農(nóng)村電商“最后一公里”配送問題的最優(yōu)模式?jīng)Q策方法研究

楊媚

（樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 財(cái)經(jīng)管理系,四川 樂山 614000）

一、相關(guān)背景

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下，農(nóng)村電商已成為幫扶農(nóng)產(chǎn)品上行、促使工業(yè)品下行、實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要途徑之一。然而因我國(guó)農(nóng)村地理環(huán)境、交通不便等諸多限制，這“最后一公里”并未全線打通[1]。2019年上半年，網(wǎng)絡(luò)購物市場(chǎng)保持較快發(fā)展，以中小城市及農(nóng)村地區(qū)為代表的下沉市場(chǎng)拓展了網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)增長(zhǎng)空間，電商平臺(tái)加快渠道下沉。如何打通“最后一公里”成為亟待解決和優(yōu)化的問題。

配送的“最后一公里”并不是真正的一公里，是指從物流分揀中心到客戶手中這一段距離，通過運(yùn)輸工具等，將貨物送至客戶手中的過程。這一短距離配送，是整個(gè)物流環(huán)節(jié)的末端環(huán)節(jié)，也是唯一直接和客戶面對(duì)面接觸的環(huán)節(jié)，意義重大[2]。物流公司存在配送“最后一公里”這一難題主要原因在于需求量不足、配送成本高、設(shè)施不完善等問題，這些問題使得農(nóng)村地區(qū)對(duì)于物流公司的生存環(huán)境較為“惡劣”，很難盈利，阻礙了物流公司完善最后一公里配送的步伐。

諸濤、倪蔚穎對(duì)電商物流“最后一公里”配送中快遞收發(fā)點(diǎn)菜鳥驛站、社區(qū)便利店、快遞柜三種目前應(yīng)用最廣泛的模式進(jìn)行分析，認(rèn)為具有較大的發(fā)展前景[3]。但這三種模式主要應(yīng)用于城市。王敬齋提出解決電商“最后一公里”問題，并非電商企業(yè)和物流公司能夠完全解決的問題，需要社會(huì)、政府部門參與，政府需要合理規(guī)劃預(yù)留物流發(fā)展空間，借助公共交通工具進(jìn)行物流配送；人人配送、無人配送等也可積極探索[4]。吳向向、王紅春提出“快遞園”的構(gòu)建和現(xiàn)場(chǎng)模擬“快遞園”的運(yùn)作方式，利用數(shù)據(jù)模型預(yù)測(cè)“快遞園”的發(fā)展前景[5]。該“快遞園”理念也主要針對(duì)城市社區(qū)。陳婉婷提出以合理的農(nóng)村電商物流最后一公里配送模式為前提,使用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)研究配送路線[6]，但未對(duì)主要的配送模式進(jìn)行分析說明。郭月結(jié)合農(nóng)村電商物流“長(zhǎng)運(yùn)輸鏈＋低消費(fèi)密度”的特征，提出“選擇取送貨”模式。物流公司選擇部分需求量較大、配送距離較近的農(nóng)村需求點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先配送，最大限度的減少服務(wù)盲點(diǎn)，在農(nóng)村電商物流末端配送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，以“物流”拉動(dòng)“商流”發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)快遞全面下鄉(xiāng)的狀態(tài)[7]。李志鵬研究農(nóng)村電商物流配送中心的選址問題，主要從配送中心選址的角度出發(fā)，考慮每個(gè)農(nóng)村配送需求點(diǎn)可以由多個(gè)配送中心共同配送，提高物流速率和成本等，但未考慮貨物從配送中心出發(fā)后“最后一公里”配送如何實(shí)現(xiàn)[8]。丁紅英認(rèn)為提高農(nóng)村電商物流配送需要優(yōu)化“最后一公里”配送方法、合理選擇配送網(wǎng)點(diǎn)地址、加大農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)型人才[9]，但未給出具體的優(yōu)化方法、選址方法等。

