摘要：物流運(yùn)輸過程中往往涉及中轉(zhuǎn)和倉(cāng)儲(chǔ)問題，在物流運(yùn)輸?shù)木€路選擇中把中轉(zhuǎn)時(shí)所發(fā)生的倉(cāng)儲(chǔ)選擇及倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用考慮到總的物流運(yùn)輸過程當(dāng)中，如何選擇供貨商和物流線路能夠使得整個(gè)物流過程的總費(fèi)用最小化是一個(gè)很有價(jià)值的問題。針對(duì)這一問題建立三邊多對(duì)多數(shù)學(xué)模型，并引入VCG機(jī)制設(shè)計(jì)突破供給方、運(yùn)輸方、需求方(采購(gòu))三方信息不對(duì)稱的限制，并在文中證明說真話是競(jìng)標(biāo)者的最優(yōu)策略，最后通過引入一個(gè)算例證明了文中模型的正確性和有效性。

　　關(guān)鍵詞：VCG機(jī)制;線路選擇;倉(cāng)儲(chǔ);競(jìng)標(biāo);采購(gòu)

　　《服務(wù)外包》雜志創(chuàng)刊于2014年，以"宣傳普及服務(wù)外包、傳遞服務(wù)外包市場(chǎng)信息、促進(jìn)中國(guó)服務(wù)外包大力發(fā)展"為辦刊宗旨，是目前中國(guó)服務(wù)外包領(lǐng)域唯一國(guó)家級(jí)期刊。

　　0引言

　　貨物采購(gòu)成本及中轉(zhuǎn)倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸成本是決定貨物終點(diǎn)成本的關(guān)鍵因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)2017年我國(guó)社會(huì)物流總費(fèi)用為12.1萬億元。究其原因，發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸過程中的空載現(xiàn)象嚴(yán)重，買賣雙方匹配度不高都是造成物流費(fèi)用連年增加的主要原因。黨的十九大提出建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)，推動(dòng)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)同實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合。在此基礎(chǔ)上貴州省成功實(shí)現(xiàn)了“大數(shù)據(jù)+冷鏈物流”助推“黔貨出山”。所以本文準(zhǔn)備依托大數(shù)據(jù)平臺(tái)的巨大優(yōu)勢(shì)，結(jié)合物流運(yùn)輸中的實(shí)際問題建立模型以期能夠達(dá)到降低空載率，提升買賣雙方交易效率的目的。本文所進(jìn)行的具體研究是同質(zhì)物品涉及多產(chǎn)地、多銷地間進(jìn)行一次或多次轉(zhuǎn)運(yùn)的綜合供貨策略以及物流線路的優(yōu)化問題。

　　國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)物流運(yùn)輸方面的相關(guān)研究主要分為選址和線路優(yōu)化兩個(gè)方面。熊桂武(2017)研究了國(guó)內(nèi)整車物流聯(lián)合運(yùn)輸中資源共享模式下地域優(yōu)化問題。姜彥寧(2017)以物流運(yùn)輸總成本最小化為目標(biāo)研究了共享倉(cāng)儲(chǔ)中心模式下的整車物流運(yùn)輸路徑優(yōu)化問題。陳丹丹、洪衛(wèi)運(yùn)用Dijkstra算法求解了以費(fèi)用最小化為目標(biāo)的有時(shí)間窗約束的動(dòng)態(tài)路徑運(yùn)輸優(yōu)化問題。Hans-Joachim Schramm(2017)對(duì)德國(guó)多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸路徑問題進(jìn)行了研究。胡志華四(2015)采用混合整數(shù)規(guī)劃模型解決了運(yùn)輸中樞紐點(diǎn)的重新配置優(yōu)化。從以上對(duì)物流問題的研究中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)者在物流問題的研究中對(duì)于運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)中的倉(cāng)儲(chǔ)問題并沒有進(jìn)行考慮，而在實(shí)際轉(zhuǎn)運(yùn)過程中是可能發(fā)生的，因此本文在研究中引入了轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)的倉(cāng)儲(chǔ)問題。在機(jī)制設(shè)計(jì)方面，賴明輝、薛巍麗(2019)研究了我國(guó)公路運(yùn)輸空駛現(xiàn)象嚴(yán)重的問題，設(shè)計(jì)了一種不完全信息條件下的運(yùn)輸人運(yùn)輸協(xié)作中的迭代拍賣機(jī)制，并通過算例實(shí)驗(yàn)證明了機(jī)制的強(qiáng)有效性;以上學(xué)者都對(duì)問題進(jìn)行了深入的研究，根據(jù)問題本身的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了更具創(chuàng)新意義的研究模型，并證明了模型很好的適應(yīng)性。

