考虑共享经济的快递网络演化方向研究

牟能冶，陈　召

（西南交通大学　交通运输与物流学院，四川　成都　610031）



考虑共享经济的快递网络演化方向研究

牟能冶，陈召

（西南交通大学交通运输与物流学院，四川成都610031）

共享经济在为快递行业提供发展契机的同时影响着快递网络的演化方向。首先结合图论对快递网络的结构特征进行剖析，并对轴辐式和全连通这两种典型快递网络的演化模型进行区别研究，在此基础上考虑共享经济作用下快递需求量、单位运费、规模经济系数等因素的变化，得出快递网络在共享经济下同时具备轴辐式和全连通两种演化趋势的结论，为企业快递网络的拓展提供决策支持。

快递网络；共享经济；轴辐式；全连通；演化方向

1　引言

快递网络是快递企业进行快递生产活动的重要基础，其组织布局和演化发展是否合理是企业降低运营成本、提高核心竞争力的重要方面［1］。共享经济为快递行业的发展提供了新的机遇和动力，企业依托实时信息和大数据，建立连接闲置资源提供者以及服务和产品需求者的资源共享平台，将零散资源与碎片化快递需求整合，使供需双方实现高效实时匹配［2］。快递网络与共享经济进行融合，将一定程度上调整快递系统的运营模式，同时影响快递网络的演化方向。对共享经济下快递网络的演化方向进行研究分析，不仅是快递网络研究工作的一个全新视角，同时能为企业快递网络的构建和拓展提供技术支持和决策参考。本文将从两种典型的快递网络结构入手，对考虑共享经济的快递网络的演化方向进行分析和讨论。

2　快递网络结构特征分析

快递一般来讲是指快递企业收取寄件人的快件，在规定的时间内运送至指定的收件地点并由收件人签收的过程［3］。整个流动过程中，快件在停留和移动这两种状态下交替转变，快件停留的位置可视为一个网络节点，快件在两个节点间发生的移动可视为一条边。根据图论理论，用点和线可构建代表快递网络的图。需要注意的是，快递网络中的点并不代表某物流中心或快递网点的具体位置，只表示其存在性；快递网络中的边也不代表快件运输的行驶轨迹，只表示快件在两节点间发生了移动［4］。图1是根据国内某快递企业在302个城市的实际路由数据得到的快递网络拓扑结构图［5］。

图1　某快递企业快递网络拓扑结构

根据图1可以发现快递网络的两种典型结构：轴辐式快递网络和全连通快递网络［6］。轴辐式网络中存在若干个枢纽节点，每个一般节点都与某个枢纽节点相连，枢纽节点间存在连接边，而一般节点间不直接相连，如图2（a）所示。全连通网络是一种完全图网络，任意两个节点间都有一条边相连，此时节点间具有最强的可达性，如图2（b）所示。图1中的快递网络拓扑结构可视为一种混合轴辐式网络，即轴辐式和全连通的混合网络，其基本结构可表示为图2（c）。

网络根据其拓扑结构的不同，分为点状网络、线状网络、星状网络等基本网络结构，快递网络都是由这些基本网络演化发展而来。根据图2（a）、（b）网络拓扑结构可判断轴辐式网络和全连通网络均由星状基本网络演化而来。星状网络形成后，不同的星状网络之间同样可以产生快递活动，为了满足不同星状网络之间的快递需求，各星状网络中心节点将产生连线，从而形成轴辐式快递网络。星状网络内部随着节点间快递需求的增加，不再满足于仅与中心节点或相邻节点进行快递活动，从而诱发一般节点间产生连线，逐渐形成全连通快递网络［7］。

图2　快递网络拓扑结构

3　两种类型快递网络的演化建模

快递网络演化的决定因素在于成本和收益。可以认为，快递网络的演化就是不断改变快递网络，使能以收益更高、成本更低的方式满足快递供需的过程。因此，可以根据最小快递成本建立演化模型。

快递总成本分为固定成本和可变成本。固定成本包括线路建设、设备购置等费用，用Cf表示；可变费用包括因需求量变动引起的运费、人工费等，用Cv表示。在社会快递系统实际运营中，往往有很多社会因素左右快递成本，比如影响固定成本的用地、贷款和影响可变成本的交通堵塞等，故设定固定成本和可变成本的社会影响因子分别为ω和φ。另外，在快递服务中，规模效应是一个很重要的影响因素，引入规模经济系数ρ，ρ的值决定着可变成本是否随快递量Q呈线性变化。设单位成本为p，则总成本C可表示为：

式（1）中的总成本指广义快递成本，并非快递活动中单纯的资金消耗。

3.1轴辐式快递网络演化模型

轴辐式快递网络一般由星状网络演化而来，每个星状网络代表一个特定区域，不同区域间的快递活动都通过枢纽节点来完成［8］。根据轴辐式快递网络明显的区域性，可以把轴辐式快递网络按区域进行拆分研究，如图3所示。

图3　由两个星状网络演化的轴辐式快递网络

图3可视为由两个星状子网络构成，分别代表甲、乙两个区域，甲乙之间同样存在快递需求活动。为满足甲中一般节点V3、V4、V5到乙的快递运输，可以先把快递由节点V3、V4、V5运至中心节点V1，再由V1送往V2；也可以把快递分别从节点V3、V4、V5直接运往中心节点V2，这两种途径分别在图3中用实箭头和虚箭头的连接方式表示。在快递网络的演化过程中到底会选择哪种连接方式取决于该连接方式的总成本是否最低。

