菜鳥驛站的網絡優化研究

夏禮濤，顧風云，曲沖沖

（1.北京工商大學 商學院，北京 100048；2.北京工商大學 理學院，北京 100048）

1 引言

2013年5月28日阿里巴巴集團與部分快遞企業和相關金融企業共同宣布，“中國智能物流骨干網”項目正式啟動，合作各方共同組建的“菜鳥網絡科技有限公司”正式成立，預計在未來5-8年內，使全國任意一個地區都可以做到24小時送達的目標。菜鳥通過打造智能物流骨干網，對生產流通的數據進行整合運作，實現信息的高速流轉，減少物流過程中不必要的損耗，以提升效率。菜鳥網絡對于運輸及時性的要求極高，但除了高效的運送效率，物流尾端的顧客能否方便準確地領取快遞，也是菜鳥物流計劃成功實施的關鍵。為了幫助消費者能夠更加便利地領取快遞，菜鳥驛站應運而生。

2 菜鳥驛站的現狀分析

2.1 菜鳥驛站的特征及發展

菜鳥驛站又稱“阿里服務店”，是天貓官方授權建立的為淘寶和天貓會員提供代收、發快遞、優惠導購、淘寶代購等便民服務的線下實體店。簡單來說，菜鳥驛站是指由菜鳥牽頭，建立面向社區的物流服務平臺，致力于為消費者提供多元化的“最后一公里”服務。到目前為止，越來越多的淘寶、天貓會員選擇菜鳥驛站幫助他們代收快遞，菜鳥驛站的加盟團隊也在不斷擴大和蔓延，全國各地城市已經相繼建立了多個菜鳥驛站。隨著菜鳥驛站數量的逐漸增加，驛站的網絡規劃也變得越來越復雜。網絡覆蓋范圍從剛開始一線城市的繁華區域拓展到三線城市的普通區域，涉及領域從起初的私人物件到現在的多類型、多服務對象。從今年4月起，阿里巴巴將目標拓展到全國高校，菜鳥網絡5月5日發布的最新數據顯示，第一批校園菜鳥驛站共計500個，已經全部完成標準化上線，分布在接近400所高校，遍及全國30個省、市、自治區。由此可以看出，菜鳥驛站的網絡范圍正隨著電子商務的發展不斷拓寬。

2.2 菜鳥驛站的優勢

作為便民服務的線下實體店，菜鳥驛站的建立給終端客戶、加盟商、快遞企業和網上商家都帶來了極大的便利。

對于淘寶商家而言，菜鳥驛站可以作為商家的廣告發布點，商家不定時的向菜鳥驛站推送優惠信息和廣告信息，提高商品的銷售量；對于加盟商而言，菜鳥驛站和其它類型的加盟方式不太一樣，一般都是小型超市、社區門店，加盟商可以利用原有的門店進行經營，并不需要投入新的建設成本。加盟商每代收一件貨物，都可以從中獲利，同時提升門店的人氣和銷售額；對于終端客戶而言，菜鳥驛站不僅可以幫助用戶代收快遞，還向用戶提供代發快遞的功能，用戶的收發件時間變得相當靈活。此外，菜鳥驛站很好的保護了用戶的個人隱私，用戶只需向商家提供姓名和聯系方式，選擇就近的驛站即可；對快遞企業而言，菜鳥驛站可以很好的解決“最后一公里”的問題。以往快遞員需要逐一的將快遞送到各家各戶，現在快遞員只需將快遞統一安放在菜鳥驛站，在大大提高快遞企業效率的同時，還可以增加快遞員在此期間的機會成本。

2.3 菜鳥驛站網點面臨的問題

2.3.1 網點選取混亂。菜鳥驛站雖然為客戶和快遞企業都帶來了便利，但其網點選取混亂的現象也成為其發展過程中的阻礙。菜鳥驛站在成立初期對加盟流程和加盟商的選擇并沒有規范的管理，根據對部分加盟商的調查統計，在初期加盟商并不需要交付加盟費用，只需提供相應的門店即可。在2013年底之后的加盟商需要交付300元的押金才能加盟，現在只需要在支付寶里凍結相應的保證金就能加盟。雖然和兩年前相比，網點選取有了較大的改善，但僅僅需要提供相應的門店和在支付寶里存夠相應的保證金就能加盟的寬松制度，導致現在部分小區存在多個菜鳥驛站，聚集的菜鳥驛站使得加盟商的利益得不到保障，大大影響了驛站的進一步發展。

