基于快遞運(yùn)輸組織方案的快遞競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)均衡

基金項(xiàng)目： 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（71171200，71101155）；浙江省科技廳軟科學(xué)項(xiàng)目（2011C35024）；教育部人文社科基金資助項(xiàng)目（12YJC630142）；浙江省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（LZ12G020001）

作者簡(jiǎn)介： 倪玲霖 （1980-），女，副教授，博士，研究方向?yàn)槲锪鞴こ?/p>

通訊作者： 史峰（1956-），男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榻煌ㄏ到y(tǒng)優(yōu)化、物流系統(tǒng)工程等，電話(huà)：0731-2656451，E-mail：shifeng@mail.csu.edu.cn

文章編號(hào)： 0258-2724（2013）03-0525-07DOI： 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.03.021

摘要：

為更好地分析影響快遞價(jià)格的因素，在分析基于合并式快遞運(yùn)輸組織方案的快遞作業(yè)流程、快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中消費(fèi)者行為、快遞企業(yè)行為、運(yùn)輸企業(yè)行為及其均衡條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)用變分不等式方法，建立快遞競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)均衡模型，并應(yīng)用修正投影算法進(jìn)行了求解.算例計(jì)算分析表明，快遞價(jià)格與區(qū)域的快遞平均質(zhì)量、運(yùn)輸企業(yè)和快遞企業(yè)的成本以及消費(fèi)者與快遞企業(yè)交易成本成正比，與運(yùn)輸市場(chǎng)和快遞市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)激烈程度成反比，且快遞企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力隨其與消費(fèi)者交易成本的增加而減弱.

關(guān)鍵詞：

快遞；網(wǎng)絡(luò)均衡；運(yùn)輸組織方案；變分不等式；修正投影算法

中圖分類(lèi)號(hào)： U499.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

近幾年我國(guó)快遞行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，良好的市場(chǎng)發(fā)展前景和低進(jìn)入門(mén)檻，極大地增加了快遞市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)性.目前，國(guó)內(nèi)快遞企業(yè)從需求市場(chǎng)收攬快遞貨物后，大部分委托給運(yùn)輸企業(yè)進(jìn)行運(yùn)輸，因此，快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)均衡除研究快遞企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)均衡外，還應(yīng)考慮運(yùn)輸企業(yè)、消費(fèi)需求市場(chǎng)等不同市場(chǎng)主體的決策獨(dú)立性和市場(chǎng)行為的相互影響所形成的復(fù)雜關(guān)系.

關(guān)于快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)均衡的研究至今較少，相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)均衡研究文獻(xiàn)較多集中在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡[1-8]和交通網(wǎng)絡(luò)均衡[9-11]兩個(gè)方面.由于快件在運(yùn)輸企業(yè)、快遞企業(yè)與區(qū)域市場(chǎng)之間的流向是雙向的，并且快遞運(yùn)送路徑具有合并性特征[12]，使得快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)均衡較一般供應(yīng)鏈均衡更加復(fù)雜.本文通過(guò)分析基于運(yùn)輸組織方案下的快遞作業(yè)流程，快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中快遞企業(yè)、運(yùn)輸企業(yè)和消費(fèi)者需求行為及其相互關(guān)系，應(yīng)用變分不等式方法，研究基于快遞企業(yè)的運(yùn)輸組織方案的快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)均衡問(wèn)題.

1

快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)均衡問(wèn)題

1.1

基于運(yùn)輸組織方案的快遞作業(yè)流程

1.2

快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)均衡

快遞企業(yè)之間一般以非合作博弈的方式展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，在給定其他快遞企業(yè)策略的情況下，確定一定價(jià)格（價(jià)格由運(yùn)量?jī)?nèi)生確定）下各起訖點(diǎn)的快遞貨物量，并確定向各運(yùn)輸企業(yè)預(yù)訂各路段運(yùn)能，使企業(yè)的利潤(rùn)最大化.但快遞企業(yè)在確定各起訖點(diǎn)快遞價(jià)格時(shí)不得不考慮各市場(chǎng)的需求特性和市場(chǎng)特性，同時(shí)，企業(yè)能預(yù)訂多大的運(yùn)能及相應(yīng)的運(yùn)輸價(jià)格受到運(yùn)輸企業(yè)策略的影響.也就是說(shuō)快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)除了研究快遞企業(yè)間的非合作博弈競(jìng)爭(zhēng)，還需考慮消費(fèi)者需求市場(chǎng)和運(yùn)輸市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)均衡問(wèn)題.快遞企業(yè)與需求市場(chǎng)、運(yùn)輸企業(yè)之間相互獨(dú)立決策，但又相互影響，這種復(fù)雜關(guān)系可由圖1表示.

