（系统工程专业论文）面向第三方物流服务企业的运输与定价联合决策.pdf

东北大学硕士学位论文摘要 面向第三方物流服务企业的运输与定价 联合决策 摘要 物流被看作是除生产、销售外获得利润的“第三源泉”。第三方物流指物流 的实际需求方和物流的实际供给方之外的第三方，是业务外包在物流业务中的具 体表现。物流中的运输决策问题是决定物流成本的最主要的因素之一；定价策略 是反映物流服务企业竞争力最重要的元素之一。在此背景下，对运输和定价联合 决策的研究有利于物流服务企业降低成本，提高服务水平，增加与客户双赢合作。 本课题作为国家自然科学基金非确定性环境下层次型生产计划系统 ( 7 0 0 0 2 0 0 9 ) 、教育部科技研究重点项目( 1 0 4 0 6 4 ) 生产一分销型企业集成供应 链计划的模糊建模与软计算和辽宁省自然科学基金面向供应链管理的层次型 计划系统的模糊建模与优化( 2 0 0 2 2 0 1 9 ) 的重要组成部分，面向物流服务企业， 以包裹快递与邮政服务企业和分销型服务企业的运作过程为研究背景，主要研究 如何确定物流服务企业运输决策和服务价格，并且加强物流服务企业和客户( 生 产厂家等) 的合作，以期减少两者的物流费用，使物流服务企业的费用最优并达 到双赢之目的。本项研究是物流服务企业运作优化与决策领域的重要研究内容， 具有重要的学术研究价值，对于提高物流企业的运作水平提供理论方法和技术支 持，同时具有潜在的应用价值。 在系统地总结和分析现有物流服务企业有关运输决策和定价决策的问题、模 型和算法的基础上，针对物流服务企业的非确定性环境、多运输方式下、考虑客 户服务水平的运输和定价联合决策问题，分别提出和建立针对不同环境和多运输 方式下的运输与定价联合决策方法。主要工作包括： 1 ) 比较系统地分析和综述了物流服务企业的运输决策方法和和定价方法； 2 ) 针对物流服务企业的简单运输与定价联合决策问题的多目标规划模型， 分析了模型的特点，提出了求解模型的参数规划技术，并进行了仿真分 析。 3 ) 建立了模糊环境下的物流服务企业运输与定价联合决策问题的模糊二 东北大学硕士学位论文摘要 次规划模型，提出了求解模型的模糊机会约束规划方法，并进行了仿真 分析。 4 ) 针对多种运输方式，建立了多种运输方式下物流服务企业运输与定价联 合决策模型，提出了求解模型的参数规划方法；仿真分析了运输企业和 客户的不同关系对物流服务价格、运输成本、目的地成本支出、出发地 成本支出、第三方物流服务企业利润额、客户总物流成本的影响。 关键词：第三方物流；运输决策；定价策略；联合决策；集成供应链；数学规划 1 1 1 东北大学硕士学位论文 j o i n td e c i s i o n si nt r a n s p o r t a t i o na n d p r i c i n gf o rt h e3 p l s e r v i c ee n t e r p r i s e s a b s t r a c t l o g i s t i c si sr e g a r d e da st h e 也i r dr e s o u r c ei ng a i ne f f e c tb e s i d e sp r o d u c e sa n d s a l e s t h et h i r dp a r t yl o g i s t i c sm e a n st h em i r dp a r t ye x c e p tt h er e q u i r e m e n tp a r t ya n d s u p p l yp a r t y i ti st h er e a l i z a t i o no ft h es e r v i c ec o n t r a c ti nt h el o g i s t i c ss e r v i c e t h e t h i r dp a r t yl o g i s t i c ss e r v i c ee n t e r p r i s e so f f e rl o g i s t i c ss e r v i c et ot h ep r o d u c e d e n t e r p r i s e t h et r a n s p o r td e c i s i o np r o b l e mi nl o g i s t i c si so n eo ft h em a i nf a c t o r st h a t c a l ld e c i d et h el o g i s t i c sc o s t ，a n dp r i c i n gs t r a t e g yi so n eo ft h em a i ne l e m e n t st h a t r e f l e c tt h el o g i s t i c ss e r v i c ee n t e r p r i s ec o m p e t i t i o n t h ej o i n td e c i s i o ni nt r a n s p o r t a t i o n a n dp r i c i n gi sam e a n sf o rr e d u c i n