2.3.2 網點配送成本過高。雖然菜鳥驛站還處于發展初期，但是在北京和上海等一線城市，驛站的數量始終維持在較高的水平。以北京為例，在同一片區域里的數量達到十幾個甚至幾十個。送往菜鳥驛站的快件會由不同的快遞公司派送，不同的快遞公司會分別派遣快遞人員向一個或幾個驛站送貨，使得各快遞企業在運輸途中的成本大大提升。除此之外，由于各快遞企業之間沒有交集，會造成在同一片區域的菜鳥驛站中出現多家快遞企業在不同的時段里向驛站送達快遞的現象。這樣一來，菜鳥驛站收取各快遞公司送達快遞的時間不統一，給加盟商造成了極大的不便。菜鳥驛站是解決物流“最后一公里”問題而產生的，但是就目前的配送情況而言，各網點間的配送花費了較多的人力和物力，并沒有很好的達到優化“最后一公里”的目標。

3 主要問題的改進方案

3.1 解決思路

目前我們需要做的是針對以上問題對現有的驛站網絡布局進行優化，首先對于一些重合、交割量較小的網點進行剔除、整合，使資源能夠得到合理的運用，降低成本，也為以后加盟商的招募提供參考。然后在此基礎上建立配送中心，對同一區域菜鳥驛站的快遞進行統一的整合配送。這里所要構建的配送中心并不是傳統的配送中心，而是和配送中心有相似功能的小型倉庫，相似功能指的是降低運輸成本和統一配送功能。這樣一來，不僅可以減少運輸成本，還能間接的降低快遞人員的員工費用，使得成本最小化的同時還能滿足各驛站收貨的統一性。

3.2 問題特征與模型選取

3.2.1 問題特征。菜鳥網絡驛站相對于普通的物流網絡具有如下特點：

第一，快遞的配發時效性不作為建設其網絡布局所考慮的第一因素。因為通過菜鳥驛站的貨物一般不是緊急物品，且是客戶由于工作、度假等即使送到也不能即時接收的。

第二，構建菜鳥驛站網絡布局時不需考慮過多因素。因為快遞量可反映所在區域的經濟條件、人口密度等，并且可通過菜鳥網絡公司查詢各個區域的快遞量。

第三，網點之間的半徑不可過大。因為菜鳥驛站本身的規模不是很大，一般都是附屬在小區的便民超市等地方，網點的個數比一般的物流網點的布局要密集。

第四，所有屬于菜鳥驛站的快件都可以進行整合。因為菜鳥驛站加盟商、快件配送公司和阿里巴巴都有合作交流，同一區域的菜鳥快件可以方便的進行統一整理。

3.2.2 模型選取。首先，建立模型分析現有菜鳥驛站網點的分布情況，然后對過于集中的網點進行整合優化。這時可以采用的模型有聚類模型、層次分析模型、神經網絡模型等，層次分析法的結果雖然較精確，但評價效率較低，并且由于成對比較矩陣選擇的隨意性，容易判斷出錯，另外，神經網絡模型對于菜鳥網絡驛站布局的研究則過于復雜，也不適用。而聚類法可以對給定的數據集進行層次的分解，直到滿足某種條件為止，它可以較快地對眾多對象進行分類，所以這里選取聚類模型進行研究。

其次是建立配送中心，可以采用的模型有重心模型、交叉中值模型和覆蓋模型等。交叉中值模型是解決連續點選址模型中十分有效的方法，但是計算結果的準確性不是很高。覆蓋模型是解決離散點選址模型中常用的方法，但是涉及的因素較多，計算過于復雜。重心法是解決單一配送中心選址的有效方法，由于是以A地區為例，我們所要建立的“配送中心”屬于單一的配送中心，屬于最簡單的配送中心，可以有效的解決小范圍內各站點的需求問題。國內眾多學者都采用重心法來解決單一配送中心選址問題，魯春曉在“關于配送中心重心法的研究”、孔繼利在“系統聚類和重心法在多節點配送中心選址中的研究”等文獻中都包含重心法解決配送中心選址問題。