假設(shè)運(yùn)輸企業(yè)之間以非合作博弈的方式展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，則每個(gè)運(yùn)輸企業(yè)均以利潤(rùn)最大化為目標(biāo)決定不同線路的運(yùn)輸能力，并確定提供給各快遞企業(yè)運(yùn)量，運(yùn)輸市場(chǎng)均衡表現(xiàn)為運(yùn)輸企業(yè)之間由于相互競(jìng)爭(zhēng)而達(dá)到Nash均衡.假定消費(fèi)者對(duì)快遞的需求是具有彈性的，并且需求市場(chǎng)之間也存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，即各起訖點(diǎn)的快遞價(jià)格相互影響，需求市場(chǎng)均衡表現(xiàn)為消費(fèi)能力約束下的供需平衡.在快遞市場(chǎng)，每個(gè)快遞企業(yè)均以利潤(rùn)最大化為目標(biāo)決定向各運(yùn)輸企業(yè)預(yù)定不同路段的運(yùn)輸能力，并確定各起訖點(diǎn)快遞貨物的收攬量，快遞市場(chǎng)均衡表現(xiàn)為快遞企業(yè)收攬的不同起訖點(diǎn)的快遞量由于相互競(jìng)爭(zhēng)而達(dá)到Nash均衡.由于快遞企業(yè)與需求市場(chǎng)、運(yùn)輸企業(yè)之間決策的獨(dú)立性和相關(guān)性，快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)均衡就是在滿(mǎn)足運(yùn)輸市場(chǎng)均衡和需求市場(chǎng)均衡約束下的快遞企業(yè)間非合作競(jìng)爭(zhēng)均衡.假定運(yùn)輸企業(yè)提供給快遞企業(yè)的運(yùn)輸價(jià)格、快遞企業(yè)制定的快遞價(jià)格為內(nèi)生變量，快遞競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)均衡表現(xiàn)為運(yùn)輸市場(chǎng)、快遞市場(chǎng)和需求市場(chǎng)同時(shí)達(dá)到均衡時(shí)的市場(chǎng)出清狀態(tài)，此時(shí)，運(yùn)輸企業(yè)的運(yùn)輸價(jià)格和快遞企業(yè)的快遞價(jià)格達(dá)到市場(chǎng)出清價(jià)格.

2

快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)均衡模型

2.1

消費(fèi)者行為與均衡條件

2.2

運(yùn)輸企業(yè)行為分析與均衡條件

2.3

快遞企業(yè)行為分析與均衡條件

2.4

快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)均衡模型

快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)均衡是同時(shí)滿(mǎn)足快遞市場(chǎng)、運(yùn)輸市場(chǎng)和需求市場(chǎng)的非合作博弈下的網(wǎng)絡(luò)均衡，也就是同時(shí)滿(mǎn)足變分不等式模型（5）、（9）和（17）的網(wǎng)絡(luò)均衡，將這些變分不等式整合后獲得快遞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)均衡模型.

3

算例分析

3.1網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變化對(duì)快遞市場(chǎng)價(jià)格的影響

3.2參數(shù)變化對(duì)均衡結(jié)果的影響

4

結(jié)論

運(yùn)輸市場(chǎng)、需求市場(chǎng)、快遞企業(yè)之間的非合作競(jìng)爭(zhēng)可采用網(wǎng)絡(luò)均衡的變分不等式模型來(lái)描述，還能體現(xiàn)快遞運(yùn)送作業(yè)流程及快遞運(yùn)輸組織方案的合并式特征.模型的均衡結(jié)果是同時(shí)滿(mǎn)足運(yùn)輸市場(chǎng)、需求市場(chǎng)和快遞市場(chǎng)的非合作博弈下的網(wǎng)絡(luò)均衡，達(dá)到市場(chǎng)出清狀態(tài).

