跨境電商BC業務運單分配及路線優化策略

鐘璐蔓

摘 要：我國海關經管機構的海關管理體制存在差異，效率緩慢，以至其難以高效運營。貨品通過海關的時間不同會對運輸時間產生很大影響，所以，將每批貨品都安排到相應的經管地點，選擇合適的通關路徑非常關鍵。淺析BC業務運單的通關過程，應優化通關時間和通關數量的限制，使通關時間和費用降到最低，因此文章提出了雙目標0-1整數規劃的數學模型，設計了一種雙目標粒子群算法，通過實例驗證了該方法的有效性。與實際業務相比，該方法計算出的通關和運輸方案平均縮短了51.05%，降低了通關費用；與常用的NSGA-II和 MOEA/D算法相比，該方法的求解效率和質量都有很大提高。

關鍵詞：跨境電商；業務運單分配；路線優化

中圖分類號：F259.27文獻標志碼：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.04.017

Abstract： In our country， customs administrative organization，s customs management system has differences， as well as its inability to proceed normally. If the goods go through the customs at different times， it will have a great impact on the transportation time. Therefore， it is very important to arrange each batch of goods to the corresponding administrative place and choose the appropriate path of customs clearance. To analyze the customs clearance process of BC business waybill， we should optimize the customs clearance time and quantity limits. In order to minimize the time and cost of customs clearance， a mathematical model of two-objective 0-1 integer programming is proposed. A two-objective particle swarm optimization （PSO） algorithm is designed and its effectiveness is verified by an example. Compared with the actual business， the calculated customs clearance and transportation scheme is shortened by 51.05% on average and the customs clearance cost is reduced. Compared with the commonly used NSGA-II and MOEA/D algorithms， the efficiency and quality of the proposed method are greatly improved.

Key words： cross-border e-commerce; business waybill allocation; route optimization

0? ? 引? ? 言

BC模式的物流操作是以訂單為基礎，通過第三方物流公司向國內運輸貨品，在選擇海關經管點進行通關后，向消費者派發。而通關的時間，直接關系到貨品的運輸。在流程效率、客戶數量不斷增加、市場競爭日趨激烈的情況下，如何縮短通關時間，降低成本是在跨境電商中第三方物流公司急需解決的問題。國內的學者提出了以下幾種觀點：陳果（2022）提出，在全球化背景下跨境電商物流模式下，需要對電商模式進行優化升級，只有這樣才能夠完善電商服務群眾滿意度的體系[1]；目前國內外對跨境電商物流路徑優化的研究主要集中在對物流網絡的優化的問題上，王磊（2017）提出，就如何降低我國跨境電商的物流運輸成本和時間提出了一些具有指導意義的意見[2]；王杰等（2017）提出，在過渡期內，中國跨境進口電商需自我規范，應對政策變化；運用現代高新科技，開啟智能可持續發展[3]；肖婷婷（2018）提出跨境電商海外直郵模式發展要加強宣傳力度，加強行業監管，提高物流運作能力，精準適應政策法規等方式[4]；劉天媛等（2016）提出，從第三方物流服務商的視角出發，建立了一種在深度學習基礎上的物流容量分配優化方案[5]；龐燕（2015）提出，根據退貨條件，建立了三種不同的跨境物流模型，以實現最優的物流模式[6]。眾多學者主要針對不同情況下的跨境物流網絡進行了優化。為解決跨境運輸中的清關、航線間距差異等問題，建立了一種多式聯運的評估體系。提出一種基于服務網絡的混合整數規劃模型，確定最優的汽車行駛路徑。海關在國際貿易中占有舉足輕重的地位，海關的通關工作在很大程度上影響著海關的正常運行。本文的研究并沒有將這一影響因素納入到最優策略中。在跨境電子商務中，應充分考慮通關效率與通關限額等因素，使通關時間最短。以時間和通關費用為優化目標，建立了一個0-1的整數規劃模型，并用該方法求解最優的通關和運輸，有效地降低了跨境電商的成本和效率。

