基于改進Shapley值的大連市水產市場共同配送成本分攤研究

文/李杭潑

一、大連市水產品批發市場發展現狀

2017年，隨著大連市自貿區成立，大連市進口水產品大幅增加，為大連市水產品市場帶來了機遇與挑戰。大連市水產品主要產地為長?？h、瓦房店市、莊河市、金州區、旅順口區。自2010年起，大連市水產品產量不斷增加（如圖1所示）。目前，大連市大型水產品批發市場包括雙興水產品市場、大菜市水產品交易市場、開發區農副產品市場、黑嘴子水產品交易市場、長興農副產品市場、大連遼漁國際水產品市場、東亞水產農貿市場等7所水產品交易市場。由于大連水產品交易市場供應主體多是零散水產品銷售商，造成了市場散亂、配送成本過高、交通擁堵日益嚴重。并且水產品具有易腐特性，一旦出現腐蝕，對水產品整體質量與經濟收益影響較大。這些問題影響大連市水產品市場的進一步發展，因此解決上述問題十分迫切。

二、共同配送模式

水產品共同配送模式可以將零散水產品銷售商的水產品進行整合，統一配送，實現合理配置資源，提高資金、人員、設備的利用率。并且可以優化配送路線，減少車輛的使用數量，緩解交通壓力，減少環境污染，大幅降低成本，提升配送質量，解決目前大連市水產品市場的問題。

圖1 2010年～2015年大連市水產品產量

但是，共同配送實施中存在一些問題。其中，水產品銷售商之間的利益、成本分攤問題尤為突出。水產品配送過程中環節多，還存在易腐易損等特性，對時效性要求較高。不同種類水產品、不同數量水產品都會產生不同的成本，導致成本構成復雜。因此，本文結合各水產品銷售商的個性化差異和水產品易腐性導致的貨損成本，提出了基于Shapley值的改進模型，為實際配送的成本分攤提供依據。

三、基于Shapley值法的成本分攤模型

（一 ）Shapley值法

假設大連水產品市場共同配送組織中：

n：水產品銷售商個數

Xi：i水產品銷售商參與聯盟后的支付成本

同時，在共同配送中，必須滿足以下2個條件：

第一，個體理性要求：成員參與共同配送后的收益不得小于參與共同配送之前的收益。

第二，集體理性要求：共同配送聯盟的總收益不得小于共同配送之前各成員收益的總和。

在滿足以上條件后，可以得出共同配送成本分攤的基本模型：

（二 ）水產品銷售商自身因素

在上述Shapley值法進行成本分攤時，并沒有考慮到各水產品銷售商之間的自身差異對配送成本的影響。即，對于配送活動集合每個水產品銷售商都承擔1/n倍的個性化費用。大連市大型超級市場已經超過20家，每家大型超市都設有生鮮食品區和水產品區，水產品需求量很大，而且水產品是大連餐飲業中必不可少的食材。另外，大連市道路狹窄，經常發生堵車現象。若客戶分布較為分散，會增加大量的配送時間，從而導致配送成本及貨損成本的增加。

本文運用模糊綜合評判的方法，選定需求點離散程度、配送種類、配送穩定性，作為評價水產品銷售商的主要指標。首先確定評價因素集，Y={需求點離散程度，配送種類，配送穩定性}，根據其對總成本的影響程度賦予不同的權重，然后確定評語集，K={低，較低，中，較高，高}，為進行量化比較，引入1-9比率標度法，通過專家打分法，對水產品銷售商i的3個因素打分，得到模糊關系矩陣，統計指標的頻數，求得關系矩陣。

其中，

根據3個因素的權重，進行模糊綜合評判，得到以下評判結果：

進行歸一化處理，得到。最后，求得的水產品銷售商自身因素影響的數值為：

對N個水產品銷售商的自身因素影響的數值進行歸一化處理，使得以便在以下內容中進行合理計算。

通過對水產品銷售商自身因素影響的確定，可以對以上成本分攤方案進行修正，使其更合理，修正值為：

（三 ）水產品貨損補償成本的分攤

在參與共同配送之后，配送車輛會按照規劃的路線配送，導致某些水產品銷售商較獨立配送時的時間更長，增加配送過程中保存不當的可能性，而且會發生更多的裝卸搬運，產生更多的貨物損耗。為保證共同配送聯盟的穩定，有必要單獨考慮這一部分成本，提出有效的且合理的分攤方案，補償水產品銷售商的損失。

所有的易腐性食品，無論在什么條件下儲存、運輸，可以分為兩個階段：第一階段，食品處于良好、穩定的質量狀態，無明顯可見的質量變化；第二階段，食品的質量開始發生明顯的、可視的降低，直至完全不宜食用。本文提出水產品的貨損成本分攤模型，將水產品銷售商參與共同配送后較單獨配送時多損耗的成本由共同配送聯盟的其他水產品銷售商共同承擔。此模型分為兩個階段，第一階段，0-T1，產品處于良好的穩定階段；第二階段，T1-T2，產品質量發生明顯變化，根據Arrhenius（阿雷尼烏斯）方程，隨時間呈指數形式變化，比較符合實際情況（如圖2所示）。

圖2 水產品貨損曲線

本文計算水產品的貨損成本模型如下所示：

其中，

Q（t）：t時間段后完好的產品質量

α：產品單價

β：水產品對時間的敏感系數（產品的易腐蝕性越大的值就越大）

貨損成本主要跟配送時間有關，配送時間主要有2個方面組成：運輸時間和裝卸搬運時間。并選擇需求點分布的離散程度作為影響運輸時間的指標。

其中，

采用線性加權法確定貨損權重，得到以下公式：

其中，

θ：根據影響程度賦予相應的數值

表1 水產品銷售商配送參數

（四 ）成本分攤模型

綜合以上幾個方面的因素，得到改進后的貨損成本分攤模型如下：

此模型將配送成本通過Shapley值法分配后，又將貨損成本進行分配，使成本分攤更加合理化，便于共同配送的實施。

（五 ）算例分析

根據查閱相關文獻和資料，算例相關數據如表2所示。

表2 配送費用

根據Shapley值法：

通過模糊綜合評價法，得到修正因子：

則修正成本為：

貨損補償成本：

其中，

其他系數如表2所示。

最后計算出各水產品銷售商總成本：

四、結論

隨著大連市經濟的發展，結合大連市現狀，水產品批發市場零散水產品銷售商實施共同配送具有一定的重要性。而實施共同配送需要解決的主要問題之一就是成本的合理分攤，本文在傳統的Shapley值法上，結合水產品銷售商間的差異，考慮水產品易腐特性，對貨損成本進行分配，提出改進的Shapley值成本分攤模型，進一步保證成本分攤的公平性，鞏固了共同配送聯盟的穩定。大連市在今后的發展中，積極推動水產品批發市場配送的合理實施，可以全面帶動東北地區水產品流通的完善和發展。

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