制造业共同物流中的风险与利益分配研究

制造业共同物流中的风险与利益分配研究
一般制造业的核心竞争力是产品的设计和制造，但其物流也是企业重要的组成部分；物流成本在制造业的总成本中占有很大的比重，可以采用共同物流的模式来降低其成本，获得“第三利润源泉”；本文利用博弈论中的shapley值理论，研究了制造企业共同物流网络运行中“库存-运输”费用和利益分配问题，案例证明共同物流能够给制造企业降低物流成本，文中的风险和利益分配方法是合理的。

关键词：制造业共同物流库存-运输shapley值
研究背景
制造企业的核心竞争力是产品的设计、制造和销售。

但面对日益激烈的市场竞争，制造企业增加收益，降低成本，除了采用在采购、生产领域加强管理，加大销售力度等因素以外，降低物流各环节的库存货物和资金占用、科学管理和调动物流资源使产品销售的物流成本大幅度下降等成为企业考虑的重要问题，以获得“第三利润源泉”。

据统计，制造企业物流费用占40%左右，制造企业物流模式有多种多样，可以采用自营，也可以外包给第三方物流公司。

采用自营的模式，但对于制造企业来说，特别是大型装备制造业来讲，物流设备、物流设施的建设资金特别昂贵，个体企业建立自己的物流网络，其成本必然是高额的；对于中小规模的企业，由于资金和管理组织等因素的限制，原材料供应、产成品交付等大量的物流业务依靠自身力量很难完成，或者独自完成不仅不经济，也缺乏效率。

由于集聚企业有着相同的原材料需求、类似的营销渠道，因此，可以通过构建共同化的物流体系来促进区域经济的发展，这种共同物流模式作为一种先进的组织方式和管理理念，充分利用各种物流设备、运输资源，降低了物流成本，提高了物流运作效率，促进企业集中核心业务，扩大市场范围和销售网络。

从社会角度讲，社会可减少车流总量，改善交通状况，提高车辆装载率，节省物流处理空间和人力资源等。

根据西方发达国家的经验与实践，建立共同物流体系是中小制造企业实现物流经营集约化、高效化、低成本化的重要措施，实现共同物流的主要途径有：联合采购、联合库存、共同配送等。

无论哪种方式，实现共同物流的主要推动力是成本、风险的缩减以及利益的合理分配。

本文主要讨论的即是共同物流中的经济效益的合理分配问题。

制造企业共同物流网络
（一）共同物流与制造业共同物流的理解
共同物流是指两个或两个以上的经济组织，为实现物品流通的相关作业，共同执行，共同达到高效率的物流管理，是通过企业间结合组成的物流体系，或经过运用物流业者的专业能力，以解决个别企业在物流方面的低效率高成本问题。

制造企业可以采用共同物流的模式，来完成其物流业务。

共同物流在连锁行业已经得到了很好的应用，在制造企业领域里有待继续推广。

物流网络是企业物流运行的载体，主要有组成网络的节点和运输路线构成，在此网路上主要进行货物的储存和运输工作。

制造业企业群共同物流指的是以“物”为基础的共同化，即共同使用物流设施、物流网络和物流工具等的共同物流，在共同物流的活动中，使用共同的物流实施与设备进行共同仓储、共同运输是重要而主要的部分，这其中的风险、利益的承担和分配问题是首要的。

（二）制造业共同物流网络的基本拓扑机构
制造企业完成采购原料之后，经过重要环节，制造出产品，或立即销售经过运输给客户，或者经过一定时间库存再进行销售，其中配送的过程有可能是一次完成，也可能是分级配送。

在这一系列的活动中对于产品来说，经过了一定时间的停留和物品的移动，为此抽象出其简单基本的网路拓扑结构如图1。

在此物流过程中，企业可以利用仓储中心来完成共同仓储、联合库存等环节，可以通过共同运输来完成产品的配送工作。

基于shapley值的制造业共同物流网络构建与运作
制造业企业群共同物流指的是以“物”为基础的共同化，即共同使用物流设施、物流网络和物流工具等的共同物流，在共同物流的活动中，使用共同的物流实施与设备进行共同仓储、共同运输是主要的组成部分。

