競價與派單模式的平臺車貨屬性匹配研究*

辜 勇 蘇宇霞 張 列 鄭陽陽

(武漢理工大學物流工程學院1) 武漢 430063) (武漢地鐵集團有限公司2) 武漢 430063)

0 引 言

貨運信息平臺的常見的運作模式有兩種：競價模式、派單模式.雙邊用戶認可平臺的定價標準，注冊為平臺用戶.競價模式下，車貨屬性匹配表征為一對多雙邊匹配；派單模式下，屬性匹配表征為一對一雙邊匹配，且派單模式的一對一雙邊匹配屬于競價模式下的一對多雙邊匹配問題的一個特例.

目前對貨運信息平臺的研究主要集中于平臺構建與設計、運營與優化、盈利模式與平臺演化分析等方面.胡培等[1]嘗試建立了車貨匹配平臺優化模型，為平臺的發展提供了一定的理論依據.桂云苗等[2]基于平臺主體之間演化關系，探討了兩種用戶歸屬情形下平臺增值服務的最優投資策略.宋志剛[3]以運滿滿為研究案例，分析平臺價值創造邏輯的演進過程，為車貨匹配平臺的發展提供經驗借鑒.

針對雙邊匹配問題，孔德財等[4]針對一對一雙邊匹配問題，建立了考慮穩定性、公平性和滿意性的多目標優化模型.張笛等[5]針對語言偏好信息下的雙邊匹配問題，提出一種考慮匹配滿意性、公平性和穩定性的雙邊匹配方法.袁鐸寧等[6]針對擇期手術患者與醫生的一對多雙邊匹配問題，構建了滿足期望水平的穩定匹配方案的多目標優化模型.Chen等[7]著眼于多單元容量、雙方偏好較弱的雙邊匹配問題，提出了一種計算效率高的帕累托穩定匹配算法.Zhang等[8]基于婚配、人崗匹配等現實的雙邊匹配決策問題提出了一種基于失望理論的不完全模糊偏好關系的決策新方法.李銘洋、李博等[9]將雙邊用戶的失望-欣喜感知引入到雙邊匹配模型，豐富了雙邊匹配模型的理論研究工作.

綜上所述，貨運信息平臺研究大多停留在定性的層面，對于車貨屬性匹配問題的研究仍比較缺乏.此外，現有的研究多是針對一種雙邊匹配問題展開研究，對混合兩種或多種雙邊匹配問題的研究幾乎沒有，本文通過分析兩種模式下貨運信息平臺車貨屬性匹配問題的特殊性，設計復制貨主主體的處理方法實現不同模式下車貨屬性匹配問題的統一解決.

1 問題描述

派單模式的屬性匹配屬于競價模式下屬性匹配的一個特例，兩種模式下的雙邊匹配問題可以歸納一個特殊的一對多雙邊匹配問題.

定義1平臺車貨屬性雙邊匹配定義為映射f：H∪S→H∪S，當且僅當?Hi∈H,Sj∈S，映射f滿足以下條件.

1)f(Hi)?{Hi}∪S.

2)f(Sj)=H∪{Sj}.

3) 若f(Hi)={Sj+1,Sj+2,…,Sj+ci}，j+ci≤m，則有f(Sj+1)=Hi，f(Sj+2)=Hi，…f(Sj+ci)=Hi.

5) 若f(Sj)=Hi，則Sj∈f(Hi).

6)f(Hi)∩f(Hi′)=?，?i′∈{1,2,…,n}且i′≠i.

1.1 一對多雙邊匹配轉化為一對一雙邊匹配

進一步考慮創建的一對一雙邊匹配模式的特殊性，貨主集合中存在n(ci-1)個虛擬主體，與他們的原生主體的屬性相同，此時同一承運人對其的匹配滿意度是相同的，排序也是相等的.

1.2 一對一雙邊穩定匹配

定義4對于一對一雙邊匹配f′，若不存在f′—阻礙穩定對，則稱f′為穩定一對一雙邊匹配.

2 屬性匹配指標分析及計算

貨運信息平臺根據用戶提供的信息實現雙邊用戶的匹配是其主要職能.平臺將信息分成兩類，一類是必須要滿足的客觀指標信息；另一類信息則是決定匹配優先級的偏好因素.

2.1 貨主對承運人的匹配指標分析與滿意度計算

2.2 承運人對貨主的匹配指標分析與滿意度計算

2.3 總體匹配滿意度計算

(2)

(3)

3 車貨屬性匹配模型

3.1 模型假設

車貨屬性匹配模型假設如下.

1) 貨主坐標、承運人坐標與客戶節點坐標已知，各點坐標以經緯度形式表示(lat,lng)，參考文獻[10]的計算公式，為

(4)

2) 雙邊用戶熟悉匹配流程，自覺上報運力與貨運需求.

3) 運輸過程一切順利，承運人運輸合規.

4) 車輛運輸平均速度已知.

5) 任一貨主需求均可以被一個承運人用一輛車滿足.

3.2 模型構建

本文構建的平臺車貨屬性匹配模型，考慮了雙邊用戶匹配滿意度與穩定性.在實際的雙邊用戶的匹配過程中，雙邊用戶間必須滿足對方的客觀指標需求，同時任一用戶最多只能匹配一個另一邊用戶.模型數學表達式為

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

xij=0或1i=1,2,…,nci;j=1,2,…,m

(10)

3.3 模型求解

(11)

(12)

式中：φZ1與φZ2的取值范圍為[0,1].設w1與w2分別表示Z1和Z2在單目標模型中所占的權重值，滿足w1+w2=1.考慮車多貨少的實際背景，平臺在匹配過程中更多地考慮貨主的匹配滿意度，即w1>w2.轉化后的目標函數為

maxZ=w1φZ1+w2φZ2

(13)

4 算例分析

表1 貨源信息

表2 車源信息

表3 貨主節點坐標

表4 承運人節點坐標

表5 貨主指標權重表

表6 承運人指標權重表

(14)

表7 匹配結果

,由表7可知，當權重值設置如上時，競價模式下，H1與S13,S3達成匹配；S13的滿意度優先級高于S3，即在派單模式下H1最終與S13形成匹配對；同上分析，競價模式H2與S15,S1形成匹配對，派單模式H2與S15形成匹配對；競價模式下H3與S2,S6形成匹配對，派單模式H3與S2形成匹配對；競價模式下H4與S4、S12形成匹配對，派單模式H4與S4形成匹配對.S5，S7，S8，S9，S10，S11與S14最終未與貨主形成匹配.該配對組合下目標函數值分別為Z1=7.01，Z2=6.78，轉化后模型目標函數值Z=0.98.

5 結 束 語

針對兩種模式下平臺車貨屬性匹配展開研究，考慮兩種模式下輸出結果間的包含關系，定義了特殊的一對多匹配問題，設計了復制貨主主體的方法，并加入了穩定性約束條件，將問題轉換為一對一雙邊穩定匹配問題.然后分析影響雙邊用戶匹配的客觀指標與偏好指標，確定了各指標滿意度的計算方法，并建立了以雙邊用戶匹配滿意度最大的多目標匹配模型，借鑒隸屬度函數的思想，運用線性加權的方式將其轉化為單目標模型，并使用lingo計算工具求解問題模型，實現雙邊用戶屬性匹配結果的多樣化輸出 .本文設計復制貨主主體的處理方法實現兩種模式車貨屬性匹配問題的統一解決，豐富與完善平臺車貨屬性匹配理論研究.