新零售背景下药品协同配送优化研究

作者简介:
赵蒙,于梦琦,胡祥培,大连理工大学 系统工程研究所,大连 116024 赵蒙(1989- ),男,黑龙江齐齐哈尔人,大连理工大学博士后,博士,研究方向:交通运输规划与优化调度,E-mail:zhaomeng@dlut.edu.cn; 于梦琦(1994- ),女,山东烟台人,大连理工大学博士研究生,研究方向:电子商务与物流管理,E-mail:hdmengqi@163.com; 胡祥培(1962- ),男,通信作者,安徽绩溪人,大连理工大学教授,博士,研究方向:电子商务与物流管理、智能运筹学与动态系统实时优化控制,E-mail:drhxp@dlut.edu.cn.

原文出处:
系统工程理论与实践

内容提要:

随着药品网上零售的发展以及将线上线下融合为核心理念的新零售模式的涌现,药品的全渠道运作特别是协同配送优化问题引起学术界和产业界的广泛关注.新零售背景下药品的前置仓储,配伍使用和客户需求时效性等运营特点给新零售背景下药品配送策略的制定带来了新的难题.本文采用时空网络建模思想,在精准刻画系统决策过程的同时简化模型结构.根据优化问题的两阶段复杂决策特性,本文设计基于拉格朗日松弛方法的综合优化算法求解该模型.最后通过算例分析验证了方法的有效性和高效性,并通过参数敏感性分析提出相应的管理启示,给新零售背景下的药品协同配送运营决策提供参考和建议.


期刊代号:F14
分类名称:物流管理
复印期号:2021 年 07 期

字号:

       doi:10.12011/SETP2020-1564

       中图法分类号:C934 文献标志码:A

       Foundation item:China Postdoctoral Science Foundation(2020M670762); National Science Foundation for Distinguished Young Scholars(71901049); Science Fund for Creative Research Groups of the National Natural Science Foundation of China(71421001); Key Program of National Natural Science Foundation of China(71931009)

       中文引用格式:赵蒙,于梦琦,胡祥培.新零售背景下药品协同配送优化研究[J].系统工程理论与实践,2021,41(2):297-309.

       英文引用格式:Zhao M,Yu M Q,Hu X P.Optimization scheduling method of drug collaborative distribution under the background of new retail[J].Systems Engineering—Theory & Practice,2021,41(2):297-309.

       1 引言

       人口的持续增长、老龄化程度的加剧和居民保健意识的逐步增强提高了人们对医药的需求.在相关政策指引下,随着互联网技术和移动支付技术的成熟和普及,诸如腾讯、阿里、京东等大型互联网公司开始加速布局药品互联网业务[1],壹药网、叮当快药等医药公司也逐步开展互联网药品零售活动.2019年我国网上药店销售额已达1251亿元,其中药品销售总额为138亿元,同比增长40%.此外,2020年的疫情暴发让药品互联网零售获得了一波明显的流量增长,加深了消费者对药品网络消费的认知,进一步培育了药品互联网零售市场,药品互联网零售已成为不可逆转的趋势.考虑到客户对药品配送服务的可靠性和时效性的切实需求,包含实体药店和自营配送服务的新零售全渠道模式是政策导向和市场选择的必然结果.目前药品销售涉及到近30万种药品,由于药品对存储和配送条件的严格要求以及前置仓有限的存储空间,全渠道运作模式下单一前置仓可存放的药品种类和数量受到限制[2].另一方面,人体具有极其复杂的生理构造,疾病多样化的程度很高,为保证治疗效果通常需要多种药品配伍使用,这导致药品配送订单大多具有“一单多品”的属性.因此,在执行药品配送任务时通常需要根据药品种类合理拆分后经由不同的配送车辆将药品从相应的前置仓及时送到客户手中.此外,为了保证服务质量,药品配送要求按时按需完成订单任务,即订单中所有药品要按规定时间同时配送至用户,这对不同车辆配送排程的协同性、精准性和可靠性要求极高,也是全渠道模式下药品配送的主要难题.再加上实际操作时通常要在较大的网络规模下处理大量的订单和药品种类,给优化问题的建模和求解都提出了巨大挑战.

       药品互联网零售具有客户分布广、药品需求种类多、订单时效性高等特点[3],与此相对的药品供给种类少、配送效率低、可靠性差[4,5]则被认为是制约药品互联网交易发展的主要瓶颈,针对这些问题,有学者从模式设计、系统构建和调度优化等[6,7]不同层面上寻找解决方案.为了从制度上清除药品互联网交易发展的阻碍,近些年来世界各国都结合本国的实际国情出台各项政策促进线上线下协调发展与融合[8,9],学者们也就此开展了相关的研究与探讨.如Pieriegud等[10]提出药品存储位置的物理邻近性对于药品互联网交易的高效运作至关重要,可以将多个传统药店聚集起来以便优化物流过程.随着消费升级,以消费者为中心的全渠道新零售模式作为消费理念和零售变革的结果,成为学术界的研究热点,而由于药品互联网零售的需求与全渠道的履行效率要求相一致,这种新零售模式也被认为是未来药品互联网交易的发展趋势[11].Murfield等[12]通过对全渠道零售场景的实证研究,发现及时满足交付要求对于全渠道零售商的重要性.为了实现快速高效的全渠道订单履行,有学者提出将实体店铺纳入全渠道订单履行和交付过程中的物流趋势,Kembro等[13]认为使用零售商店作为距离消费者较近的订单履行中心能够更快地完成订单.同时,Hbner等[14]指出商店之间进行转运的运作可能性,Mirzabeiki等[15]的研究成果也指出渠道之间的库存调拨等协作订单履行活动可以提高消费者购物体验,降低零售商运作成本.由此可见,实体店铺作为履行中心的新零售运作模式受到了学术界的广泛认可,部分学者也在此基础上开展了相关运作优化问题的研究工作.例如,Harsha等[16]研究了全渠道零售商的定价和订单履行的联合优化问题,王征等[17]研究了即时配送方案的在线调度与优化,吴腾宇等[18]研究了实时取送货的配送车辆路径规划问题,但此类研究中少有关注到履行中心之间可能的协同配送需求.此外,还有研究者聚焦不同行业的商品特性与消费者需求特点,对具有不同的约束和需求的全渠道履行优化决策展开研究,例如Wollenburg等[19]研究了食品杂货零售的全渠道运作,提出食品杂货的温度控制、多品订单、易腐库存等属性,以及快速配送的要求使得食品杂货零售物流比非食品物流更加复杂,国内如陈靖等[20]通过将生鲜新鲜度纳入到集配调度研究中,拓展了决策维度,提高了调度方案的实用性.

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