綜上，從相關(guān)學(xué)者目前對(duì)農(nóng)村電商“最后一公里”研究來看大多站在物流企業(yè)（快遞公司）的角度考慮，降低物流成本、提高物流企業(yè)收益、提高物流速率等，其他因素考慮較少，如，收件人的滿意度、收件人取貨花費(fèi)的時(shí)間等。同時(shí)，對(duì)“最后一公里”具體的配送模式研究也較少。因此，從多角度優(yōu)化“最后一公里”配送方法還有待深入研究。

二、農(nóng)村電商現(xiàn)有“最后一公里”配送模式及存在問題

在政府政策的支持下，我國(guó)農(nóng)村物流在不斷發(fā)展，但仍然處在發(fā)展初期，以阿里集團(tuán)、京東、拼多多等為代表的電商公司和以郵政、“四通一達(dá)”、順豐等為代表的物流公司開始向農(nóng)村地區(qū)延伸服務(wù)，呈現(xiàn)縣鄉(xiāng)兩級(jí)物流服務(wù)架構(gòu)。目前我國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)物流覆蓋率已達(dá)80%,但從現(xiàn)狀來看基本止步于鄉(xiāng)鎮(zhèn)，快遞下鄉(xiāng)到村一級(jí)基本沒有實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，農(nóng)村電商物流“最后一公里”配送存在的主要問題有：配送成本高；基礎(chǔ)設(shè)備差；配送網(wǎng)點(diǎn)少、選址不合理；缺乏物流專業(yè)人才等[9]。從當(dāng)前“最后一公里”快遞配送模式來看目前主要有6種模式，見表1。

表1 目前農(nóng)村電商“最后一公里”配送主要模式

從以上主流快遞配送模式來看，有其優(yōu)勢(shì)（更多的是考慮如何降低配送成本等問題），但同時(shí)也存在不少的問題，如：快遞丟包率、收件人取件麻煩等。如何從多方面優(yōu)化農(nóng)村快遞”最后一公里”配送的問題，還有待繼續(xù)研究。

三、最優(yōu)配送模式的原理及其方法設(shè)計(jì)

通過以上分析，本文試圖從快遞配送收益成本、收件人滿意度兩個(gè)方面進(jìn)行分析，把“快遞園”理念運(yùn)用到農(nóng)村電商“最后一公里”配送，構(gòu)建村民自取點(diǎn)取貨模型和快遞員統(tǒng)一配送模型，并在此基礎(chǔ)上改進(jìn)“選擇取送貨模式”，融入“收件人的滿意度”構(gòu)建基于滿意度的最優(yōu)配送模型，從收件人的滿意度（主要考慮配送間距）和快遞配送收益成本出發(fā)，探討農(nóng)村電商“最后一公里”配送問題。

（一）最優(yōu)配送模式內(nèi)涵

本文中的最優(yōu)配送模式即從快遞配送收益成本和收件人滿意度兩個(gè)方面進(jìn)行分析，優(yōu)化收益成本、提高收件人滿意度構(gòu)建配送模型。

1.快遞配送收益成本分析

優(yōu)化配送模式的根本目的是增加收件人的滿意度、降低配送成本和增加收益。郭月提出的“選擇取貨模式”從三個(gè)方面來降低配送成本和增加收益[7]。見圖1，其中圖a為原始收益成本圖，可見單位成本大于單位收益，無法獲得利潤(rùn)；圖b中①增加快遞數(shù)量可使單位收益大于單位成本，可能獲得利潤(rùn)或增加利潤(rùn)；②降低單位成本可使單位收益大于單位成本，可能獲得利潤(rùn)或增加利潤(rùn)；③增加單位收益可以使單位收益大于單位成本，可能獲得利潤(rùn)或增加利潤(rùn)。通過以上分析得出在其他因素保持不變的情況下，增加快遞配送數(shù)量或者增加單位配送收益或者降低單位配送成本，可獲得利潤(rùn)或增加利潤(rùn)。