gt h ec o s to fl o g i s t i c ss e r v i c ee n t e r p r i s e s ，i m p r o v i n g t h eq u a l i t yo f s e r v i c e ，e n h a n c i n gt h eb o t h b e n e f i tc o o p e r a t i o nw i t hc u s t o m e r s a so n eo fi m p o r t a n tc o m p o n e n t so ff u n d sf r o mn a t u r a ls c i e n c ef o u n d a t i o no f c h i n a d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mf o rh i e r a r c h i c a lp r o d u c t i o np l a n n i n gu n d e ru n c e r t a i n e n v i r o n m e n t ( 7 0 0 0 2 0 0 9 ) ，k e yp r o j e c to fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g yo fm o e f u z z y m o d e l i n ga n ds o f tc o m p u t i n gf o ri n t e g r a t e ds u p p l yc h a i np l a n n i n go fp r o d u c t i o na n d d i s t r i b u t i o ne n t e r p r i s e ( 10 4 0 6 4 ) a n dl i a o n i n gp r o v i n c i a ls c i e n c ef o u n d a t i o n f u z z y m o d e l i n ga n do p t i m i z a t i o n f o rh i e r a r c h i c a l p l a n n i n gs y s t e m i n s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n te n v i r o n m e n t ( 2 0 0 2 2 0 1 9 ) ，t h i st h e s i sf o c u s e do nt h ep o l i c y o f d e t e r m i n i n gt h ej o i n tt r a n s p o r t a t i o na n dp r i c i n gf o rt h e3 p ls e r v i c ee n t e r p r i s e st o e n h a n c et h ec o o p e r a t i o nb e t w e e nt h ec o n s i g n e ea n d3 p lw i t hm i n i m u mt o t a lc o s t s a n dh i g h e rs e r v i c el e v e l t h ef i n d i n go f t h i st h e s i si sv e r yi m p o r t a n tt ot h er e s e a r c ho fl o g i s t i c s o p e r a t i o n so p t i m i z a t i o na n dm a n a g e m e n ta n dp o t e n t i a la p p l i c a t i o n si np r a c t i c a ll o g i s t i c ss e r v i c e e n t e r p r i s e t h em a i na c h i e v e m e n t so f t h i st h e s i sa r eg i v e na sf o l l o w s 1 ) t h ec u r r e n tr e s e a r c ho nm e t h o d sf o rt r a n s p o r t a t i o na n dp r i c i n gd e c i s i o na r e a n a l y s e da n ds u m m a r i s e df i r s t l y 2 ) ap a r a m e t r i cp r o g r a m m i n gt e c h n i q u e si sd e v e l o p e dt os o l v et h eb a s i cm o d e lo f i v 东北大学硕士学位论文 t r a n s p o r t a t i o na n dp r i c i n gd e c i s i o nb a s i n g o nt h ef e a t u r e so ft h em o d e