基于共享快件网络的物流配送模式研究

2021-06-01李剑龙张仰森

物流技术 2021年5期

李剑龙，张仰森，2

（1.北京信息科技大学，北京 100101；2.国家经济安全预警工程北京实验室，北京 100044）

0 引言

国外学者对相关物流资源研究较早。在2001年，Heim和Sinha[1]通过对物流市场的研究和调查，指出快递物流资源配置的合理性，影响着货物送达的时效性，同时也关乎着消费者的满意程度。Xiang Yuan，等[2]认为，配送体系的完善程度和快件配送的质量高低体现出物流企业的竞争力大小。Denunzio[3]提出将互联网和共享物流理念相互结合，打造一个物理互联的共享物流平台，这为物流资源的整合提供了新的思路。

国内快递物流行业依托信息技术快速普及得到了迅猛的发展，近几年国内的学者也发表了大量的学术研究成果，这些成果推动着物流行业的技术革新。王孝坤，等[4]提出了面向社会效益的城市共同配送研究，对城市共同配送的模式进行了分析，指出共同配送在物流领域的现实意义。李娜[5]借助共享物流理念对物流行业的末端资源配置模式进行了对比分析，并提供了新的见解。文献[6]-文献[9]进行了末端配送模式决策优化研究，为电商快递的末端配送模式提供了优化解决方案。然而这些研究都仅仅从宏观层面提出了相应的建议，虽然在管理层面切实可行，但鲜有从技术层面提出可行方案的研究。

总之，国内外学者对于物流领域的研究正在如火如荼的进行着，这些研究为物流行业的发展指明了方向，同时也推动着产业的革新。

1 现有物流配送模式

1.1 传统配送模式

传统配送模式指的是由各大快递公司分别对快件进行配送。首先由消费者对商品进行下单，然后由特定的快递公司将快件配送到购买者的手中。

在这种模式下，各大快件公司独立配送，使得物流资源在空间分布上不均衡、不合理。在人口密集区域，各大快递公司网点配置密集，导致资源配置的冗余；在人口稀少的地区，鲜有快递公司网点的分布，无法满足消费者的消费体验。

1.2 共同配送模式

近些年，为了解决传统配送模式下出现的问题，共同配送模式应运而生。以快递配送业务是否外包给第三方平台为标准，将共同配送模式分为物流企业联盟模式和第三方代收配送模式。

1.2.1 物流企业联盟模式。物流企业联盟模式是在物流链末端，各大物流企业合作成立一个快递联盟，对快递进行统一配送。其利用共享理念，将快件视为共享物品，从而提高配送效率。

近些年，由菜鸟网络牵头成立的菜鸟驿站，依靠与各大快递平台进行合作，实现物流末端资源的收拢闭合。菜鸟驿站的经营模式是物流企业联盟模式的典范，大大提高了物流资源的使用效率。物流企业联盟模式有着安全性强、配送效率高等优势，但在便捷程度和用户体验方面存在一定问题。

1.2.2 第三方代收模式。这种模式是指非物流平台加入物流链对快件进行代收配送。其代表有：物业代收和小店代收方式。这种模式能在不占用物流末端资源的情况下，对配送资源进行重新组合，提高快件配送效率和顾客满意程度。

第三方代收模式虽然能够合理的使用社会闲置资源，提升快递配送效率，但存在安全性低、资源浪费等问题。

2 外联式物流配送模式

鉴于传统物流配送模式和共同配送模式中存在的问题，本文将提出一个合理有效的配送模式，并将其加入到现有模式中，实现各种配送模式的共存，用以解决在配送过程中存在的及时性差、安全性低等问题。

2.1 模式提出背景

我国的快递业务订单总量由1988 年的不到200万件增至2019年的632.5亿件，2020快递订单的总量更是突破700亿件，快递业务量变化如图1所示。快递产业的蓬勃发展，为市场注入活力，同时庞大的业务量也对现有模式提出了新的要求和挑战。鉴于现有的配送模式存在着各种各样的缺点，本文提出一种外联式物流配送模式，用以提高物流业务的处理效率。