圖1 快遞配送收益-成本圖

2.收件人滿意度分析

收件人滿意度也就是收件人的滿意程度，是對(duì)收件人滿意水平的一種量化測(cè)度。如美國(guó)學(xué)者Cardozo所言，收件人的期望會(huì)影響收件人的滿意度，收件人的期望與服務(wù)過程中收件人的實(shí)際感知之間的差距可用于測(cè)量收件人的滿意程度。郭媛媛在對(duì)物流配送服務(wù)農(nóng)村顧客滿意度影響因素研究中發(fā)現(xiàn)，物流配送服務(wù)的可靠性和保證性對(duì)收件人滿意度的影響最大，這就要求快遞員能夠?qū)⒇浳餃?zhǔn)確、按時(shí)、無損地送到顧客的手中，這也是收件人最根本的訴求[10]。石小岑在基于層次分析法對(duì)物流配送顧客滿意度的評(píng)價(jià)的研究中表明商品的配送速度和配送質(zhì)量最能影響收件人的滿意度[11]。本文將滿意度融入到模型中，提出配送間距與滿意度關(guān)系（見圖2），配送間距即收件人地址與取件地之間的距離。當(dāng)快遞員將貨物直接配送到收件人預(yù)留地址，視為配送間距為0，則滿意度最高，當(dāng)快遞員將貨物統(tǒng)一放到鄉(xiāng)鎮(zhèn)代理自取點(diǎn)或村口等，收件人自行取貨，則存在配送間距，則滿意度降低。從圖2中可見配送間距為②點(diǎn)處的滿意度低于配送間距①點(diǎn)處。

圖2 配送間距與滿意度關(guān)系

（二）模型構(gòu)建與推理

沿用文獻(xiàn)[6]這一理念，把一個(gè)村看作一個(gè)“快遞園”，一個(gè)村的面積為E，把村看作一個(gè)矩形，長(zhǎng)寬值分別為L(zhǎng)、W，村里戶數(shù)為n。為體現(xiàn)滿意度及配送模式的差異性，首先構(gòu)建兩個(gè)模型，一個(gè)是選取最優(yōu)的快遞自取點(diǎn)位置，村民到快遞自取點(diǎn)取貨的取貨模型；另一個(gè)是該村派遣一名快遞員進(jìn)行統(tǒng)一配送的模型。在兩種配送模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上，再構(gòu)建基于滿意度的最優(yōu)配送模型。

1.村民自取點(diǎn)取貨模型

（1）模型構(gòu)建

村民自家出發(fā)去自取點(diǎn)收取快遞的時(shí)間成本為T j，一次取物量q j，γ為取貨量系數(shù)，當(dāng)取貨量增加時(shí)，γ值下降，γ取值(0,]1。考慮到農(nóng)村道路復(fù)雜，且實(shí)際道路并非兩點(diǎn)間的直線，設(shè)路況復(fù)雜程度系數(shù)βj，快遞自取點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y),村戶的位置坐標(biāo)為（x j，y j），j的取值1-n,村民最優(yōu)的快遞自取點(diǎn)位置(x,y)，C1為在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，需要取件的村民取件的總成本。考慮村民取件總成本，約束條件為村范圍、村戶數(shù)量，建立如下模型：

（2）模型求解方法及復(fù)雜度

考慮到獲得數(shù)據(jù)結(jié)果的精準(zhǔn)性，且數(shù)據(jù)量不大，采用枚舉法，通過計(jì)算機(jī)C語言編程遍歷所有可能的結(jié)果，兩兩比較，獲得最優(yōu)點(diǎn)。計(jì)算復(fù)雜度為n3。

2.快遞員統(tǒng)一配送模型

（1）模型構(gòu)建

快遞配送單位費(fèi)用U i，一次送貨量Q i，μ為取貨量系數(shù)，考慮到農(nóng)村道路復(fù)雜，設(shè)路況復(fù)雜程度系數(shù)αi，最優(yōu)的配送路線S i（假設(shè)最優(yōu)路線從起點(diǎn)出發(fā)，最終又回到起點(diǎn)），C2為為在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，一名快遞員將需要配送的貨物進(jìn)行配送的總成本。考慮一名快遞員配送貨物總成本，約束條件為村范圍、村戶數(shù)量，建立如下模型：