l ，a n d s i m u l a t i o n sa sw e l la sr e s u l t sa n a l y s i sa r ep r e s e n t e d 3 ) af u z z yq u a d r a t i cp r o g r a m m i n gm o d e li sd e v e l o p e df o r t h e3 p ls e r v i c e e n t e r p r i s et om a k ej o i n td e c i s i o n si nt r a n s p o r t a t i o na n dp r i c i n g i nt h em e a nt i m e ，a f u z z yc h a n c ec o n s t r a i n tp r o g r a m m i n gi sp r o p o s e dt o s o l v et h em o d e l ，a n ds o m e s i m u l a t i o n sa r ec o n d u c t e dt oa n a l y z ee f f e c t i v eo f t h em e t h o d 4 ) am o d e lo f j o i n td e c i s i o n si nt r a n s p o r t a t i o na n dp r i c i n gi sd e v e l o p e df o rt h e3 p l s e r v i c ee n t e r p r i s et oc a t e rf o rm u l t i m o d e st r a n s p o r t a t i o n ap a r a m e t r i cp r o g r a m m i n g t e c h n i q u ei sa p p l i e dt os o l v et h i sm o d e l ，s o m es i m u l a t i o n sa r ec o n d u c t e dt oa n a l y z e t h ee f f e c t so ft h er e l a t i o ni m p o r t a n c eo fc o n s i g n e ea n dt h e3 p le n t e r p r i s eo ns o m e s e v e r a lc r i t e r i aa n dd e c i s i o nv a r i a b l e s ，e g s e r v i c ep r i c e ，t r a n s p o r t a t i o nc o s t ，c o s t so f d e s t i n a t i o n ( c u s t o m e r ) ，c o s t so fd e p a r t u r e ( c o n s i g n e e ) ，p r o f i t so ft h e3 p la n dt o t a l l o g i s t i c so f c o n s i g n e e t h ek e y w o r d ：t h et h i r dp a r t yl o g i s t i c s ( 3 p l ) ；t r a n s p o r t a t i o nd e c i s i o n ，p r i c i n gp o l i c y i n t e g r a t e ds u p p l yc h a i n , m a t h e m a t i c a lp r o g r a m m i n g v 东北大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 研究背景及意义 第一章绪论 物流学以物流为核心，以物流与信息流的结合为标志，在社会、经济和企业 经营中发挥e j 益重要的作用，成为企业管理及社会物质供配的基础。系统化的物 流管理是物流学和现代工业工程的重要内容。美国物流管理权威机构物流管理委 员会认为：物流作为客户生产过程中供应环节的部分，它的实施及控制提供了 有效的经济的货物流动及存储服务，提供货物从原始地到消费的相关信息，以 满足客户的需求。美国物流协会认为物流是：有计划地将原材料半产品及产成 品【i j 生产地送达至消费地的所有流通活动。其内容包括为用户服务、需求预测、 情报信息联系、物料搬运、定单处理、选址、采购、包装、运输、装卸、废料处 理( 也称反物流) 及仓库管理等。日本通商产业省运输综合研究所的物流定义十 分简单，他们认为：物流是商品从卖方到买方的全部转移过程【1 】。 结合以上定义及对物流问题的认识，我们认为：物流是指为满足用户需求而 进行的原材料、中问库存、最终产品及相关信息从起点到终点问的有效流动，以 及为实现这一流动而进行的计划、管理、控制过程。物流学是一门新兴的综合学 科，在发达国家，物流被看作是除生产、销售外获得利润的“第三源泉”。 物流有传统物流和现代物流概念之分。现代物流巾，存储环节的要求同益趋 向弱化，配送成为最重要的环节，直接为用户服务。