通過(guò)算例分析可知，快遞價(jià)格與區(qū)域的快遞平均質(zhì)量、運(yùn)輸企業(yè)和快遞企業(yè)的成本成正比，與運(yùn)輸市場(chǎng)和快遞市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)激烈程度成反比.因此，通過(guò)完善交通網(wǎng)絡(luò)，增加運(yùn)輸市場(chǎng)與快遞市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)程度，并積極引導(dǎo)運(yùn)輸或快遞企業(yè)引入先進(jìn)技術(shù)降低企業(yè)運(yùn)作成本，可有效降低快遞價(jià)格.而快遞企業(yè)為提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在取、派、送環(huán)節(jié)應(yīng)以方便客戶(hù)為根本出發(fā)點(diǎn)，降低客戶(hù)交易成本，內(nèi)部運(yùn)作則在滿(mǎn)足服務(wù)質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，以成本最小化為目標(biāo)，持續(xù)優(yōu)化快遞企業(yè)分揀中轉(zhuǎn)等作業(yè)流程和運(yùn)輸組織方案.

參考文獻(xiàn)：

[1]NAGURNEY A， DONG June， ZHANG Ding. A supply chain network equilibrium model[J]. Transportation Research Part E， 2002， 38（5）： 281-303.

[2]DONG June， ZHANG Ding， NAGURNEY A. A supply chain network equilibrium model with random demands[J]. European Journal of Operational Research， 2004， 156（1）： 194-212.

[3]NAGURNEY A. Supply chain network design under profit maximization and oligopolistic competition[J]. Transportation Research Part E， 2010， 46（3）： 281-294.

[4]NAGURNEY A， TOYASAKI F. Reverse supply chain management and electronic waste recycling： a multitiered network equilibrium framework for e-cycling[J]. Transportation Research Part E， 2005， 41（1）： 1-28.

[5]YANG Guangfen， WANG Zhiping， LI Xiaoqiang.The optimization of the closed-loop supply chain network[J]. Transportation Research Part E， 2009， 45（1）： 16-28.

[6]張鐵柱，劉志勇，滕春賢.等. 多商品流供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡模型的研究[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2005，25（7）： 61-65.

ZHANG Tiezhu， LIU Zhiyong， TENG Chunxian， et al. A multi-commodity flow supply chain network equilibrium model[J]. Systems Engineering： Theory Practice， 2005， 25（7）： 61-65.

[7]徐兵，朱道立. 多用戶(hù)多準(zhǔn)則隨機(jī)選擇下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡模型[J]. 系統(tǒng)工程學(xué)報(bào)，2008，23（5）： 547-553.

XU Bing， ZHU Daoli. Supply chain network equilibrium model with multiclass multicriteria stochastic choice[J]. Journal of Systems Engineering， 2008， 23（5）： 547-553.

[8]徐兵，朱道立. 產(chǎn)品隨機(jī)選擇下多商品流供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡模型研究[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2007，27（3）： 82-90.

XU Bing， ZHU Daoli. A multi-commodity flow supply chain network equilibrium model with stochastic choice[J]. Systems Engineering： Theory Practice， 2007， 27（3）： 82-90.

[9]張寧. 產(chǎn)品隨機(jī)選擇與運(yùn)輸?shù)目鐓^(qū)域市場(chǎng)均衡[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，1997，17（12）： 74-78.

ZHANG Ning. Stochastic spatial price equilibrium with transportation competition and congestion[J]. Systems Engineering： Theory Practice， 1997， 17（12）： 74-78.

[10]SHEFFI Y. Urban transportation networks： equilibrium analysis with mathematical programming methods[M]. Englewood： Prentiee-Hall， INC， 1985： 324-331.

[11]周晶. 隨機(jī)交通均衡配流模型及其等價(jià)的變分不等式問(wèn)題[J]. 系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)，2003， 23（1）： 120-127.

ZHOU Jing. Stochastic equilibrium and its variational inequality problem[J]. Journal of Systems Science and Mathematical Sciences， 2003， 23（1）： 120-127.

[12]倪玲霖，史峰. 多分配快遞軸輻網(wǎng)絡(luò)的樞紐選址與分配優(yōu)化方法[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2013，32（2）： 441-448.

NI Linglin， SHI Feng. Hub location and allocation optimization of multiple allocation hub-and-spoke express networks[J]. Systems Engineering： Theory Practice， 2013， 32（2）： 441-448.

[13]MENG Q， HUANG Y K， CHEU R L. A note on supply chain network equilibrium models[J]. Transportation Research Part E， 2007， 43（1）： 60-71.