图1 2014-2019年我国快递业务总量图

外联式物流配送模式，将快件配送流程视为一个共享的开环，在物流链末端，将消费者和其他社会资源纳入快递配送链中，以实现对各种同类资源的合理配置与使用。

2.2 模式实现方案

本文提出多种可行方案，实现物流资源的高效利用。方案中，由物流企业进行的资源调配，将其定义为主动调配；由消费者端进行的资源申请，将其称作协从调配。

2.2.1 主动调配方案。主动调配中，物流企业将起到至关重要的作用，其能在物流链的末端对资源进行调度和配置，同时依托共享快件的理念，将非物流平台的配送资源加入到物流链中，以实现对社会资源的有效利用。主动调配的实现方案，如图2所示。由图2可知，区域配送站是将特定区域内的快件进行统一集中整合的站点，配送资源包括非物流企业配送人员，资源调配系统对配送资源进行调配。快件经过上层物流资源的调度和运输到达区域配送站，再由资源调配系统对配送资源进行调度，最后配送人员将快件送至消费者手中。

图2 主动调配流程图

在此种方案中，物流企业需要依据业务量和消费者的需求对配送资源进行合理高效的调配。

2.2.2 协从调配方案。在物流链末端，资源统筹者可以借助共享理念，将消费者加入链资源配置端，以实现对配送资源的配置与共享。这种方案将物流末端资源共享给消费者，由消费者对末端资源进行有偿调配，从而提高快件配送的及时性。同时由于消费者主动参与物流配送链，他们对消费过程的体验也将更加充实，这能大大增加消费者对配送过程的满意程度。协从调配方案的具体流程，如图3所示。

由图3 可知，快件运输到区域配送站后，消费者可以通过资源调配系统对配送资源发出有偿申请；申请完成后，资源调配系统将为消费者分配配送资源，并返回配送资源调配信息；快件配送者到区域配送站取指定快件，并为消费者提供专门的快件配送服务。

图3 协从调配流程图

协从调配通过将消费者加入物流链，有效解决了快件配送中存在的高延时、低效率、低满意度等问题。

2.2.3 主从调配方案。在共享层面上，对物流链末端资源去中心化，提出了主从调配方案。该方案可以看作主动调配和协从调配方案的结合体。

在快件送达区域配送站后，由快件配送公司向消费者发送快递信息通知，并设置用户回复时间。如果在特定时段内，用户没有向快件公司回复配送要求，则使用主动调配方案对快件进行配送；如果消费者在特定时段内提出配送要求，则选择协从配送模式配送快件。

该方案能够利用平台优势和影响力吸引社会资源主动参与配送过程，快递企业需要对时机和场合进行分析，在不影响现有快件配送效率的基础上，既能对社会资源进行合理调配，又能提升消费者的满意度。

2.3 模式性能评估

本节将对配送模式进行数值化的评估，通过构造数学模型实现量化分析。

2.3.1 评价指标构建。为了对本文提出的外联式配送模式的配送效率进行评估，提出一个评价标准，将其定义为配送权率ω。在计算过程中，引入变量配送时长T、配送满意度S 和配送路程X。为了减小配送满意度受到特殊情况的影响，公式中引入权重α，表示配送事件为正常情况的概率。计算过程中使用满意度和配送速率的乘积进行表示。最后引入tanh函数，将计算值映射到[0,1]区间。tanh函数如式（1）。

配送权率ω的计算过程如式（2）。

式（2）中n 为配送事件的总数；Si为消费者对每次配送过程的评分，其值为0 到1 间的小数，数值越高代表消费者对配送过程越满意；αi为此次配送事件为正常情况的概率，αi=0 表示完全非正常情况，αi=1则表示配送事件为完全正常情况；Xi表示此次配送过程的路程长度，度量单位为km；Ti为此次配送事件耗费的总时间，配送时间从快递到达最近的配送站的时刻开始计时，度量单位为h。

2.3.2 可行性评估。通过问卷调查的方式对主从调配模式进行统计和分析。收集问卷121份，其中有效问卷110 份。在对用户的期待值统计上，使用10 个整数量表示用户的期待值，值越高表示用户的期待程度越大，图4 展示了用户对所提方案期待程度分布。