配送的核心部分是配送车辆 的集货、货物l ! i 己装及送货过程，而合理的运输决策对于整个物流运输速度、成本、 效益影响歪关重要。根据中国仓储协会对1 4 6 个企业的调查显示，用于运输的费 用占整个物流费用的比例分别为：在生产企业原料物流中占5 8 ，在生产企业 成品物流中占7 3 ，在商品物流中占5 2 。所以进行运输系统优化，最主要是 形成科学合理的运输决策，包括发货时问、运输方式等的优化【2 】。 物流服务型企业是指对于物质处理和运送业务的服务型企业，如商业服务业 ( 连锁商店、报纸传送与分发) 、饮食服务业( 连锁快餐点) 、第三方物流企业( 快 运、客运、船运等) 、邮政服务业、铁路( 快运) 企业等。物流服务企业的物流 运作的研究工作针对的主要业务活动是与运送( d e l i v e r y t r a n s p o r t s h i p ) 相关， 决策活动包括车辆的行驶路线、车次运输，传送的频率及时问调度( s c h e d u l i n g ) 、 每条行车路线经过访问的站点( 用户) 及所需车辆数、传送方式及价格确定等。 物流中的运输决策问题( t r a n s p o r t a t i o nd e c i s i o np r o b l e m ) ( t d p ) 是决定物流成 本的最主要的因素之一；定价策略( p r i c es t r a t e g y ) ( p s ) 是反映物流服务企业 竞争力最重要的元素之一。对运输和定价联合决策的研究是为物流服务企业决策 者提供最优的可选方案，对于物流服务企业的生存有着至关重要的作用。选择有 效的定价策略可以提高物流服务企业的竞争力，争取更大的客户群。 同时，考虑到整个供应链，物流服务企业与客户建立战略联盟，组成集成供 应链，降低总物流成本，双赢互惠，分享利益。在此背景下，对运输和定价联合 决策的研究有利于物流服务企业降低成本，提供服务水平，增加与客户的双赢合 作。 另一方面，在实际的物流服务企业的物流活动中。信息往往不是确定的、常 常表现为模糊性、随机性和粗糙性。对此类问题，传统的确定性独立运输决策和 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 定价策略往往不适合实际情况。针对物流服务企业的运输与定价联合决策问题中 的复杂性和非线性，以面向物流服务企业的实际运作过程为背景，建立运输与定 价问题的联合决策方法是有重要意义的。 一直以来，许多研究者把运输决策和定价策略问题独立分别研究：在建模方 法上主要集中在物流服务企业的确定性环境和单一运输方式的运输决策和定价 策略，对运输与定价联合决策问题的研究甚少。由于实际情况的非线性和复杂性， 现有的文献对于非确定性环境、多种运输方式的运输决策问题的研究较少，对于 客户服务水平的考虑也很少 3 】。 本课题作为国家自然科学基金非确定性环境下层次型生产计划系统 ( 7 0 0 0 2 0 0 9 ) 、教育部科技研究重点项目( 1 1 4 0 6 4 ) 生产一分销型企业集成供应 链计划的模糊建模与软计算和辽宁省自然科学基金面向供应链管理的层次型 计划系统的模糊建模与优化( 2 0 0 2 2 0 1 9 ) 的重要组成部分，面向物流服务企业t 以包裹快递与邮政服务企业和分销型服务企业的运作过程为研究背景，主要研究 如何确定物流服务企业运输决策和服务价格，并且加强物流服务企业和客户( 生 产厂家等) 的合作，以期减少两者的物流费用，使物流服务企业的费用虽优势达 到双赢之目的。本项研究是物流服务企业运作优化与决策领域的重要研究内容， 具有重要的学术研究价值，对于提高物流企业的运作水平提供理论方法和技术支 持，同时具有潜在的应用价值。 1 4 研究目标与研究内容 l 4 1 研究目标 研究的总体目标是，在系统地总结和分析现有物流服务企业有关运输决策和 定价决策的问题、模型和算法的基础上，针对物流服务企业的非确定性环境、多 运输方式下、考虑客户服务水平的运输和定价联合决策问题，提出和建立针对不 同环境和多运输方式下的运输与定价联合决策方法，以解决针对物流服务企业的 实际存在的运输决策和定价策略问题，给企业带来物流运输成本的节省，降低整 个供应链成本。 1 4 2 研究内容 本学位论文针对物流服务企业的运输决策问题( t d p ) 和定价策略( p s ) 问 题，在文献综述的基础上探讨了简单环境、模糊环境、多种运输方式环境下的运 输与定价联合决策，分别建立了相应的数学模型、设计了算法并进行了仿真计算a 本文的研究内容包括以下几个方面： 1 ) 运输决策问题( t d p ) 和定价策略( p s ) 的综述研究； 2 ) 针对物流服务企业的简单运输与定价联合决策问题； 3 ) 模糊环境下物流服务企业运输与定价联合决策方法研究； 4 ) 多种运输方式下物流服务企业运输与定价联合决策方法研究。 4 ) 多种运输方式下物流服务企业运输与定价联合决策方法研究。 东北大学硕士学位论文第一章绪论 1 5 研究的技术路线与方法 本研究工作采用系统工程的思想和方法。首先，通过调研，了解物流服务企 业的实际运输状况和定价管理方法。