JMI-TPL模式下的農產品供應鏈物流成本構成及利益分配

陳厚春，王茂春，范方玲子 （貴州大學 管理學院，貴州 貴陽 550025）

0 引言

隨著電子商務渠道的下沉，農產品外銷需求不斷增加，農產品物流市場隨之不斷擴大。農產品物流成本對農產品物流市場以及農產品供應鏈的發展至關重要，因此，供應商、銷售商、第三方物流之間需要通過建立合作機制來降低農產品供應鏈成本，同時通過協商對聯盟合作利益進行分配來優化供應鏈物流成本管理。

學術界對農產品物流成本及利益分配的相關研究早已展開。1913年Harris最早提出經濟訂貨批量模型，開啟了管理科學中庫存管理研究的先河[1]；宏觀上，有學者分析了實施JMI模型的前提和步驟，為企業供應鏈庫存管理提供了決策參考[2]，微觀方面，也有學者通過優化供應鏈配送模型，探尋有效控制農產品物流成本，增加供應鏈利潤的方法；在利益分配的實際應用方面，有學者將Sapley值法用于廢舊紡織品回收行業，通過合理分配聯盟收益，提高紡織服裝企業建立廢舊紡織品回收聯盟的積極性[4]，也有學者將Sapley值法用于奶牛產業價值鏈的利益分配問題，一定程度上刺激了奶牛產業鏈發展的積極性。但在農產品供應鏈物流成本及其利益分配的研究中，卻少有文獻涉及，本文在研究農產品物流成本構成的基礎上，將Sapley值法用于JMI-TPL模式下的農產品供應鏈利益分配，證明農產品供應鏈聯盟的戰略有效性和可行性。

1 農產品物流供應鏈結構

傳統的庫存管理模式下，供應鏈中每個環節的庫存管理都是獨立的信息孤島現象較為嚴重，將會造成大量的庫存浪費，聯合庫存管理模式下，各供應鏈節點企業通過戰略聯盟、信息共享、責任分擔，從而降低了供應鏈中的庫存風險，同時也降低了物流成本，增加了供應鏈的利益，增強了各節點企業的核心競爭力。第三方物流作為農產品資源集成、運輸、配送的重要載體，在供應鏈中也起著至關重要的作用。

在農產品物流供應鏈（如圖1所示）中，供應商一般為個體農戶、農業生產合作社以及大型農產品供應商，銷售商一般為農貿市場批發商、大型超市及大型農產品銷售企業，第三方物流在供應鏈中主要承擔農產品的運輸、在途庫存、配送等作用；農產品電商平臺將為供應鏈提供信息共享、支付結算、售后服務等功能。

圖1 農產品物流供應鏈結構圖

2 JMI-TPL物流成本模型

2.1 物流成本模型假設與參數設定

本文在借鑒趙琨（2015） 的物流成本模型[6]的基礎上，將農產品物流成本的主要組成部分分為運輸成本、庫存成本和管理成本，并在供應鏈中加入第三方物流，增加了供應商到銷售商、供應商到消費者的距離變量和運輸變量，從而構建單個周期內農產品供應商、銷售商與第三方物流公司的供應鏈物流成本模型。

假設：

（1）不考慮缺貨情況；

（2）管理成本包括運營成本、流通加工成本及其他管理成本等；

（3）假定供應鏈包含農產品供應商、農產品銷售商和第三方物流公司；

（4）庫存控制權由銷售商和第三方物流公司共同掌控，第三方物流公司擁有參與權，銷售商擁有決策權，銷售商的物流業務均由第三方物流公司運作；

（5）銷售商將采購信息、供貨計劃等信息提前告知供應商和第三方物流公司；

（6）物流成本計算以一個周期計算。

參數設定：

C

l：第三方物流公司單位時間內庫存成本；

CSi：銷售商i單位時間內庫存成本；

Q：銷售商訂貨批量；

T：訂貨周期；

Cy：單位距離運輸成本；

Cg：單位農產品加工管理成本；

λ：銷售商庫存放大系數，且1≤λ≤2；

NS：銷售商的安全庫存；

Lij：供應商i到銷售商j的距離；

Ljx：銷售商j到消費者x的距離；

Qij：供應商i到銷售商j的運輸量；

Qjx：銷售商j到消費者x的運輸量；

Li0：供應商到TPL的距離；

L0x：TPL到消費者的距離。

2.2 實施JMI-TPL模式前的物流成本模型

考慮到農產品的特殊性，供應商所供應的農產品一般不設置庫存，直接由第三方物流公司配送至市場或者運送到銷售商；為適應市場的不確定性，銷售商一般會設置λ倍的庫存放大系數，供應商提前一個周期向供應商發出采購信息，供應商為銷售商提供λ倍數量的農產品，銷售后，剩余的λ-1倍的農產品將作為銷售商的安全庫存。因此，每個周期T內，都有訂貨量Q的農產品在銷售商倉庫進行存儲，（λ- ）

1Q的農產品將會存放兩個周期。在一個銷售商i庫存成本為：

運輸成本為：

加工管理成本為：

供應鏈物流成本模型如下：

其中：CI為庫存成本，CT為運輸成本，CM為加工管理成本。

2.3 實施JMI-TPL模式后的物流成本模型

在實施JMI-TPL模式后，供應鏈節點企業之間的信息得以充分共享，銷售商通過外包將庫存轉移到TPL并由TPL配送至消費者。在理想的情況下，銷售商轉移到TPL的庫存的放大系數會逐漸減小，直至不放大，即λ=1。則實施JMI-TPL后供應鏈庫存成本模型為：