在共同仓储和共同运输的过程中，会涉及物流费用分摊和权利分享问题。

如果风险和利益分配不合理，会直接影响物流业务的开展，因此对于制造业的共同物流来说，其中的风险、利益的承担和分配问题是首要的。

在风险和利益分配的研究中有众多方法，本文利用博弈论的Shapley值法来研究。

（一）Shapley值法介绍
Shapley值法是由L.S.Shapley提出的用于解决n人合作对策（Cooperative n-person game）问题的一种数学算法。

当n人从事某项经济活动时，对于他们之中若干人组合的每一种合作形式，都会得到一定的效益；当人们之间的利益活动非对抗性时，合作中人数的增加不会引起效益的减少；这样；全体n人的合作将带来最大效益，Shapley值法是分配这个最大效益的一种方案，其定义如下：
设集合I={1，2，…，n}，如果对于I的任一子集S（表示n人集合中的任一组合）都对应着1个实值函数v(s)，满足：
v(Φ)=0（1）
v(s1∪s2)≥v(s1)+v(s2)，s1∩s2=Φ，(s1I，s2I )（2）
称[I,v]为n人合作对策，v称为对策的特征函数。

用xi表示I中i成员从合作的最大效益v(I)中应得到的一份收入。

在合作I的基础下，合作对策的分配用x=(x1，x2，…，xn)表示。

显然，该合作成功必须满足如下条件：
xi=V( I ), xi≥v(i), i=1, 2, 3,…, n
i(v)表示在合作I下第i成员所得的分配，则合作I下的各个伙伴所得利益分配的Shapley值为φ(v)=[1(v),[2(v),…,[n(v)]。

i(v)=w(|s|)[v(s)-v(s\i)]i=1,2,…,n （4）
（5）
式中，si是集合I中包括成员i的所有子集，|s|是子集s中的元素个数，w(|s|)是加权因子；v(s)为子集s的效益，v(s\i)是子集s中除去企业i后可取得的效益。

（二）分析例证
实际上制造企业之间的合作可以从联合采购开始，然后进入生产环节，对于制造业来说这是其核心竞争力，产品生产好之后，就进入了产品的分销阶段。

本文以此过程的运输和储存为例，说明其中的费用和利益分配。

假设：制造商A、B、C生产完产品以后将运输到码头D处，运输的费用分别为：50、70、80；货物在A、B、C处存储的费用分别为20、30、25，求出合理的物流存储与配送方案，及制造商承担的费用（详见图2）。

表1中的计算示例：例如方案7：制造商A和B将产品运输到C处，运输费用为20+15=35；经过一段时间的C地存储，存储费用为15；最后沿着C-D线路运往目的地D，相应的费用为20，最终的费用为70。

表2中，制造商A费用：(A)=50*1/3
+21*1/6+20*1/6+20*1/3=30.2。

表3中，制造商B费用：(B)=48*1/3+20*1/6+15*1/6
+15*1/3=26.7。

表4中，制造商C费用：
(C)=35*1/3+19*1/6+2*1/6+1*1/3=15.5。

从以上的案例中可以看出，没合作之前三个企业的费用分别是50、48和35，采用联合存储、共同运输之后，其费用为：30.2、26.7和15.5，所需费用有一定幅度降低。

制造业建立自己的物流网络费用无疑是高额的，采用共同物流的模式来降低自己的物流成本是一个有效地手段，个体企业分担合理的风险和利益是共同物流体系正常运行的保证。

在制造业物流成本中，仓储成本和运输成本是最重要的组成部分，本文利用博弈论中Shapley值方法对共同物流网络运行费用中的“仓储-运输”成本进行合理的分配。

实例表明这种分配方法是可行的、合理的。

该法综合考虑了风险承担、努力水平等个体对整体的贡献，易于被个体制造业所接受，值得推广。

但是制造企业采用共同物流的模式，其中的费用繁多，个体所承担的费用和风险量化比较困难，本文有一定的局限性，本课题有待于实践和理论的进一步研究。

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7.彭志群，赵坚.中小企业集聚地区共同物流方案群决策研究.分析与决策，2007.26
房晶，女，上海电机学院讲师，研究方向：物流营销、供应链管理。

马洪伟（1982-），男，上海海事大学博士研究生，上海电机学院教师，助教，研究方向：物流系统优化，交通系统优化。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。