在查阅国内外文献的基础上，对运输方式和 定价策略的研究等分别进行综述和分析；然后对物流服务企业的简单运输与定价 联合决策问题、模糊型需求的运输与定价联合决策问题、多种运输方式下的运输 与定价联合决策问题进行描述；建立运输与定价联合决策数学模型，分析模型的 特点，寻求恰当的算法并实现此算法，最后反复多次仿真，通过仿真分析得出最 后结果。 1 6 主要研究成果 本学位论文针对物流服务企业的实际运输与定价运作过程为背景，以现有的 运输与定价方法为基础，对不同商业环境和运输方式下运输与定价的联合决策问 题进行了比较系统深入地研究，建立了简单环境、模糊环境、多种运输方式下的 运输与定价联合决策问题的数学模型、设计了算法并进行了仿真计算，得到了一 些新的结果。本文研究工作包括： 5 ) 比较系统地分析和综述了物流服务企业的运输决策方法和和定价方法： 6 ) 针对物流服务企业的简单运输与定价联合决策问题的多目标规划模型， 分析了模型的特点，提出了求解模型的参数规划技术，并进行了仿真分 析。 7 ) 建立了模糊环境下的物流服务企业运输与定价联合决策问题的模糊二 次规划模型，提出了求解模型的模糊机会约束规划方法，并进行了仿真 分析。 8 ) 针对多种运输方式，建立了多种运输方式下物流服务企业运输与定价联 合决策模型，提出了求解模型的参数规划方法：仿真分析了运输企业和 客户的不同关系对物流服务价格、运输成本、目的地成本支出、出发地 成本支出、第三方物流服务企业利润额、客户总物流成本的影响。 东北大学硕士学位论文第二章第三方物流服务企业运输与定价联合决策 第二章第三方物流服务企业运输与定价 联合决策 2 1 引言 在既定设施网络和信息能力的条件下，运输是在空间上对存货进行定位的活 动，任何跨越空间的物质实体的流动，都可以称之为运输。在物流体系的所有动 态功能中，运输功能是核心，运输功能所实现的是物质实体由供应地点向需求地 点的移动。运输功能的发挥，缩小了物质交流的空间扩大了社会经济活动的范 围并实现在此范围内价值的平均化、合理化。运输是物流的核心业务之一，选择 何种运输手段对于物流效率具有十分重要的意义，在决定运输手段时，必须权衡 运输的要求和成本，如运费、运输时间、频度、运输能力、货物的安全性、时间 的准确性、适用性、伸缩性、网络性和信息等。 运输是物流决策中的关键所在。除采购产品的成本外，一般来讲，运输成本 比任何其它物流活动的成本所占的比重都高。尽管运输决策的形式多种多样，但 其中首要的不外乎运输方式选择、承运人运输路线的规划、车辆调度和集中运输 等项内容。 大量的研究表明，并非所有的服务特性都同样重要，在决策者心目中，只有 某些特性是头等重要的。一些关于运输服务特性重要程度的调查显示，运输成本、 速度和可靠性最为重要，其它特性在决策者眼里都不十分重要，调查结果见表 3 1 。因此，运输服务的成本、平均运输时间( 速度) 和运输时间的波动性( 可 靠性) 是选择运输模型的基础。 所有的这些问题正是该文所要考虑的。 表2 1 七次独立调查对一般运输服务特征的评分 运输服务特性调查结果 a 【4 lb 【5 c 6 】d 【7 】e 【8 】f 【9 】o 1 0 运输速度 i320602 服务的可靠性222l113 运输能力5053552 l 运输设备的可得行和充分性7 4i o901 10 服务的可得性 00004o0 服务频率 31 11 0 服务的安全性 0592287 理赔服务 9066o1 25 货物跟踪服务 1 1034o40 对解决问鹿的帮助 1 201 l1 23】71 9 其中，没有对运输费用打分：评分0 表示调查中没有哪个因素与该服务特征 4 东北大学硕士学位论文第二章第三方物流服务企业运输与定价联合决策 相符；评分1 表示该服务特征最重要；分值越大，该服务特征的重要性越低。调 查a 来源于参考目录【4 】，b 来源于参考目录【5 】，c 来源于参考目录 6 】，d 来源 于参考目录( 7 1 。e 来源于参考目录【8 ，f 来源于参考目录 9 1 ，g 来源于参考目 录0 0 。 2 2 第三方物流 2 2 1 第三方物流的概念 第三方物流( t i l i r d p a r t yl o g i s t i c s ) ( 3 p l ) 指物流的实际需求方和物流的实 际供给方之外的第三方，部分或全部利用供给方的资源，通过和约向需求方提供 物流服务，是业务外包在物流业务中的具体表现。生产商、销售商或消费者将其 物流业务交给专业物流公司运作，而自己集中精力发展新业务。第三方物流又常 被称之为“契约物流”、“外包物流”和“代理物流”。 第三方物流是物流专业化的一种形式，从历史角度看，企业对物流服务的需 求最初是以自我提供方式实现的，随着社会分工的深化，对外委托的比重越来越 大。从对外委托的形式看，第一种方式是企业自己从事物流系统设计、库存管理 和物流信息管理，而将运输及保管等具体物流活动委托给外部的物流企业：第二 种方式是物流企业将其开发设计的物流系统提供给货主企业由它承担物流作业； 第三种方式是由专业企业站在货主企业角度，代替其从事客户化的物流系统设 计，并对系统运营承担责任。许多人认为最后一种方式才是真正意义上的第三方 物流。在国外，它已被企业，特别是一些物流业务较多的集团企业较为普遍的采 用。 第三方物流是物流业务发展到一定阶段必然会出现的产物，是物流专业化的 重要形式，而且第三方物流的占有率与物流产业的发展水平之间有着非常紧密的 相关性。