3.3 模型構建與算法求解

3.3.1 問題假設

（1）客戶對于物品接收時間的要求無特別偏好。

（2）在解決問題時主要考慮運輸距離和各站點的快遞數量，通過快遞量來反映當地的經濟條件、交通狀況、人口密度等。

（3）將相距200m以內的站點定義為網點半徑過小，1 000m以外的站點定義為網絡半徑過大。

（4）各站點的距離和快遞數量已知而且不變。

（5）配送中心和各站點之間的運輸路徑是直線的。

（6）運送到各站點的運送費率假設是相等的。

3.3.2 變量說明。具體見表1。

表1 變量符號說明

3.3.3 算法步驟

（1）獲取數據信息，建立評估矩陣。首先從菜鳥網絡公司獲得的目前已加盟的菜鳥驛站的位置信息記為D（D={d1,…,dn}）和各個驛站的快遞量信息Q(Q={q1,q2,…,qn}。由位置信息建立評估矩陣M。

（2）矩陣標準化。為了消除不同變量的單位對聚類結果的影響，應當對所有數據進行標準化處理。這里采用z-score標準化，基于原始數據的均值和標準差進行數據的標準化。首先求出兩個變量的算術平均值數學期望xi和標準差si，其次令zij＝（xij－xi）／si其中，zij為標準化后的變量值，xij為實際變量值。標準化后的變量值圍繞0上下波動，大于0說明高于平均水平，小于0說明低于平均水平。

（4）聚類。把每個點（對象）作為一類作為第一層的類，找出距離最小的dij，從而得出距離最近的兩類i與j,把它們合并成為層次最高的一類。如果同時有兩個距離dij和dst一樣最小，則同時把i,j作為一類，把s,t作為一類；若i,j和s,t中有一個是相同的，則把這三個小類合并成一個大類。如果有更多的兩類之間的距離一樣小，可類似處理，重復做上述操作，直至所有的點都歸入到一個大類。最終可以得到所有菜鳥驛站的分層結果。

（5）將每一層的菜鳥驛站點與其快遞量進行綜合分析，如果某一層上的驛站點較多，與快遞量進行綜合分析，將快遞量較少的點進行適當剔除，如果有同一層上的加盟點的快遞量都較小，則考慮選擇性撤銷加盟點。

（6）設定各網點所處的坐標點。采用重心法求解配送中心時，必須要確定同一區域里所有網點的具體位置，使用相同的坐標軸。驛站i的x坐標用Dix表示，驛站i的y坐標用Diy表示。

3.4 算法實例

為了保證數據的真實性和可靠性，選取北京西站（下文以A地區表示）附近的14家菜鳥驛站作為研究對象。北京作為國家首都，菜鳥驛站數量較多，網點選取無序現象會更加明顯。北京西站作為人口聚居區，周圍有大量的居民以及商業場所，是菜鳥驛站早期駐地之一。為了獲取真實數據，小組成員先是通過電話向這14家驛站進行了電話咨詢，之后又對14家驛站進行實地的走訪調查。通過一個月的實地走訪，發現驛站的門店大小、地理位置、所經營的業務和經營時間等因素都會影響代收量。通過向所有加盟商咨詢，發現在不同的月份，14家驛站的快件數量波動趨勢大致相同，所以采用一個月的快件數進行算術平均，得出了14家菜鳥驛站在這個月里平均每天的快件代收量。又將各驛站的實際距離轉換到坐標軸上，得出各網點的坐標大小。見表2。

表2 菜鳥驛站分布及快遞量

從而完成了對于整個A地區現有菜鳥驛站網絡布局點的優化。

表3 聚類結果

圖1 網絡布局優化后結果

4 結語

本文采用聚類的方法對目前菜鳥驛站的分布狀況進行分析后，刪除了重疊網點和無效網點，維護了加盟商的利益。在此基礎上，運用重心法為同一區域的菜鳥驛站選取了配送中心，大大節省了快遞企業的運輸成本和人力成本。菜鳥驛站作為物流行業的新興產物，目前國內的研究領域對其關注度并不是很高，但是隨著電子商的不斷發展，菜鳥驛站會由于其便利性和低成本而越來越廣泛地被大家熟知和使用。另外，這種新型快遞代收方式在方便顧客的同時，也為國內物流行業的進一步完善和發展起到了很好的促進作用。

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