?；愤\(yùn)輸安全水平，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。為保障安全，罐車應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)品種類和運(yùn)輸條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。罐體材質(zhì)應(yīng)具有耐腐蝕、耐壓、防泄漏等特性，以便在發(fā)生事故時(shí)減少危險(xiǎn)。?；菲髽I(yè)應(yīng)該采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，確保生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、智能化和數(shù)字化，降低生產(chǎn)過程中發(fā)生意外事故的風(fēng)險(xiǎn)，減少人為干預(yù)，保證工人和環(huán)境的安全，從而避免事故的發(fā)生;企業(yè)應(yīng)配備必要的安全設(shè)備，例如耳塞、防護(hù)手套、呼吸器、眼鏡等;應(yīng)確保使用的車輛都經(jīng)過嚴(yán)格檢查，防止出現(xiàn)機(jī)械故障，并保證一切設(shè)備都處于良好狀態(tài);選購必要的硬件設(shè)備：選擇化學(xué)品實(shí)時(shí)監(jiān)測儀器，如氣體檢測儀、液體檢測儀等。另外還需要攝像頭、溫濕度計(jì)等配套設(shè)備。

定期維護(hù)?；愤\(yùn)輸設(shè)備，?；愤\(yùn)輸設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)，直接關(guān)乎人員安全、運(yùn)營成本等企業(yè)的核心利益。?；繁旧砭途哂休^高的危險(xiǎn)性質(zhì)，而運(yùn)輸設(shè)備在經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)營后，可能會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損、腐蝕、老化、滲漏等情況，加重了裝載、卸載、儲(chǔ)存及使用過程中的安全隱患，通過定期維護(hù)和修理，可以減少運(yùn)輸設(shè)備故障導(dǎo)致事故的風(fēng)險(xiǎn)。定期按照設(shè)備制造商的指南檢查和保養(yǎng)設(shè)備，包括潤滑、清洗、檢查管路和閥門是否正常，確保減震器和其他重要組件不會(huì)出現(xiàn)損壞或老化等。裝車前正確存儲(chǔ)危險(xiǎn)化學(xué)品信息，并貼上合格的標(biāo)記和標(biāo)簽，以便識別化學(xué)品的種類、性質(zhì)和風(fēng)險(xiǎn)等級，確保安全運(yùn)輸。確保在?；费b車和卸車時(shí)的安全性，裝車前運(yùn)輸危險(xiǎn)品的罐車必須進(jìn)行清潔，卸車后運(yùn)輸危險(xiǎn)品的也需進(jìn)行清潔，如果有殘留物或其他物質(zhì)附著在內(nèi)部或外部表面上，可能會(huì)與新貨物混合，從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。

由于?；分圃炱髽I(yè)不僅要負(fù)責(zé)危化品的生產(chǎn)，還需要負(fù)責(zé)?；返拇鎯?chǔ)、運(yùn)輸?shù)?。危化品企業(yè)需要整合安全生產(chǎn)與安全運(yùn)輸?shù)纫幌盗谢顒?dòng)，有機(jī)統(tǒng)一，構(gòu)建整體的安全管理制度。制造企業(yè)需要建立一套完善的涵蓋安全運(yùn)輸?shù)恼w化安全管理制度體系，確保各項(xiàng)安全措施的有效執(zhí)行和監(jiān)督，以提高危化品生產(chǎn)企業(yè)的安全水平。如HSM（Health， Safety and Environment）管理體系，可以幫助企業(yè)符合安全生產(chǎn)與安全運(yùn)輸?shù)囊螅梢杂行岣咂髽I(yè)運(yùn)輸危險(xiǎn)物質(zhì)的安全性，降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，保障員工生命安全以及減少對環(huán)境的損害。危化品運(yùn)輸企業(yè)應(yīng)了解自身的生產(chǎn)流程、設(shè)備設(shè)施、危險(xiǎn)化學(xué)品種類及用途、人員素質(zhì)等信息，進(jìn)而評估存在的風(fēng)險(xiǎn)因素，借此確定相應(yīng)的安全運(yùn)輸管理制度，包括安全標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案等，在建立安全運(yùn)輸管理制度時(shí)需參照相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行制定，確保生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中人員、設(shè)備、環(huán)境的安全。企業(yè)應(yīng)建立追溯化學(xué)品流向的體系，確保原材料到成品的全過程可追溯。

本文指出，在自營物流的制造商危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)中，負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)氖俏；分圃焐痰奈锪髯庸净蛘呶锪鞑块T，當(dāng)危險(xiǎn)化學(xué)品制造企業(yè)采用不相同的安全投入和成本函數(shù)，供應(yīng)鏈整體的利潤會(huì)更高。制造商物流部門或物流子公司應(yīng)該根據(jù)需求市場的目的地、路線，進(jìn)行規(guī)劃，對車輛設(shè)備進(jìn)行安全投入，可以根據(jù)需求市場要求的交貨日期，進(jìn)行供應(yīng)鏈優(yōu)化，合理安排司機(jī)和罐車，雖然一定程度上使得部門與總體的決策缺乏統(tǒng)一性，但是會(huì)使得制造商的利潤增加。

4 ?不足與展望

本文構(gòu)建了二層危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，研究了當(dāng)危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)制造商的成本與需求市場的價(jià)格函數(shù)對稱與不對稱的兩種情況，用Lingo11.0求解其均衡條件下的交易量和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)最大利潤。結(jié)果表明，危險(xiǎn)化學(xué)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的制造商的成本與需求市場的價(jià)格函數(shù)不對稱時(shí)，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)整體利潤更大。因此危險(xiǎn)化學(xué)品制造商應(yīng)該對不同的需求市場制定不同的生產(chǎn)和運(yùn)輸策略，同時(shí)需求市場也要根據(jù)制造商制定不同的需求和價(jià)格策略，這樣才能實(shí)現(xiàn)共贏。但本文只考慮了由?；飞a(chǎn)企業(yè)和需求市場構(gòu)成的二層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型，沒有考慮到委托危險(xiǎn)化學(xué)品物流企業(yè)的情況，所以需要進(jìn)一步研究來使得模型更加全面。

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收稿日期：2023-06-09

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“‘政府-供應(yīng)鏈聯(lián)動(dòng)作用下中小企業(yè)積極安全生產(chǎn)行為形成與引導(dǎo)研究”（72004081）

作者簡介：朱 ?毅（1997—），男，江蘇揚(yáng)州人，江蘇大學(xué)管理學(xué)院物流工程與管理碩士研究生，研究方向：?；饭?yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。

引文格式：朱毅. 考慮運(yùn)輸安全投入自營物流的?；分圃炱髽I(yè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡研究[J]. 物流科技，2024，47（11）：119-124.