西方国家的物流业务实证分析表明，独立的第三方物流至少占到社会物 流总额的5 0 时，物流产业才能形成。所以，第三方物流的发展程度反映和体 现着一个国家物流业发展的整体水平 11 。 2 2 2 第三方物流服务企业及其分类 向生产企业等提供物流服务的企业称之为第三方物流服务企业。一般来说， 可以把第三方物流服务企业分为三类。 ( 1 ) 提供基本的仓储与运输服务的企业。如公共仓库和普通货运公司。它以资 产密集和标准化服务为基本特征。 ( 2 ) 提供仓储和货运管理等增值服务的。对仓储物流来说，可为客户提供集货 配送、分拣包装、配套装配、条码生成和挂标刷标等业务。对货运物流而言，可 为客户选择承运人、协议价格，安排货运计划、优选货运路线和货运系统监测业 务等。 ( 3 ) 提供一体化物流和供应链管理服务。除了提供普通物流服务外，还能为客 户提供市场需求预测、自动订单处理、存货控制和逆向物流支持等。它以高技术 和高素质为基本特征 1 2 。 东北大学硕士学位论文第二章第三方物流服务企业运输与定价联台决策 本论文主要考虑第一和第二类物流服务企业，即第三方物流服务企业主要向 客户( 生产企业等) 提供物流运输和仓储服务。 2 2 3 第三方物流的特征 第三方物流具有多种特征，其主要内容有如下五个方面。 1 集中核心竞争力 随着社会化分工的加快和社会专业化程度的提高，企业纷纷将非核心业务外 包出去而将核心能力集中于专业业务上，这样可以充分发挥专业化分工的优势， 提高核心竞争力。对于非物流企业柬既，物流是非核心业务而对物流企业而言， 物流则是核心业务。外包物流可以使物流企业集中于核心业务，将有限的资源用 于核心业务上，企业资源得到了更有效的利用，同时也可以获益于第三方物流提 供者的核心经营能力，使企业拥有了更强的竞争优势。 2 降低经营成本 长期以来，企业为了应对供应链下游需求的变化，必须备有一定量的存货， 这必将增加存货成本和仓储的投资，如果有3 p l 服务商利用其物流设施和管理 技能提供增值服务，就能减少企业库存，在降低成本的同时增强对市场的反应能 力。随着制造技艺的不断发展，企业降低生产成本的空间已很小，而在降低流通 费用方瑶却有较大的空间，而3 p l 企业正是利用了其规模经济优势和成本优势， 使它的客户节省与物流有关的人力、管理和运营费用，减少资金占用，降低成本。 3 提高服务水平 企业对运输和物流的需求是具有多样性的，3 p l 以个性化物流服务为目标的 物流运作模式能够根据用户的特殊要求进行“客户化定制”，提供个性化的解决 方案。服务的灵活性也能够通过第三方物流来实现，出于它们建立了覆盖范围广 阔的物流系统，可以为横跨不同行业的不同企业提供多种方式的服务，来满足可 不的特殊性需求。同时，企业在进入新市场时，可以借助3 p l 服务商在当地的 经验、知识、网络和业务关系来更快、更好的开拓新市场，满足新市场用户的需 求。 4 增强灵活性 将物流交与第三方管理可增强企业对市场变化的应变能力。当需求变化和技 术进步时，3 p l 服务商能不断的更新他们的设施、信息与管理技术，根据环境变 化进行其它调整，增强其灵活性，而非物流企业往往是无法相比的。企业可以根 据市场需求的灵活变动与3 p l 服务商进行合作，减少了投资，增强了企业对市 场的灵敏度。对于季节性生产而言，灵活性显得更为重要。因为需求的季节性， 生产往往提前于消费季节，并要求根据市场的反馈能够及时进行生产调整，使生 产计划具有很大灵活性，这样对仓储等物流活动的需求也是季节性的，所以，使 用第三方物流可以及时调整企业生产和销售，具有季节方面的灵活性。 5 加速产品和服务投放市场的进程 产品和服务为了在时问上获得竞争力，必须要快速推向市场。3 p l 可以利用 其强大的物流网络帮助客户在速度上实现竞争优势。它通过加强信息交流，提高 如仓储、运送等物流活动的速度，加快交货、发送和响应时间，减少产品生产和 交货的提前期，迅速将产品送到各个生产基地或市场需求地，从而获得时间竞争 地优势f 1 3 1 。 6 东北大学硕士学位论文 第二章第三方物流服务企业运输与定价联合决策 2 3 物流服务网络系统 文献中，运输决策与定价策略独立运行，第三方物流服务企业和客户仅仅从 自身利益考虑问题，双方付出一定的交叉成本，往往造成整个供应链物流总成本 过高。 本文中，通过利益关系，把第三方物流服务企业与客户组成利益统一体，组 成物流服务网络系统，建立集成供应链模型，降低集成供应链总物流成本，双方 共享低成本带来的利益。 物流供应链系统如下图所示，包括客户生产、物流业务( 运输与仓储) 、客 户分销等三个阶段。其中，客户是交运者，可以是生产商，也可以是装配商，外 包物流业务给第三方物流企业；第三方物流企业是承运者，主要利用自身运输能 力向客户提供物流运输服务；顾客是消费者，最终拥有货物。 客户生产阶段 2 4 问题描述 图2 1 物流供应链系统模型 f i g u r e2 1t h em o d e lo f l o g i s t i c ss u p p l yc h a i ns y s t e m 随着物流市场竞争的加剧。第三方物流服务企业要尽可能的减少物流成本， 增加客户忠诚度。提高服务水平，发展多种定制( c u s t o m e d ) 物流服务。