طراحی و قیمتگذاری شبکه خدمات حمل و نقل چندوجهی یکپارچه با یک یکپارچهساز خدمات رقیب و کلاسهای ناهمگن ارسالکننده
در سالهای اخیر، ارائه خدمات حمل و نقل چندوجهی بسیار پراکنده در چندین کشور، مستلزم ادغام این خدمات توسط یکپارچهسازان خدمات لجستیک (LSI) بوده است. چالش LSIها، راهاندازی کریدورهای حمل و نقل چندوجهی است که بتوانند به طور مؤثر به تقاضای ناهمگن حملکنندگان پاسخ دهند و از نظر هزینه و قیمت در مقایسه با سایر راهحلهای حمل و نقل، رقابتی باشند. ما یک مدل برنامهریزی دو سطحی برای ارزیابی همزمان قیمتگذاری کریدور و طراحی شبکه خدمات توسعه میدهیم. در سطح بالا، این مدل با طراحی شبکه خدمات و اجرای قیمتگذاری مبتنی بر حمل و نقل برای مسیرهایی که با تقاضای ناهمگن خدمات حمل و نقل سازگار هستند، سود LSI را به حداکثر میرساند. در سطح پایینتر، کل هزینه حملکنندگان در شبکه که خدمات را طبق ترجیحات خود انتخاب میکنند، به حداقل میرسد. ما این مدل را با استفاده از تکنیکهای فرمولبندی مجدد و خطیسازی حل میکنیم. آزمایشهای محاسباتی بر اساس مورد واقعی کریدور جدید خشکی-دریایی غربی در چین برای نشان دادن مدل پیشنهادی و ترسیم بینشهای مدیریتی انجام میشود. نتایج نشان میدهد که استراتژی قیمتگذاری مبتنی بر ارسال برای LSI جهت افزایش سود، با در نظر گرفتن ترجیحات ناهمگن ارسالکنندگان در مورد زمان و قابلیت اطمینان، مفید است. نتایج همچنین نشان داد که تصمیمات طراحی خدمات و قیمتگذاری LSI نه تنها به هزینههای عملیاتی مربوط میشود، بلکه به پیشنهادات رقبا در بازار نیز بستگی دارد. علاوه بر این، تأثیر سطح گسستهسازی فرکانس، هزینه زمان انتظار، هزینه جریمه برای خدمات کاملاً استفاده نشده و هزینه تعمیمیافته گزینه عدم خرید بر تصمیمات LSI نیز در تحلیل حساسیت بررسی شده است.
مقدمه
نقش حمل و نقل چندوجهی در کاهش هزینهها و اثرات منفی حمل و نقل جادهای در چندین زنجیره تأمین کانتینری داخلی، بیش از پیش حیاتی شده است (یین و همکاران، 2021). در عین حال، خدمات حمل و نقل چندوجهی از فقدان کلی ادغام و هماهنگسازی رنج میبرند و ارائه خدمات آنها نسبتاً پراکنده است (خاکدامن و همکاران، 2020). به همین دلیل، در سالهای اخیر، تعداد فزایندهای از ارائهدهندگان خدمات لجستیک، قابلیتهای خدماتی خدمات حمل و نقل چندوجهی مختلف را ادغام کرده و خدمات سفارشیسازی شدهای را به فرستندگان کالا در بازار حمل و نقل چندوجهی کانتینری ارائه میدهند (لام و گو، 2016، تاواسزی و همکاران، 2017، خاکدامن و همکاران، 2020، فاسر و همکاران، 2021). اینها معمولاً به عنوان یکپارچهسازان خدمات لجستیکی (LSI) شناخته میشوند. برای مثال، کاینیائو، به عنوان یک شرکت لجستیک پیشرفته در چین، بسیاری از خدمات لجستیکی را یکپارچهسازی میکند و یک سیستم لجستیک و توزیع کارآمد ایجاد میکند (وانگ و همکاران، 2022a).
برای یک LSI، طراحی شبکه خدمات و تصمیمات قیمتگذاری برای تضمین رقابتپذیری بسیار مهم هستند، زیرا قیمت و طراحی خدمات بر جذابیت برای شرکتهای حملونقل تأثیر میگذارند (Khakdaman و همکاران، 2020). LSI همچنین با چالش مهمی در بهینهسازی قیمتگذاری و عملیات خدمات مواجه است، زیرا آنها به طور همزمان بر یکدیگر تأثیر میگذارند. به طور خاص، قیمتگذاری خدمات باید برای LSI سودآور باشد و سطح مشخصی از قیمت پایین را برای جذب کاربران هدف حفظ کند. تخمین دقیق هزینه برای عملیات خدمات بر اساس ترجیحات مختلف شرکتهای حملونقل و ارزیابی رقبا در بازار، شرایط مهمی برای حفظ این تعادل هستند (Tawfik و Limbourg، 2018؛ Duan و همکاران، 2019).
این مقاله، مسئله طراحی و قیمتگذاری شبکه خدمات مشترک (JSNDPP) را از دیدگاه LSI در سطح تاکتیکی بررسی میکند. با توجه به مجموعهای از الزامات از یک مجموعه فرستنده با ترجیحات ناهمگن شامل مبدا و مقصد، تقاضا و محدودیتهای زمان تحویل، و همچنین یک شبکه چندوجهی که در آن خدمات حمل و نقل فعال هستند، یک LSI مسیرهای حمل و نقل، فراوانی خدمات و قیمت نهایی مصرف را به طور مشترک برای تقاضاهای خدمات تعیین میکند. علاوه بر این، ما ارزش زمان و قابلیت اطمینان را برای توصیف ترجیحات فرستندهها در نظر میگیریم. برای شبیهسازی یک محیط رقابتی، یک جایگزین خدمات کندتر اما ارزانتر و گزینه عدم خرید برای خروج مشتریان از بازار را در نظر میگیریم؛ همانطور که در Paneque و همکاران (2021) مشاهده میشود.