（2）最優(yōu)配送路線算法及復(fù)雜度

最優(yōu)配送路線實(shí)際是通過加權(quán)的最短路徑算法獲得，在已知配送點(diǎn)的情況下，通過計(jì)算機(jī)語言編程，采用枚舉法，獲得最小值。計(jì)算復(fù)雜度為n！。

3.基于滿意度的選擇性配送模型將滿意度與兩種配送模型組合，形成選擇型取貨模型，C為快遞員配送總成本，滿意度S,村民自取點(diǎn)取貨滿意度系數(shù)為a,nj為自取點(diǎn)取貨村民數(shù),n2為快遞員統(tǒng)一配送村民數(shù)，快遞員統(tǒng)一配送滿意度系數(shù)位b,其他系數(shù)同上，模型如下：

該模型為雙目標(biāo)模型，考慮式（7）為第一目標(biāo)，式（8）為第二目標(biāo)，將式（13）帶入式（8）得到：

由式（14）分析，如果a、n已知，當(dāng)b>a，n2越大，則S越大。由此則需要對(duì)第一目標(biāo)式（7）求解。

四、算例分析

通過C語言編程，按照模型計(jì)算出在相同大小的村，即村的長(zhǎng)寬值L、W固定不變，村面積大概在7.5-15平方千米，為了降低計(jì)算的復(fù)雜度，在不影響結(jié)論的前提下，將村的長(zhǎng)L取值3千米、寬W取值4千米，即村面積12平方千米。結(jié)合農(nóng)村實(shí)際情況，一個(gè)村戶數(shù)大致在50-500之間，分別取值50、100、200、300、400、500。村民的位置坐標(biāo)隨機(jī)產(chǎn)生。由于同一時(shí)間段并非所有村民都需要去取快遞，故設(shè)村民購物取貨率10%。假設(shè)村民通過自取點(diǎn)取貨滿意度為1，快遞員統(tǒng)一配送村民滿意度為2。由式（14）可知，當(dāng)b>a時(shí)，n2=n,即全部采用快遞員統(tǒng)一配送，滿意度最高，但還需根據(jù)式（7），考慮收益成本最大化問題。因此在算例分析時(shí)，對(duì)三個(gè)模型進(jìn)行分別分析如下：

（一）村民到快遞自取點(diǎn)取貨

村民居住地的坐標(biāo)位置（x j，y j）隨機(jī)產(chǎn)生，取快遞的時(shí)間成本T j，考慮到村民對(duì)時(shí)間成本的不同，取值設(shè)定在[1,3]，一次取物量q j，取值設(shè)為[1,3]，考慮到農(nóng)村道路復(fù)雜，設(shè)路況復(fù)雜程度系數(shù)βj，γ取值：當(dāng)q j=1時(shí)，γ=1；當(dāng)q j=2時(shí)，γ=0.8；當(dāng)qj=3時(shí)，γ=0.6；獲得（1）式，約束條件如下：

考慮村戶坐標(biāo)點(diǎn)隨機(jī)產(chǎn)生，故每個(gè)相同n值下，重復(fù)計(jì)算，獲得5個(gè)數(shù)值。通過程序計(jì)算得到如下表2數(shù)據(jù)值信息。

表2 快遞自取點(diǎn)最優(yōu)位置及消費(fèi)值

通過計(jì)算我們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，當(dāng)該村長(zhǎng)寬位置固定，通過模型得到的最優(yōu)快遞自取點(diǎn)位置較為集中，在居民戶數(shù)相同的情況下，得到的消費(fèi)值也大致相同。即通過此模型可以得到較優(yōu)的自取點(diǎn)位置。見圖3、圖4。

