基于改進Shapley值的大連市水產(chǎn)市場共同配送成本分攤研究

文/李杭潑

一、大連市水產(chǎn)品批發(fā)市場發(fā)展現(xiàn)狀

2017年，隨著大連市自貿(mào)區(qū)成立，大連市進口水產(chǎn)品大幅增加，為大連市水產(chǎn)品市場帶來了機遇與挑戰(zhàn)。大連市水產(chǎn)品主要產(chǎn)地為長海縣、瓦房店市、莊河市、金州區(qū)、旅順口區(qū)。自2010年起，大連市水產(chǎn)品產(chǎn)量不斷增加（如圖1所示）。目前，大連市大型水產(chǎn)品批發(fā)市場包括雙興水產(chǎn)品市場、大菜市水產(chǎn)品交易市場、開發(fā)區(qū)農(nóng)副產(chǎn)品市場、黑嘴子水產(chǎn)品交易市場、長興農(nóng)副產(chǎn)品市場、大連遼漁國際水產(chǎn)品市場、東亞水產(chǎn)農(nóng)貿(mào)市場等7所水產(chǎn)品交易市場。由于大連水產(chǎn)品交易市場供應(yīng)主體多是零散水產(chǎn)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(chǎn)品具有易腐特性，一旦出現(xiàn)腐蝕，對水產(chǎn)品整體質(zhì)量與經(jīng)濟收益影響較大。這些問題影響大連市水產(chǎn)品市場的進一步發(fā)展，因此解決上述問題十分迫切。

二、共同配送模式

水產(chǎn)品共同配送模式可以將零散水產(chǎn)品銷售商的水產(chǎn)品進行整合，統(tǒng)一配送，實現(xiàn)合理配置資源，提高資金、人員、設(shè)備的利用率。并且可以優(yōu)化配送路線，減少車輛的使用數(shù)量，緩解交通壓力，減少環(huán)境污染，大幅降低成本，提升配送質(zhì)量，解決目前大連市水產(chǎn)品市場的問題。

圖1 2010年～2015年大連市水產(chǎn)品產(chǎn)量

但是，共同配送實施中存在一些問題。其中，水產(chǎn)品銷售商之間的利益、成本分攤問題尤為突出。水產(chǎn)品配送過程中環(huán)節(jié)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(chǎn)品、不同數(shù)量水產(chǎn)品都會產(chǎn)生不同的成本，導(dǎo)致成本構(gòu)成復(fù)雜。因此，本文結(jié)合各水產(chǎn)品銷售商的個性化差異和水產(chǎn)品易腐性導(dǎo)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(jù)。

三、基于Shapley值法的成本分攤模型

（一 ）Shapley值法

假設(shè)大連水產(chǎn)品市場共同配送組織中：

n：水產(chǎn)品銷售商個數(shù)

Xi：i水產(chǎn)品銷售商參與聯(lián)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(lián)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品銷售商都承擔(dān)1/n倍的個性化費用。大連市大型超級市場已經(jīng)超過20家，每家大型超市都設(shè)有生鮮食品區(qū)和水產(chǎn)品區(qū)，水產(chǎn)品需求量很大，而且水產(chǎn)品是大連餐飲業(yè)中必不可少的食材。另外，大連市道路狹窄，經(jīng)常發(fā)生堵車現(xiàn)象。若客戶分布較為分散，會增加大量的配送時間，從而導(dǎo)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(wěn)定性，作為評價水產(chǎn)品銷售商的主要指標(biāo)。首先確定評價因素集，Y={需求點離散程度，配送種類，配送穩(wěn)定性}，根據(jù)其對總成本的影響程度賦予不同的權(quán)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(biāo)度法，通過專家打分法，對水產(chǎn)品銷售商i的3個因素打分，得到模糊關(guān)系矩陣，統(tǒng)計指標(biāo)的頻數(shù)，求得關(guān)系矩陣。

其中，

根據(jù)3個因素的權(quán)重，進行模糊綜合評判，得到以下評判結(jié)果：

進行歸一化處理，得到。最后，求得的水產(chǎn)品銷售商自身因素影響的數(shù)值為：

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

通過對水產(chǎn)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(chǎn)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(guī)劃的路線配送，導(dǎo)致某些水產(chǎn)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(dāng)?shù)目赡苄裕視l(fā)生更多的裝卸搬運，產(chǎn)生更多的貨物損耗。為保證共同配送聯(lián)盟的穩(wěn)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(chǎn)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(wěn)定的質(zhì)量狀態(tài)，無明顯可見的質(zhì)量變化；第二階段，食品的質(zhì)量開始發(fā)生明顯的、可視的降低，直至完全不宜食用。本文提出水產(chǎn)品的貨損成本分攤模型，將水產(chǎn)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(lián)盟的其他水產(chǎn)品銷售商共同承擔(dān)。此模型分為兩個階段，第一階段，0-T1，產(chǎn)品處于良好的穩(wěn)定階段；第二階段，T1-T2，產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生明顯變化，根據(jù)Arrhenius（阿雷尼烏斯）方程，隨時間呈指數(shù)形式變化，比較符合實際情況（如圖2所示）。

圖2 水產(chǎn)品貨損曲線

本文計算水產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量

α：產(chǎn)品單價

β：水產(chǎn)品對時間的敏感系數(shù)（產(chǎn)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(guān)，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(biāo)。

其中，

采用線性加權(quán)法確定貨損權(quán)重，得到以下公式：

其中，

θ：根據(jù)影響程度賦予相應(yīng)的數(shù)值

表1 水產(chǎn)品銷售商配送參數(shù)

（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(jù)查閱相關(guān)文獻和資料，算例相關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 配送費用

根據(jù)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(shù)如表2所示。

最后計算出各水產(chǎn)品銷售商總成本：

四、結(jié)論

隨著大連市經(jīng)濟的發(fā)展，結(jié)合大連市現(xiàn)狀，水產(chǎn)品批發(fā)市場零散水產(chǎn)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(tǒng)的Shapley值法上，結(jié)合水產(chǎn)品銷售商間的差異，考慮水產(chǎn)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(lián)盟的穩(wěn)定。大連市在今后的發(fā)展中，積極推動水產(chǎn)品批發(fā)市場配送的合理實施，可以全面帶動?xùn)|北地區(qū)水產(chǎn)品流通的完善和發(fā)展。

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