طراحی شبکه خدمات تاکتیکی مشترک و مسئله قیمتگذاری در حمل و نقل بار مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، تحقیقات قبلی عمدتاً بر روی یک شیوه حمل و نقل واحد متمرکز بودهاند؛ به عنوان مثال، به Brotcorne و همکاران (2008) و Berling و Eng-Larsson (2016) مراجعه کنید. در میان مطالعات معدودی که در مورد JSNDPP انجام شده و یک شبکه حمل و نقل بار چندوجهی را در نظر گرفتهاند، Ypsilantis و Zuidwijk (2013) مدلی را برای یک اپراتور ترمینال دریایی پیشنهاد کردند تا با بهینهسازی همزمان قیمت و شبکه خدمات چندوجهی، سود را به حداکثر برساند. Tawfik و Limbourg (2019) یک فرمولبندی چندکالایی مبتنی بر مسیر را از دیدگاه یک اپراتور بینوجهی برای طراحی خدمات حمل و نقل و تعیین قیمتهای مرتبط با آنها توسعه دادند. با این حال، این مطالعات به مسئله قیمتگذاری مبتنی بر قوس پرداختند که محدودکننده است زیرا فرستندگان خود بخشهای حمل و نقل را ترکیب نمیکنند. در عوض، معمولاً گزینههای حمل و نقل کاملی از مبدا تا مقصد به آنها ارائه میشود. بنابراین، آنها اجازه نمیدهند که مسئله ادغام خدمات LSI به اندازه کافی مورد مطالعه قرار گیرد. همچنین، آنها ارزش زمان و قابلیت اطمینان را از دیدگاه فرستندگان کالا در نظر نگرفتند، که این موضوع هنگام ایجاد موازنه در طراحی شبکه اهمیت دارد. در نهایت، رقابت معمولاً به عنوان یک جایگزین گرانقیمت و همهجانبه مدلسازی میشود. در مقابل، ما یک جایگزین ارزانتر و کندتر و چالشبرانگیزتر را به عنوان یک جایگزین احتمالی خدمات در نظر میگیریم، زیرا این نوع جایگزین میتواند به طور بالقوه سهم بازار کریدور تحت مدیریت LSI را کاهش دهد.
ما مسئلهی شرح داده شده را از طریق یک مدل طراحی و قیمتگذاری شبکهی خدمات دوسطحی غیرخطی جدید مدلسازی میکنیم. برای حل مدل، آن را با استفاده از شرایط بهینهی اولیه-دوگانه برای جایگزینی سطح پایینتر و با استفاده از روشهای خطیسازی به گونهای که یک الگوریتم شاخه و حد استاندارد بتواند به راحتی آن را حل کند، به یک MILP تکسطحی تبدیل میکنیم. برای اعتبارسنجی مدل خود، از دادههای کریدور خشکی-دریایی جدید غربی در چین استفاده میکنیم. هدف آزمایشها و تحلیل حساسیت، استخراج پیامدهای مدیریتی، به ویژه در مورد دستورالعملهای مربوط به افزایش وضعیت رقابتی LSI در بازار حمل و نقل است.
سهم این مطالعه سهگانه است. اول، یک مدل دوسطحی برای بررسی مسئله قیمتگذاری مبتنی بر مسیر مشترک و طراحی شبکه خدمات در زمینه سیستم حمل و نقل بار چندمنظوره و چندکاربره پیشنهاد شده است، که در آن حملکنندگان کالا از طریق ارزش زمان (VOT) و ارزش قابلیت اطمینان (VOR) ترجیحات ناهمگنی دارند. دوم، مدل دوسطحی، رقیبی را در نظر میگیرد که گزینههای جایگزین حمل و نقل ارزانتر و کندتر را از دیدگاه LSI در سطح بالا و تأثیر زمان انتظار درونزا ناشی از تأخیر فرکانس را از دیدگاه حملکنندگان کالا در سطح پایینتر ارائه میدهد. سوم، ما شرایط بهینه اولیه-دوگانه و روشهای خطیسازی را برای فرمولبندی مجدد مدل فوق به عنوان یک برنامه خطی عدد صحیح مختلط تکسطحی (MILP) انجام میدهیم که امکان دستیابی به راهحل بهینه جهانی مدل دوسطحی پیشنهادی را با استفاده از الگوریتمهای موجود در بستههای نرمافزاری تجاری فراهم میکند. ما همچنین مجموعهای از آزمایشهای عددی را با استفاده از مورد دنیای واقعی کریدور جدید خشکی-دریایی غربی در چین و تحلیل حساسیت انجام میدهیم تا بینشهای بیشتری در مورد پیامدهای سیاستی ارائه دهیم.
ادامه مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است. بخش 2 مروری بر ادبیات موضوع ارائه میدهد و سهم علمی مقاله را مورد بحث قرار میدهد. بخش 3 شرح مسئله و فرمولبندی دوسطحی پیشنهادی را ارائه میدهد. بخش 4 فرمولبندی مجدد مدل و راهحل را به تفصیل ارائه میدهد. بخش 5 آزمایش محاسباتی و تحلیل را نشان میدهد. بحث و پیامدهای مدیریتی در بخش 6 ارائه شده است. در نهایت، بخش 7 نتیجهگیری و دستورالعملهایی برای مطالعات آینده ارائه میدهد.(منبع).