圖3 快遞自取點(diǎn)最優(yōu)設(shè)置位置

圖4 快遞自取時(shí)居民戶數(shù)與總成本關(guān)系

（二）快遞員統(tǒng)一配送

通過語言編程對(duì)模型求解且按照最優(yōu)配送路線算法獲得配送路線及C2，如表3。

表3 快遞員統(tǒng)一配送消費(fèi)值C2

（三）基于滿意度的最優(yōu)配送模型

通過對(duì)模型的分析可知，當(dāng)n1=n時(shí)，式（7）可簡(jiǎn)化為式（1），得出的結(jié)果同上；當(dāng)n2=n時(shí)，式（7）可簡(jiǎn)化為式（4），得出的結(jié)果即同式（4）；求解過程同樣通過C語言編程，遍歷分組求解，即隨機(jī)產(chǎn)生村民居住地的坐標(biāo)位置，C n j n(n j∈[1,2,…,n],n∈N)分組求解獲得最優(yōu)C值，其他參數(shù)取值同式（4）和式（1）求解所帶參數(shù)。對(duì)第一目標(biāo)求解得到式（7）最優(yōu)解后，再考慮第二目標(biāo)式（8）滿意度，獲取的數(shù)值見表4。n1取值多個(gè)，由于C的取值更多，C取值很多都很接近，為保留更多的n1，故C值保留整數(shù)。

表4 基于滿意度的選擇配送模型

（四）三個(gè)模型對(duì)比分析

通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在一定條件下通過對(duì)村民自取點(diǎn)取貨模型求解，可以得到較優(yōu)的自取點(diǎn)坐標(biāo)位置；對(duì)快遞員統(tǒng)一配送模型求解可以得到最優(yōu)的快遞員統(tǒng)一配送路徑；該兩個(gè)模型相比較，當(dāng)居民戶數(shù)低于500時(shí)，C2低于C1；當(dāng)居民戶數(shù)高于500時(shí)，C2開始高于C1，由此兩種模型不能說哪種模型一定更優(yōu)，配送人數(shù)的不同對(duì)消費(fèi)值有影響。對(duì)于基于滿意度的最優(yōu)配送模型融入快遞員統(tǒng)一配送模型和村民自取點(diǎn)取貨模型以及村民取貨的滿意度，對(duì)該模型求解得到的結(jié)果都優(yōu)于快遞員統(tǒng)一配送模型和村民自取點(diǎn)取貨模型。見圖5。

圖5 C1、C2、C對(duì)比圖

五、結(jié)論與討論

構(gòu)建鄉(xiāng)村末端物流線路共享系統(tǒng)，將物流線路終端布置到村一級(jí)，實(shí)現(xiàn)配送入村全覆蓋具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文從收件人的利益和配送成本出發(fā)建立快遞自取點(diǎn)取貨模型和快遞員統(tǒng)一配送模型，同時(shí)融入取件人的滿意度，構(gòu)建基于滿意度的最優(yōu)配送模型。通過模型構(gòu)建求解得出：此種模型針對(duì)我國(guó)農(nóng)村特殊的地理環(huán)境和村民分散居住的特點(diǎn)，結(jié)合自取點(diǎn)自取和快遞員統(tǒng)一配送兩種配送形式進(jìn)行配送，具有一定的優(yōu)勢(shì)，可在農(nóng)村電商物流“最后一公里”配送中應(yīng)用。同時(shí)，單一的快遞自取點(diǎn)取貨模型和快遞員統(tǒng)一配送模型并不能簡(jiǎn)單說哪一個(gè)模型更優(yōu)，需結(jié)合其他因素才能得出結(jié)論。

當(dāng)然模型的構(gòu)建和求解還存在一定的局限性，本模型討論只考慮了一名快遞員進(jìn)行統(tǒng)一配送的單路徑問題，多名快遞配送的多路徑模型還需進(jìn)一步討論。在滿意度的考慮上，只考慮了取件人與配送間距的滿意度問題，影響取件人滿意度的因素較多，也可進(jìn)一步將更多影響取件人滿意度的因素融入到最優(yōu)取件模型中進(jìn)行討論。