2 0 0 5 中国控制与决策学术年会论文集P r o c e e d i n g so f2 0 0 5C h i n e s eC o n t r o la n dD e c i s i o nC o n f e r e n c e1 6 6 7多种运输方式下物流系统的运输与定价联合决策唐加福，晁代振( 东北大学系统工程研究所辽宁沈阳1 1 0 0 0 4 )摘戛；针对物流网络系统中客户对3 P L 企业运转服务具有季节性需求的特点，提出运输定价的策略啦引导客户接受反周期的运输服务，平滑对运输能力藉求的波动，提高企业运转能力的利用率本文考虑多种运输方式下绚流网络系统中客户和3 P L 盎业的运转计划与定价的联台捷策，央策变量包括3 P L 企业周期内随时间变化的退格价格和运输量、客户周巍内随时闻变化的交运量通过引进权重将客户和企业的目标集成在一起，建立联合决策的单冒标丧蕈模型仿真分析了3 P L 企业和客户的权重对联合决策厦利益分配的影响关键词z 运转；物流网络 定价 3 P L 教学规戈lJ o i n td e c i s i o n si nt r a n s p o r t a t i o na n dp r i c i n gf o rl o g i s t i cn e t w o r ks y s t e m sw i t hm u l t i p l et r a n s p O r t a t i O nm o d e sT p 心GJ i a 一如。C H A OD a i z h e n( D e p a r t m e n to fS y s t e m sE n g i n e e r i n g ，N o r t h e a s t e r nU n i v e r s i t y ，S h e n y a n g1 1 0 0 0 4 ，C h i n a C o r r e s p o n d e n t T A N GJ i a - t u ，E m a i l ：f y h n e u 0 7 2 3 s i n a t o m )、A b s t r a c t tT oc a t e rf o rt h es e a a o n a l i t yo ft h ed e m a n df o rt r a n s p o r t a t i o ns e r v i c ei nl o g l s t i en e t w o r ks y s t e mw i t h3 P La n dc o n s i g n e e ，at r a n s p o r t a t i o np r i c i n gs t r a t e g yi sp r o p o s e d ，w h i c hi n d u c e st h ec o n s i g n e et oa c c e p tt h ep e r i o d i cr e v e r s e ds e r v i c es oa st os m o o t ht h eg r e a tv a r i a n c e si nt r a n s p o r t a t i o nd e m a n d sa n de n h a n c et h eu t i l i t yr a t eo ft h ev e h i e ( e s Aj o i n td e c i s i o ni nt r a n s p o r t a t i o np l a n n i n ga n dp r i c i n gi sc o n s i d e r e di nal o g i s t i cn e t w o r ks y s t e mw i t hm u l t i p l et r a n s p o r t a t i o nm o d e s T h ed e c i s i o nv a r i a b l e si n c l u d et i m ev a r i e dt r a n s p o r t a t i o np r i c ea n dq u a n t i t yo ft r a n s p o r t a t i o ni nap e r i o df o r3 P La n dt i m ev a r i e dq u a n t i t yo fd e l i v e r yf o rt r a n s p o r t a t i o ni nap e r i o df o rc o n s i g n e e B yi n t r o d u c i n gaw e i g h tt om e a s u r et h er e l a t i v ei m p o r t a n c eo ft h e3 P Lt ot h ec o n s i g n e e t h ei n d i v i d u a lo b j e c t i v e sa r ea g g r e g a t e di n t oas i n g l eo n em o d e l T h es i m u l a t i o ni sc o n d u c t e dt oa n a l y s et h ee f f e c to ft h ew e i g h to nt h ej o i n td e c i s i o na n dt h e i rb e n e f i t s K e yw o r d s ：t r a n s p o r t a t i o n Il o g i s t i c sn e t w o r k Ip r i c i n g 3 P L ；m a t h e m a t i c a lp r o g r a m m i n g1 引言运输决策问题( T D P ) 是指在满足物流需求和一定的约束条件( 如服务水平) 下，对参加物流运输的“车辆”做出决策包括运输方式选择、运输时间及运输路径的确定、运输服务定价等，使之达到一定的运输目标( 如总运输成本最低、运输车辆最少、车辆利用率最高、客户服务水平最高等) T D P 是物流配送与管理中的重要问题，也是物漉管理系统要解决的关键决策问题之一【1 “J 随着物流市场竞争加剧，物流服务价格和服务水平是反映物流企业竞争力最直接的表现在以往的研究中，人们一般只考虑运输决策或定价策略，忽略两者对物流服务水平的影响因为产品的需求具有季节性，导致对3 P L 企业运输能力需求的季节性变化，使得淡季利用率低，旺季运力不足因此，如何利用价格扛杆来调节对运输能力的需求是3 P L 企基金项目，国家自然辩学基金项目( 7 0 4 7 1 0 2 8 ) I 教育部科技研究重点项目( 1 0 4 0 6 4 ) j 辽宁省自然科学基金项目( 2 0 0 2 2 0 1 9 ) 作者简介，唐加檑( 1 9 6 5 一) 男，湖南东安人，教授博士生导师，从事供应硅与物巍运作优化、工程产品设计优化与管理等研究1 6 6 82 0 0 5 中国控制与决策学术年会论文集业为了提高车辆利用率，提高服务水平，降低物流成 本而要解决的重要决策同题”“3 P L 企业通过向客户提供有竞争力的运输服务价格，引导客户接纳反周期的物流运输服务这种反常规物流运输服务使3 P L 企业能够充分利用淡季时期的运输能力，降低对运输能力的额外需求，达到增加企业利润的目的同时，可以提高3 P L 企业服务水平，增强客户满意度 2 问题描述本文考虑以3 P L 企业为主体，由单个客户，3 P L企业和单个顾客共同组成的物流服务网络系统中3 P L 企业运输与定价联合决策问题物流服务网络系统如图1 所示，包括客户生产、物流业务( 运输与仓储) 、客户分销等3 个阶段其中，客户是第三方物流企业的货物交运方，可以是生产商，也可以是装配商；第三方物流企业是承运者，主要利用自身运输能力向客户提供物流运输服务；顾客是产品的消费者，是货物的收件人物搋业务阶段( 运输与仓储1隔1 物流服务网络系统在本系统中，假设客户只生产一种产品，具有周期性，客户有生产能力约束，有自己的生产决策，每天生产的产品数量可以控制顾客的需求是变化的，但是遵从周期变化的模式，3 P L 企业知道或者可以预测到所有有关客户对产品的需求信息3 P L 企业可以提供多种运输方式，每种运输方式有不同的收费标准另外，为了适应顾客需求的周期性，3 P L 企业在运输策略上也采用周期性策略由于运输能力的限制，特别是为了平衡需求和运输能力，在运输周期内，每种运输方式在每天提供不同的服务价格在这种情况下，对于3 P L 企业来说，它面临的决策问题是如何运作为客户提供运输服务，确保满足顾客需求的同时使其自身成本最低该决策问题包括3 个层次的决策过程t 首先，3 P L 企业根据自身的运输能力约束确定一系列的服务价格；3 P L 企业给定服务价格后，客户根据自身生产约束、顾客需求、仓储成本的情况来决定每天需要运输的商品量；最后，3 P L 企业决定何时以及如何来安排运输以满足顾客的需求o m 3 运输与定价联合决策模型对于3 P L 企业而言，物流成本包括在出发地的可变处理费用和运输费用、在目的地的可变处理费用、仓储费用对于客户而言，需要支付的成本包括支付给3 P L 企业的运输成本和仓储成本3 1 决策变量该问题中，令i 为运输方式，t 和d 为周期? 内的某天3 P L 企业决策变量包括：声“为采用第i 种运输方式，第f 天出发第d 天到达的单位产品的运输价格；y “为采用第i 种运输方式。第t 天出发第d 天到达( 交货) 的运输产品数量；H “为第t 天保存用于第d 天到达( 交货) 的商品数量客户决策变量包括：z 。“为采用第i 种运输方式，第t 天发货且要求第d 天到达( 交货) 的商品量；J ，为第t 天，在生产地的商品仓储量；以为第t 天，在目的地的商品仓储量3 2 参数及其含义3 P L 企业参数包括：“为第t 天，在出发地，选择第f 种运输方式要支付的单位处理费用和运输费用；”“为第d 天，在目的地，要为第i 种运输方式到达的商品所支付的单位处理费用；n 为第t 天，在出发地，要支付的单位商品的仓储费用；且，为第t 天，可以利用的第i 种运输方式的运输能力客户参数包括：h ，为第t 天，在生产地，要支付的单位商品的仓储成本g 。为第t 天，在目的地，要支付的单位商品的仓储成本；包为第t 天，计划生产的商品数量；n 为预测到顾客第t 天的需求量3 3多目标决策模型对于第三方物流企业，假定在客户运输置已知的情况下，如何制订不同运输方式下运输服务价格和运输计划，使得在满足系统约束的条件下，获得最唐加福等：多种运输方式下物流系统的运输与定价联合决策16 6 9大的物流服务收益，可以表示为如下模型P 。：m S XF ，一加一“一- 1 d1 dy 。一& H 。( 1 )- ，dlrds t y “一B 。v t ；( 2 )dm 一，v f ，d ；( 3 )f dd日“一H 。w 十z “一y 。liV i ，d ；( 4 )p 。户“d 十1 ) Vi ，t ，d ；( 5 )户d p + 1 ) d ，Vi ，t ，d ；( 6 )y “+ z H d 0 ，Vi ，d ( 7 )其中；式( 1 ) 为物流服务收人与物流成本之差，物流成本包括在出发地的可变处理费用和运输费用、在目的地的可变处理费用；式( 2 ) 是3 P L 企业各种运输方式的能力约束；式( 3 ) 表示第三方物流企业运输量和客户发出的货