运输能 力的充分利用是达到上述目标最根本的方式。有关数据表明，第三方物流服务企 业运输能力的有效利用率低，在运输旺季，必须外租“车辆”来完成运输服务， 在运输淡季，运输能力闲置率高，“车辆”得不到充分利用，造成企业成本增加， 而服务水平没有任何增加。采用实时定价策略，运输服务价格随运输业务的增加 而增加，平稳运输需求高峰和低潮，使运输能力能充分利用，尽可能的减少“车 辆”上的物流成本。 第三方物流服务企业与客户充分沟通，建立战略联盟，供应链总成本得到降 低，双方共享低成本带来的利益，同时可以增加客户满意度，增加客户忠诚度。 东北大学硕士学位论文第二章第三方物流服务企业运输与定价联合决策 在统一的利益体内，第三方物流服务企业和客户按照约定分配集成供应链带来的 效益。本文是在第三方物流服务企业的立场上考虑问题的，第三方物流服务企业 占据主导地位，充分体现在下文的模型中。 问题最主要的目标是，通过向客户提供有竞争力的运输服务价格，引导客户 接纳反常规的物流运输服务。这种反常规物流运输服务使第三方物流服务企业能 够充分利用淡季时期的运输能力，降低对运输能力的额外需求，达到增加企业利 润的目的。同时，可以增加第三方物流服务企业服务水平，增强客户满意度。形 成集成供应链，第三方物流服务企业和客户建立战略联盟，共享集成供应链带来 的利益。 研究工作中，决策活动包括确定第三方物流服务企业的运输服务价格与运输 量、客户发货量、双方的货物仓储量。所有决策活动，随着( 客户) 发货时间、 要求货物到达时间、第三方物流服务企业开始运输时间、双方仓储目的不同，最 后的结果会有很大的出入。 根据文献所述，时间定价的定价模式存在极大的非科学性。在这里，我们采 用剩余价值定价方法，生成具有竞争优势的物流运输服务实时价格。尽管外租车 辆参加物流运输，可以解决第三方物流服务企业物流运输周期性变化的问题，但 是，外租运输车辆增加了第三方物流服务企业成本，降低了客户服务水平。 第三方物流服务企业向客户提供反常规物流运输服务，反常规物流运输服务 对交承双方都是有利的。可以通过以下三个方面来增加第三方物流服务企业和客 户效益。 ( 1 ) 利用运输淡季的运输能力，可以为第三方物流服务企业带来高额利润。并 且，这种服务的运作成本相对于运输旺季来说是很小的。 ( 2 ) 通过对物流运输总需求的平滑处理，客户在物流运输高峰期对额外运输能 力的需求达到最小，第三方物流服务企业不必增加过多运输能力。第三方物流服 务企业还能够向客户提供更多更可靠的物流运输服务，这是因为物流运输需求峰 值期，对运输、配送和商品处理所需要的资源旌加了更小的压力。 ( 3 ) 第三方物流服务企业提供的反常规物流运输服务，增加较低的物流成本， 产生可观的物流效益。第三方物流服务企业与客户共享低成本高收益所带来的利 益，达到互赢互惠。 尽管对于实时定价的模型已经有了大量的文献。例如，在电力和税收路径问 题上的模型。但是，这些模型都没有考虑到客户决策对第三方物流服务企业的物 流成本与决策模型的影响。和传统的s t a c k e l b e r g 游戏不同，客户的决策可以影 响3 p l 企业的决策制定。b r o t c o r n ee ta 1 在2 0 0 0 和2 0 0 1 年做了很多和本文接近 的研究工作但是他所建立的模型主要是针对静态问题的 1 4 1 。 2 4 系统决策过程 物流服务网络系统中，第三方物流服务企业和客户具有竞争合作的关系。双 方合作的目的是降低集成供应链总物流成本，竞争的目的是增加自身利益。系统 中，该问题包括三个层次的决策过程： 首先，第三方物流服务企业根据自身货物处理能力、仓储成本、运输能力约 束以及客户物流费用确定一系列的物流运输服务价格； 其次。第三方物流服务企业向客户提供各种物流运输服务价格后，客户根据 自身生产约束、顾客需求、仓储成本、运输费用等情况，决定每天发出的货物数 东北大学硕士学位论文 第二章第三方物流服务企业运输与定价联台决策 量，当天到达的货物数量，出发地和目的地库存数量等； 最后，满足时间、价格、成本等条件下，第三方物流服务企业决定何时、以 及如何来安排运输货物，在特定的服务水平内完成物流运输。 2 5 符号定义和假设条件 2 5 1 假设条件 为了研究方便，对问题进行简化，随着分析的深入，逐渐接触到更深层次的 问题，这是进行科学研究普遍的方法之。在物流运输活动中，最简单的莫过于 单一运输方式、单一车辆路径的问题。在这里，我们就假定第三方物流服务企业 只有一种运输方式和一条运输路线。我们还假设客户只生产一种产品，把物流外 包给一家第三方物流服务企业。第三方物流服务企业的运输能力是可知的，并且 只有一个客户，完成一种货物的运输任务，由单一的运输出发地运送到单一的运 输目的地。 另外，我们还假设第三方物流服务企业了解或者可以预测到客户的有关费用 资料，即该问题成立的前提是完全信息( f u l li n f o r m a t i o n ) 条件。对第三方物流 服务企业和客户来言，所有的参数变量都是透明的，都是可见的。只有这样，才 能建立运输决策和定价策略模型，才能组成集成供应链，形成利益共同体。尽管 这不是严格正确的，但在实际的物流活动中，我们的假设是有现实意义的。