信息共享环境下粮食运输协调研究

刘侃莹

摘 要：研究了信息共享环境下粮食公路运输承运商、粮食水路运输承运商、信息服务商组成的粮食运输联盟的利润协调问题。通过构建粮食运输系统的博弈模型，明确了构建基于信息共享的粮食运输服务联盟所带来的利润及承运量优势，探讨了两种情况下的粮食物流服务定价机制；提出利用收益共享契约使得非合作条件下粮食运输系统的整体利润达到合作条件下的水平，并给出基于Nash谈判模型和以成本为收益分配基础的协调机制；最后通过数值分析，验证了所设计的粮食运输联盟模型及其协调机制的有效性。

关键词：粮食运输联盟；信息共享；收益共享契约

中图分类号：U294 文献标识码：A

Abstract： This paper discusses the coordination of grain transportation alliance， which composed of grain highway carriers， grain waterway carrier and information services providers under information sharing. The game model of grain transportation system is proposed， which show that the grain transportation alliance based on information sharing has the profit and shipping weight advantages. The pricing mechanism of grain transportation service in the non cooperation and cooperation situation are also discussed. While introducing the revenue sharing contract， the profit of grain transportation system in non cooperation situation reaches the level of the profit in cooperation situation. Two kinds of coordination mechanism are given based on the Nash negotiation model and the revenue distribution based on the cost. Finally， a numerical example is used to verify the effectiveness of the model and the coordination mechanism of grain transportation alliance.

Key words： grain transportation alliance； information sharing； revenue sharing contract

0 引 言

隨着现代物流的快速发展，多式联运成为物流运输的重要手段之一。粮食从产区到达销售地的运输过程中，必然要通过公路运输、水路运输或铁路运输组成的多式联运。多式联运过程中的各运输主体往往不是同一企业，因此，粮食运输企业间的信息共享是粮食多式运输联盟的发展趋势。研究信息共享环境下的粮食供应链运输协调问题能够为促进粮食供应链的发展提供科学支持。

国内外关于粮食运输的相关研究越来越多。如徐芳等[1]提出通过公路、水路、铁路为主的多式联运方式进行粮食综合化、标准化运输的形式，Barry Preniice等[2-3]提出了在粮食运输中应建立传统包粮运输模式、散粮运输模式和粮食集装箱运输模式共存互补的观念，而粮食物流信息平台是实现粮食运输系统各个企业间有效沟通的重要方式[4-8]。集装箱运输在粮食的多式联运中起到了至关重要的作用[9]。粮食的集装箱多式联运提供了门到门的运输，降低了粮食运输成本，且加强了粮食贸易商之间的联系，扩大了商机[10-11]。

从以上研究可以看出，对于粮食运输系统的研究主要集中在模式选择及技术实现层面。另一方面，关于供应链物流联盟的研究近年来也有很大发展，如王任祥[12]等比较了区域经济一体化背景下的港口联盟模式，并提出促进港口联盟发展的政策。王逸[13]提出了构建农产品冷链虚拟物流联盟的策略。赵晓飞和李崇光[14]通过建立非对称信息下供应链联盟利益分配模型，提出了基于修正Shapley值法的农产品供应链联盟利益分配策略。潘和平[15]通过建立联盟创新合作博弈模型和联盟企业与高校创新合作博弈模型，提出了联盟创新稳态运行的内外保障机制建立途径。

此外，随着供应链协调策略[16-18]和补贴政策[19-21]研究的不断发展，关于农产品供应链协调决策的研究也越来越深入，林略[22]等利用收益共享契约对鲜活农产品三级供应链进行协调。王冲[23]等基于Stackelberg博弈模型，研究了生鲜农产品供应链决策问题。徐良培[24]等通过构建包含一个农户和一个公司的灰色博弈模型，研究了考虑产品专用性差异情况下的农产品供应链在动态价格下的协同稳定机制。

综上可知，有关粮食运输系统内各个企业间如何构建稳定的协调机制尚且未见。鉴于此，本文提出一种基于信息共享的不同粮食运输企业间的协调机制。本文在前人研究的基础上，运用博弈论分别构建了非合作条件下粮食公路运输承运商、粮食水路运输承运商、信息服务商组成的三级粮食运输模型及合作条件下基于信息共享的粮食运输联盟模型，探讨了非合作情况及合作情况下粮食运输系统内各个企业的定价策略，比较了以上两种情况下的整体利润及承运能力，并在此基础上设计基于收益共享的协调机制，以期为多式联运环境下相关粮食运输服务企业构建运输联盟及设计协调机制提供依据。

1 基于信息共享的粮食运输模型的建立

1.1 模型描述与参数说明

由于受地理环境、运输能力及运输成本等多种因素的影响，粮食作物在运输过程中必然会涉及公路、铁路、水路等不同方式，而不同运输方式之间经济技术特点不同，所以单个粮食运输企业很难提供两种或以上的干线运输方式。且随着现代粮食物流体系的发展，粮食物流信息系统已成为沟通粮食生产、粮食加工、粮食运输、政策法规等环节的重要平台。在此，建立一个简单的模型，模型中粮食运输体系中的节点企业包括一个粮食公路运输承运商、一个粮食水路运输承运商和一个信息服务提供商。公路运输承运商，主要承担粮食的短途运输，提供门到门的运输服务。水路运输具有运输能力大，耗用成本低，运价低等特点，适宜进行粮食的长途运输。信息服务提供商能实现粮食公路运输承运商和粮食水路运输承运商的有效沟通和协调（如图1）。

4 结束语

本文探讨基于单个粮食公路运输承运商、粮食水路运输承运商和物流信息服务商组成的粮食运输联盟的利润协调问题。通过分别构建非合作和合作情况下的博弈定价模型，明确了组建基于信息共享的粮食运输联盟能给粮食运输系统带来更高的收益，且运输系统具有更大的承运量及较低的服务价格。利用基于成本的收益共享契约，使得非合作条件下粮食运输系统的整体利润达到合作条件下的水平，并提出了两种不同的收益分配方案。基于Nash谈判模型的分配方案，确定了粮食运输系统中各个企业从运输联盟中分得的比例的取值范围；基于成本的收益分配方案，遵循“谁付出、谁收益”的原则，是一种较为具体的分配方案。两种分配方案均能使粮食运输系统的整体利润达到最优水平。

随着粮食运输协调研究的进一步深入，如何将运输环境的信息变化因素考虑进来，以及运输联盟中各企业地位变化时的利润协调问题是进一步研究的方向。

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