　　在物流采購(gòu)方面，胡新學(xué)、周根貴(2019)研究了單源頭采購(gòu)和雙源頭采購(gòu)模型，并在零售商的角度求得最優(yōu)采購(gòu)策略;周樂欣、宋山梅(2018)研究了在物流市場(chǎng)的第四方作為物流市場(chǎng)的組織者依托大數(shù)據(jù)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)建立一個(gè)物流供需方平臺(tái)化競(jìng)價(jià)交易系統(tǒng)的可行性;所以本文從機(jī)制設(shè)計(jì)的角度人手，對(duì)物流轉(zhuǎn)運(yùn)問題和轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的倉(cāng)儲(chǔ)問題進(jìn)行建模分析，從商品需求者的角度整體考慮供應(yīng)商的選擇、運(yùn)輸路線的選擇和運(yùn)輸過程中的貨運(yùn)倉(cāng)儲(chǔ)問題，使總的到貨過程費(fèi)用最小化，社會(huì)福利最大化的目的。同時(shí)本文所引用的機(jī)制設(shè)計(jì)滿足激勵(lì)相容約束和參與理性約束，并給出模型的分配規(guī)則及支付規(guī)則，最后通過算例分析驗(yàn)證了模型的正確性和合理性。本文的創(chuàng)新點(diǎn)有以下三個(gè)：(1)本文在物流線路選擇過程中的中轉(zhuǎn)點(diǎn)加入了倉(cāng)儲(chǔ)的價(jià)格、倉(cāng)庫(kù)容量等限制更具現(xiàn)實(shí)意義。(2)本文綜合考慮轉(zhuǎn)運(yùn)中融入倉(cāng)儲(chǔ)選擇后的整個(gè)物流系統(tǒng)的線路優(yōu)化，并通過機(jī)制設(shè)計(jì)進(jìn)一步提升了物流運(yùn)輸效率。(3)研究了買賣方、物流承運(yùn)方，多方競(jìng)價(jià)情況下的模型優(yōu)化及線路選擇。

　　1問題介紹及模型的建立

　　1.1問題介紹

　　本文所要研究的問題分為三部分：一是貨物的物流運(yùn)輸(產(chǎn)地到倉(cāng)庫(kù)之間、倉(cāng)庫(kù)與倉(cāng)庫(kù)之間、倉(cāng)庫(kù)到需求地之間);二是轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的倉(cāng)儲(chǔ);三是處理過程中如何綜合處理貨物供給方、物流承運(yùn)方、倉(cāng)儲(chǔ)方和貨物需求方這四個(gè)對(duì)象的報(bào)價(jià)信息已進(jìn)行合理的路線選擇及貨物分配。

　　本文處理的這三個(gè)問題兼顧了先前學(xué)者對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)這一因素的忽視。通過VcG機(jī)制設(shè)計(jì)可以促使多方競(jìng)價(jià)過程中競(jìng)標(biāo)人選擇真實(shí)報(bào)價(jià)，同時(shí)通過求解目標(biāo)函數(shù)最小化使機(jī)制設(shè)計(jì)與線路優(yōu)化得到了很好的結(jié)合。對(duì)于上述問題，通過圖1對(duì)這一問題進(jìn)行更直觀的介紹。