例如， 当客户责成第三方物流服务企业运输货物时，往往会购买物流运输安全保险，而 该类保险要求客户声明所有货物的数量、生产时间、货物价值等，从这些信息中， 第三方物流服务企业可以找到与客户有关的货物资料。从而，第三方物流服务企 业只要能够预测到客户库存成本水平，就可以精确预测到客户的单位产品库存成 本。 同样，第三方物流服务企业和客户谈判时，往往要求客户提供需要运输货物 的的数量、每批物流运输业务发货时间、到货时间等有关信息。由于存在运输决 策和定价策略所造成的物流运输服务价格的差异，客户会把货物运输作为货物生 产的一部分来考虑。所以，对于一般意义上的物流业务来言，第三方物流企业和 客户之间的信息共享、信任度建立的成本是很低的，较容易达到，这也是本文所 假设的条件之- 1 5 1 。 我们还假定：客户所生产( 或组装) 的单一货物必须及时运送到目的地，分 销到顾客手中。顾客的需求是变化的，但是是可知的或是可以预测的，并且尊随 周期变化的模式。客户有自己的生产能力约束，每天生产的货物数量可能不同， 但是同样尊随周期变化的模式。 2 5 2 符号定义 问题要达到的目标，是使第三方物流服务企业和客户形成集成供应链且总成 本最低，建立利益战略联盟，互惠双赢，提高客户服务水平，增加客户忠诚度， 增加第三方物流服务企业竞争优势。建立运输决策和定价策略模型之前，必须分 析该问题所要完成的任务，达到的目标，问题中已知参数和所求的决策变量。 9 东北大学硕士学位论文第二章第三方物流服务企业运输与定价联合决簟 正如前文所述，客户运输需求表现出强烈的周期性，即物流需求周期性变化。 在这里，假设运输需求周期为丁。变量、参数和模型中，f 和d 表示周期r 内的 某一时间。 第三方物流服务企业确定物流运输服务价格，该服务价格根据发货时间和到 货时间的不同表现出较大的差异；需要确定每天的发货数量，货物应该在计划内 的时间内到达；为了降低物流运输成本，使集成供应链总成本最低，第三方物流 服务企业延期发送一定的货物，即需要一定的仓储数量。对第三方物流企业来言， 决策变量包括： p “，第f 天出发，笫d 天到达，单位货物运输服务价格。例如，p2 6 表示， 客户在，内第二天向第三方物流服务企业发货，要求第六天把货物送到目的地， 第三方物流服务企业提出的物流运输服务价格。 y “，第f 天出发，第d 天到达，所运输货物数量。例如，肋。表示，第三方 物流服务企业在r 内第二天运输货物，第四天到达目的地，交转给客户，完成物 流运输。第三方物流服务企业根据自身运输能力和物流费用。在满足一定的客户 服务水平下确定，一值。 乩，第r 天存储，直到第d 天发货，保存货物的数量。例如，1 4 3 s 表示，第 三方物流服务企业在周期丁内第三天存储货物，第八天运输，进行存储的货物数 量。第三方物流服务企业为了降低物流成本，使集成供应链总成本最低，延期一 定货物的运输，保持一定的库存，且该库存尚未影响到客户服务水平。 客户确定采用外包物流来运输货物的数量；向第三方物流服务企业发送货物 的时间以及要求到达目的地时间：确定货物生产地和运输目的地库存数量。保持 一定的库存，一方面可以保证顾客服务水平，满足顾客需求；另一方面，接受反 常规物流运输服务，可以降低物流成本，增加企业利益。另外，客户充分考虑自 身生产能力、库存成本、顾客需求、第三方物流服务企业物流运输服务价格，采 用恰当的物流服务。对客户来言，把物流外包给第三方物流服务企业，需要确定 的决策变量有： x x d ，第t 天，客户发货，要求第三方物流服务企业第d 天运送到目的地的量。 例如，五，表示，客户在7 内的第一天发货，要求在第三天把货物运输到目的地 的货物数量。然后，客户根据顾客需求、目的地的库存水平、库存成本，决定把 运送到的货物直接发到顾客手中或者进行仓储。 以，第f 天，在物流运输目的地，客户把运送到的货物进行仓储的数量。例 如，以表示，第三方物流服务l 企业在丁内的第五天运送到目的地的货物，客 1 0 东北大学硕士学位论文第二章第三方物流服务企业运输与定价联合决策 户没有直接分销到顾客手中，而是进行仓储的数量客户物流运输目的地仓储 数量。目的地货物仓储水平的确定，一方面要考虑当期由第三方物流运送到的货 物量，使库存保持在特定的水平内，一方面要充分考虑顾客服务水平，满足顾客 需求。 r 。，：第t 天，在物流运输出发地，客户把货物( 产成品) 送到仓库进行仓储 而没有直接运输，此时仓库的货物数量。例如，。1 表示，在r 内的第一天，客户 在物流运输出发地，把从工厂生产出来或者组装后的货物直接送到仓库进行仓 储，而不是发到第三方物流服务企业进行物流运输。该活动基于两方面的考虑。 ，为了满足一定的顾客服务水平而维持一定库存水平；二，为了降低物流成本， 把物流运输成本部分转移到库存成本中，使总物流成本最低。 建立运输决策和定价策略模型之前。必须得知下列参数变量： q ，第r 天，在出发地，为了运输特定的货物，第三方物流服务企业支付的 单位货物处理费用和运输费用。例如，。：表示，第三方物流服务企业在丁内的第 二天为客户运输货物，支付的运输费用，另外，为了运输货物，必须对货物进行 处理，支付包括装车、包装、保险、运输人员工资等费用。该项占据了物流成本 的大部分。 ，第d 天，在目的地，第三方物流服务企业把货物运送到目的地后，还需 要对货物进行处理，比如卸车、重新包装、损货赔偿等，支付的单位货物处理费 用。例如，咚