记节点Vi和Vj进行连接的固定费用为Cfi，j，节点Vi和Vj之间的单位运费为Pi，j，节点Vi和Vj之间的快递需求量为Qi，j，选择实箭头连接方式即演化成轴辐式快递网络时的快递成本为C1，选择虚箭头连接方式即演化成非轴辐式快递网络时的快递成本为C2，则C1、C2可表示为：

只有满足C1＜C2，网络才会朝轴辐式快递网络演化。根据式（2）和式（3）可知，C1、C2值的大小与快递量、单位运费、规模经济系数、成本影响因子等因素息息相关，这些因素也决定着快递网络的演化方向。

3.2全连通快递网络演化模型

快递网络一般不能达到理论上的完全图网络，如果快递网络中多数节点都与其他大部分节点存在连线，即可视为全连通快递网络［9］。全连通快递网络可由星状网络经不断加边的形式进行演化，如图4所示。

图4　由星状网络演化的全连通快递网络

只有当V1、V3、V4间连线的建设费用与新网络中的可变成本总和小于原星状网络快递费用时，演化才能进行。考虑快递网络中节点V1到其他节点的快递成本，记演化前后的总成本分别为C3和C4，同记节点Vi和Vj进行连接的固定费用为Cfi，j，节点Vi和Vj之间的单位运费为Pi，j，节点Vi和Vj之间的快递需求量为Qi，j，则C3、C4可表示为：

只有满足C4＜C3，网络才会向全连通快递网络演化。根据式（4）和式（5）可知，C3、C4值同样取决于快递量、单位运费、规模经济系数、成本影响因子等因素。

4　共享经济下的演化方向

共享经济较高的社会参与度，极大地改善了传统模式下处理碎片化快递需求时配送范围受限、获取信息不对称等问题，同时也提高了快递的可达性，社会快递需求量Q必将增加。快递系统在传统模式下主要依靠规模化获取利益，但社会零散资源的融入和对零散快递需求的整合必将影响快递系统的规模化程度，规模经济系数ρ也将有所下降。由于共享经济下大量社会资源的融入，快递系统运营灵活性提高，快递运输成本ρ和可变成本社会影响因子φ将有一定程度的降低［10］。

4.1快递需求量Q增加

现假定快递网络中各节点间的单位运费均相等，记Pi，j=θ，则式（4）、（5）可转化为：

4.2规模经济系数ρ下降

同样假定快递网络中各节点间的单位运费均相等，比较式（6）和式（7）容易发现当规模经济系数ρ减小时，C3值的增加更加明显，即C4＜C3越易实现，此时快递网络越容易演化成全连通快递网络。

4.3快递运输单位成本p降低

假定快递网络中各节点间的快递需求量均相等，记Qi，j=Q*，则式（2）、（3）可转化为：

比较式（8）和式（9），容易发现当单位成本p减小时，C1值的递减速度明显高于C2，则C1＜C2较易实现，此时快递网络较易演化成轴辐式快递网络。

4.4可变成本社会影响因子φ减小

同假定快递网络中各节点间的单位运费均相等，记Pi，j=θ，则式（2）、（3）可转化为：

同理比较式（10）和式（11），当φ减小时，C1值的递减速度明显高于C2，则C1＜C2较易实现，此时快递网络较易演化成轴辐式快递网络。

5　结论

本文对轴辐式快递网络和全连通快递网络的演化模型进行区别研究，明确了快递量、单位运费等影响因素对快递网络演化方向的动力机制。考虑共享经济作用下相关影响因素的改变，研究共享经济下快递网络的演化方向，得到如下结论：

（1）共享经济下，快递需求量的增加和规模经济系数的下降都将使快递网络倾向于全连通快递网络方向的演化。

（2）共享经济下，单位成本和可变成本社会影响因子的下降都将使快递网络倾向于轴辐式快递网络方向的演化。

（3）共享经济下，快递网络同样具备轴辐式和全连通两种方向的演化趋势，具体哪种演化趋势更加明显取决于共享经济对相关因素的量化影响程度。

本文只是对快递网络在共享经济下的演化方向进行了初步研究，虽然没有给出明确的演化方向，但对企业快递网络的发展布局仍具有一定的指导意义。我们也将进一步对共享经济下相关因素的影响作用进行量化研究，进一步明确快递网络的演化方向，为管理决策提供有力支持。

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Study on Evolution Direction of Express Delivery Network Based on Sharing Economy

Mu Nengye，Chen Zhao
（School of Transportation Logistics， Southwest Jiaotong University， Chengdu 610031， China）

In this paper， we first analyzed the structural characteristics of the express delivery network based on the graph theory， thendifferentiated the evolution mode of the hub-and-spoke network and the fully-connected network， and then on such basis， considering thechanges in the demand for the express services， unit charge， economy-of-scale coefficient， etc.， under the sharing economy， concluded thatunder the sharing economy， the evolution trend of the express delivery network would take on both the characteristics of the hub-and-spokeand fully-connected networks.

express delivery network； sharing economy； hub-and-spoke； fully-connected； evolution direction

F252.24

A

1005-152X（2016）07-0049-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.07.011

2016-06-11

成都市科技项目（2014-RK00-00044-ZF）

牟能冶（1982-），男，重庆人，博士，副教授，主要研究方向：区域物流；陈召（1992-），男，河南泌阳人，硕士研究生，研究方向：区域物流。