1? ? 問題概括和建立模型

1.1? ? 問題概括

在一定時期內，國外倉庫收集各平臺的全部訂貨票據，每個平臺的運輸單包括多個訂單，并且每個訂單不包括相同最小存貨管理單位（SKU）。每一運單中的貨品都是由國際物流運送至入境口岸后，選擇海關經管點進行通關，然后再由國內物流向消費者配送。配送流程如下：海外倉—出口海關—國際物流—進境口岸—海關檢查—境內物流。

為了更好地把握國際經濟貿易網絡結構及其經濟發展和物流動態關系，選擇了一個模型分析兩岸之間的貿易現象和客觀表現。耦合效應及其協調程度決定了當兩個或多個系統一起到達臨界區時，它們會面臨著不同的有序和結構方向，這直接決定了整個系統從無序到有序的發展趨勢。然而，形成這一發展趨勢的根本關鍵在于系統內各種時序參數的相互幫助與配合，這直接決定了系統相互變化的特點和規律。假設我國長江流域經濟、貿易和物流網絡結構的經濟系統為E、物流系統為L，兩者都應該是非線性的。在建立一個動態耦合模型的過程中，如果f（E）和f（L）是一個較大系統的兩個主導子系統，則將我國在經貿物流網絡結構中的各種物流狀態和數據進行了整合，計算得出我國在經貿物流網絡結構中關于經濟動態的各種規律，那么其演化方程就是：

根據推導公式得出兩個子系統的演化速度，就可以計算出物流系統受經濟系統影響的發展機理。從所獲得的數據可以看出長江流域城市經濟發展與物流發展之間的聯系和耦合程度。通過對計算結果的認真分析，再根據實際情況可以看出，只有高水平物流能力才能在相鄰城市之間以高效趨勢流動，這可以在保持原有經濟效益的基礎上，使生產成本比以前更快地流動。

各個海關關卡的管理操作和檢查效率等方面都有著差別，使得同一SKU在不同的經管地點申報的一次成功率也有很大差別。第三方物流公司在向海關處申請通關的時候，至少需要1～2天，最多需要1個星期。所以，若在申報時可以一次性完成，將大大縮短通關時間。另外，由于工作時間和人力資源的限制，海關檢查站處理通關物品數在規定時限內是有限的。所以，通關速度與配額是影響通關時間的主要因素。

本文著重討論了在進出口貨品運輸過程中，如何選擇適當的海關經管點，并確定合理的通關路徑。針對這一問題做出以下假設：（1）每一運輸單中含有若干個訂單，且各訂單中僅僅有一種 SKU；（2）本運單所載貨品不能分開，必須始終作為整體進行運輸和通關；（3）不考慮外界因素，設置在每個海關檢查站的首批貨品的開始通關時刻是0。

1.2? ? 0-1 規劃的運單分配及路線優化模型

在一個進口港口收集了 N個貨品，每個貨品的數量是Oi（i=1，2，… ，N）共有M個可供選擇的海關經管站，距進口港的距離為Dj（j=1，2，...，M）并且都設定了可以通過的訂單數量Rj。運輸單i中的SKUk位于海關經管點j通關一次的成功率是Fikj（k=1，2， ... ，Oi），如果是一次申請成功，則需要的時間為tikj，相反則為tikj，進口港口和海關經管站j的單位運輸費用為 CTj（單位距離/訂單）。出口時間為t0，海關關卡j的通關費用每單為CCj。每一單通關運輸單中的貨品可以被送到任何海關關卡進行通關，并且每次只能處理一件貨品。整個運輸單的通關時限由該運輸單中的全部訂單的最長通關時間決定。當貨品被指派至海關經管點j進行通關，其開始時間為sij，通關處理時間為eij、海關關閉時間是Tij。