運輸成本模型為：

加工管理費用為：

則實施JMI-TPL后供應鏈庫存成本模型為：

2.4 實施JMI-TPL模式前后供應鏈成本分析

JMI-TPL實施后，供應鏈庫存成本變化為式（8）減式（4）：

由于實施JMI-TPL模式后，TPL為減少運輸成本，應使Li0+L0x＜Lij+Ljx，即運輸總距離減少，則必然運輸距離縮短，運輸成本降低；供應鏈總訂貨批量減小，則ΔQ＜0，則加工管理費用減少且庫存成本得以降低。因此，顯然在實施JMI-TPL模式后，供應鏈總成本減少，從而增加供應鏈的整體利益。

3 JMI-TPL模式下的利益分配

3.1 Shapley值法

Shapley值法是一種解決聯盟合作利潤分配的常用方法，最早于1953年由Shapley提出，學術界已經將Shapley值法應用于諸多行業的聯盟利益分配問題，在JMI-TPL模式下，將供應鏈節點企業對于供應鏈利潤的貢獻程度進行量化，并以此作為利潤分配的依據，是研究JMI-TPL模式下的利益分配的出發點。

Shapley值法定義如下：

設集合I表示由n個人組成的聯盟，對于集合I的任意子集S（S?I），存在著一個實值函數v（S）與之對應，且滿足：（1）v（? ）=0； （2）v（S1∪S2）≥v（S1）+v（S2）,S1∩S2=?，則稱［I,v］為n人合作對策，S為n人集合中的一個合作，特征函數v（S）為合作S的收益，v（I）為n人合作的最大收益。設ψi（v）表示第i個成員從合作最大收益v（I）中應獲得的最大收益，則聯盟S中第i名成員獲得的利益分配為：

其中，S（）i是集合I中包含成員i的所有子集，是S中元素個數）是加權因子，v S|（）i為子集S中除去合作伙伴i后可獲得的收益。

接下來以實施JMI-TPL模式后的農產品供應鏈為例，利用Shapley值法對供應商、第三方物流和銷售商的收益分配進行測算。

3.2 算例分析

本算例研究的產品為蘋果，供應路線為貴陽到遵義，車輛載重為6噸/車，為考慮計算方便，利潤單位均采用元/車。假設供應商、TPL、銷售商形成合作聯盟，考慮供應鏈包含一家供應商、一家第三方物流公司、一家銷售商的情況。通過調研，可得如下供應鏈節點企業利潤。

（1） 當各節點單獨經營時，蘋果供應商的銷售價格為6.8元/斤，種植成本為6元/斤，收益為0.8元/斤，單車收益為9 600元；第三方物流公司單獨運營時，毛利潤為1 200元/車，除去稅費、燃油費、過路費、倉庫租金、車輛折舊等物流成本合計750元/車，收益為450元/車；銷售商蘋果采購價為7.2元/斤，銷售價為9.9元/斤，每車毛利潤為32 400元，除去管理成本、物流成本、店鋪租金、工人工資等成本27 500元/車，收益為4 900元/車。

（2）當供應鏈節點企業合作時，按合作聯盟計算總收益，①供應商與TPL合作時，供應商蘋果在市場上的銷售價為7元/斤，種植成本不變，物流成本可依據規模效應減少30元/車，合作收益為11 280元/車；②當TPL與銷售商合作時，銷售商蘋果在市場上的銷售價為10元/斤，采購價不變，物流成本可依據規模效應減少30元/車，則合作聯盟收益為5 380元；③當供應商與銷售商合作時，供應商蘋果在市場上的銷售價為7元/斤，則銷售商的采購價為7元/斤，銷售商蘋果在市場上的銷售價為9.9元/斤，則合作聯盟收益為16 100元；④當供應商、TPL、銷售商合作時，供應商蘋果在市場上的銷售價為7元/斤，銷售商蘋果在市場上的銷售價為10元/斤，物流成本可依據規模效應減少50元/車，則合作聯盟收益為17 300元。根據Shapley值法，合作聯盟下每車蘋果供應鏈中供應商、TPL、銷售商利潤分配求解過程如表1、表2、表3所示。

表1 合作聯盟下供應商利益分配求解表

表2 合作聯盟下TPL利益分配求解表

表3 合作聯盟下銷售商利益分配求解表

根據計算，可分別得到形成聯盟后供應商的收益為Ψ供=3 200+1 805+2 200+4 640=11 845元/車；第三方物流公司的收益為ΨT=150+280+80+400=910元/車；銷售商的收益為Ψ銷=1 633.32+821.63+1 416.63+4 639.85=8 511.53元/車。供應鏈聯盟的整體收益為21 266.53元/車。

從以上結果可以看出，供應鏈節點企業合作后的整體收益都大于其單獨運營時的收益，其中供應商的收益提高了23.33%，第三方物流的收益提高了102.22%，銷售商的收益提高了73.70%。由此可見，將傳統Shapley值法應用于農產品供應鏈，以農戶為主農產品供應商在供應鏈聯盟利潤分成中仍處于弱勢地位，考慮風險因素、時間投入、人力投入等因素，其貢獻指標的比重應當上漲，收益也應得到一定程度的增加。

4 結 論

目前，供應鏈之間的競爭已越來越受到重視，供應鏈管理也將成為企業未來發展的關鍵。本文通過建立JMI-TPL模式前后物流成本模型并進行對比，分析了JMI-TPL模式前后農產品供應鏈節點企業的物流成本構成變化情況，并證明了實施JMI-TPL模式能有效地降低供應鏈成本。同時本文也通過利用傳統Shapley值法對農產品供應鏈聯盟利益進行分配，從另一個方面論證了實施JMI-TPL模式的可行性和有效性，對其他行業JMI-TPL模式的實施及聯盟收益分配分析也具有一定的積極意義。