　　3機(jī)制性質(zhì)分析

　　以第三節(jié)模型的分配規(guī)則和支付規(guī)則為基礎(chǔ)，在此討論對(duì)本文的模型所設(shè)計(jì)的交易機(jī)制是否滿足參與理性約束和激勵(lì)相容約束，對(duì)此以每條成交邊的承運(yùn)人和供貨方的競(jìng)標(biāo)人作為本文的討論對(duì)象。

　　3.1參與理性(IR)分析

　　從2.1可知，成交邊的承運(yùn)人最后獲得的實(shí)際支付為其竟標(biāo)時(shí)的報(bào)價(jià)加上其參與運(yùn)輸時(shí)社會(huì)福利增加的部分。設(shè)承運(yùn)人參與運(yùn)輸?shù)膯挝怀杀緸閏，承運(yùn)人的單位報(bào)價(jià)為r，承運(yùn)人在這條邊獲得承運(yùn)資格時(shí)社會(huì)福利增加的部分為U，則該成交邊的承運(yùn)人在這條邊最后獲得的實(shí)際支付為r*q+U。當(dāng)r>c時(shí)，r*q+u-c*q=(r-c)*+u>0，如果承運(yùn)人報(bào)價(jià)r時(shí)成交，則報(bào)價(jià)為c時(shí)也一定可以成交，反之，若報(bào)價(jià)為c時(shí)可以成交，則報(bào)價(jià)r不能確定交易能否達(dá)成。因此報(bào)價(jià)r>c降低了承運(yùn)人的中標(biāo)可能性;當(dāng)r

　　3.2激勵(lì)相容(IC)分析

　　根據(jù)支付規(guī)則，物流承運(yùn)人和生產(chǎn)方的贏標(biāo)者所獲得的支付為其報(bào)價(jià)與實(shí)際運(yùn)輸量或出貨量的乘積加上贏標(biāo)人參與運(yùn)輸或者倉(cāng)儲(chǔ)使社會(huì)福利提升的部分，設(shè)競(jìng)標(biāo)人(物流運(yùn)輸、生產(chǎn)方)的單位成本為c，參與競(jìng)標(biāo)的單位報(bào)價(jià)為r，社會(huì)福利的增加量為u。在這里會(huì)有以下兩種情況：(1)當(dāng)r>c時(shí)，贏標(biāo)人在本次物流運(yùn)輸過程中的收益與報(bào)價(jià)為c時(shí)的收益相比沒有變，而競(jìng)標(biāo)人在報(bào)價(jià)r時(shí)的贏標(biāo)概率比報(bào)價(jià)為c時(shí)的贏標(biāo)概率要低;(2)當(dāng)rc和r

　　4模型驗(yàn)證

　　假設(shè)有如下物流運(yùn)輸模型，1、2、3為貨物的三個(gè)供給方，提供除報(bào)價(jià)以外其他無差別的貨物，來供給7、8、9、10四個(gè)不同地點(diǎn)的貨物需求方，如下圖正方形點(diǎn)4、5、6為貨物轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的三個(gè)存儲(chǔ)中心。本文的目標(biāo)是求出一個(gè)運(yùn)輸方案在多方競(jìng)價(jià)的背景下既要滿足需求方需求又能使貨物運(yùn)輸過程中所發(fā)生的費(fèi)用最小化。該問題如圖2所示：

　　圖3即為把圖2中帶有倉(cāng)儲(chǔ)中心的物流問題轉(zhuǎn)化為求最小運(yùn)輸費(fèi)用的線路優(yōu)化問題。通過計(jì)算機(jī)隨機(jī)生成了以下數(shù)據(jù)信息如表1至表3所示：

　　通過lingo對(duì)本問題進(jìn)行建模求解并進(jìn)行判定，得到的結(jié)果為：0-1：182;0-2：277;1-4：182;2-5：277;4-12：182;5-13：277;12-7：103;12-6：79;13-6：16;13-10：110;6-14：246;14-8：109;14-9：137。其中在線路1-4、2-5這兩段線路中都同時(shí)有兩個(gè)承運(yùn)人進(jìn)行運(yùn)輸。