決策變量定義如下：

建立了一個0-1的整數規劃模型，并考慮了最短的通關時間和費用。

式（1-2）代表了最大完成通關時間，并使全部運輸單中的貨品的全部通關費用最小；式（3）代表了貨品在任何運輸單中只能向一個檢查站發出；式（4）代表了海關限額的限制；如果式（5）代表在經管點j處，運單i和l中的貨品按順序通關，那么它們都必須被運往經管點j。式（6）代表運輸單i和l中的貨品在相同的經管點有且只存在一個次序關系；代表運輸單的（7）i內貨品在經管點j的通關時間依賴于運輸單中使用最多式（8）代表運輸票據中所有貨品的開始通關時間都大于到達經管點的時間；如果在運輸單i和l中，式（9）和（10）代表貨品在經管站j處有先后處理通關手續的次序關系，然后處理手續后的貨品的開始通關時刻必須大于貨品到達海關后的通關時間；式（11）表示在監聽情況下，運單i和l中的貨品若在經管點j處連續通關，則二者之間必然有先后次序關系；式（12）類似于式（6），代表兩個成員間的次序關系只有一個；式（13）表示運輸單中的全部貨品的通關時間等于開始時間加上申請通關手續花費的時間；式（14）是指全部運輸單中貨品的最大完成通關時間；式（15）、式（16）是兩個數值范圍，其中一個決定著變量，另一個表示參數。

2? ? 算法的設計

為了解決這一問題，提出了一種基于通關點決策和配額限制的多目標粒子群算法和多目標問題中的多目標優化問題。同時，結合公司的實際調查，按照現行商業法規設置了相應的風險防范措施。流程如下。

開始—初始化粒子的速度和位置及個體最優粒子—計算粒子的適應度值，包含兩個目標函數值及被分配到各個通關管制點的訂單數—依據目標函數、是否滿足海關配額約束確定粒子間的支配關系，篩選出初始非劣解集—基于非劣解集選擇群體最優粒子的速度和位值—依據新公式更新所有粒子的速度和位置—計算粒子的適應度值，包含兩個目標函數值及被分配至各個管制點的訂單數—是否滿足停止規則（否：回到第5步重新開始）—結束（是）。表1為非支配解數量指標值對比結果，表2為運行時間指標值對比結果。

該方法的主要步驟如下。

第一步：設定最大的代數 MAXGEN，種群數量 POP，并對種群的位置以及速度進行隨機初始化。

各粒子的位置和速度都是以運單的數目為單位，粒子的位置構成見圖1。這個位置的數字是每個經管站的編號，表示這個運輸單中的貨品將被運送到這個經管站。

第二步：對粒子進行調整。該粒子的適配值包括兩個指標函數值，分別是全部貨件的最大完成通關時間、總通關費用，這一局部的適配值愈低，就愈容易取得比其它粒子更好的效果。適應度值也包含在粒子中被指派給每個經管點的訂單數。如果有一個經管點上的訂單數量超出了海關限額，那么這個粒子就不符合限制。

第三步：產生一個初始的可行方案。通過調整粒子間的支配關系，以及根據對各個粒子的適配值和約束條件，將所有滿足條件的粒子組成一個非劣解集。如果非劣解集中的粒子可以接受一個最優解，那么這個方案就是初始可行方案。如果有一個不能接受，則將該方案從候選集中剔除。

第四步：對各個粒子的位置和速度進行更新，并對其進行相應的調整。然后根據粒子的速度，根據群體最優粒子和個體最優粒子來更新粒子的位置。

第五步：對最優粒子和非劣解集合進行更新。

根據各粒子對新粒子與個別粒子之間的支配關系，選取主控粒子為新的最優粒子。然后，從目前的非劣解集合中隨機選出一個最優的粒子。把最好的粒子和當前的非劣解集合并，將被控制的粒子剔除，然后對非劣解集進行更新。

第六步：當重復數達到設定值時，最后的非劣解集合就是最優的通關和轉運方案，此時算法完成。

3? ? 結? ? 語

為解決跨境電商BC模式下的通關與物流運輸問題，構建以最少的通關時間與費用為目標基于通關點決策和通關配額限制的 MOPSO算法，并給出了雙目標整數規劃模型。通過實例計算，證明了本文提出的方法可以使通關和運輸方案的平均通關時間縮短51.05%，從而降低了52.60%的通關關費，在求解效率、解的質量和多樣性、均勻分布等方面都有較好的應用前景。

在跨境通關和運輸優化過程中，最主要的目的就是提高運輸效率，減少成本。在時間和費用上權衡，在更緊迫的情況下，可以通過增加費用預算來獲得更高的通關效率和流程服務級別；在降低成本的過程中，為了節約物流費用，可以適當地犧牲運輸效率。

參考文獻：

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[2] 王磊．海關稅收新政下我國跨境進口電子商務模式[J]．中國流通經濟，2017，31（12）：50-55.

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