湯中明 熊文杰 胡媛榮

（1.湖北第二師范學(xué)院，湖北 武漢 430205；2.武漢商學(xué)院，湖北 武漢 430056）

一、序言

《黨的十八大報(bào)告》指出，要大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，著力推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展。2014年9月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《物流業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2014-2020年）》，指出要“鼓勵(lì)采用節(jié)能環(huán)保的技術(shù)、裝備，提高物流運(yùn)作的組織化、網(wǎng)絡(luò)化水平，降低物流業(yè)的總體能耗和污染物排放水平?！彪S著低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全社會(huì)更加關(guān)注物流活動(dòng)的碳排放量及其對(duì)生態(tài)環(huán)境所造成的影響。物流業(yè)是能源消耗較大的產(chǎn)業(yè)，通過(guò)物流環(huán)節(jié)的集成優(yōu)化，有利于降低物流業(yè)的能耗。

隨著物流系統(tǒng)理論的發(fā)展和普及，人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到物流系統(tǒng)中最重要的兩個(gè)因素——庫(kù)存與運(yùn)輸之間的內(nèi)在聯(lián)系。伴隨著物流管理理論的發(fā)展，庫(kù)存決策和運(yùn)輸決策的范疇和目標(biāo)也在不斷變化，總體趨勢(shì)是向著集成化和協(xié)調(diào)化的方向發(fā)展，旨在提高物流管理的總體績(jī)效水平。由于庫(kù)存與運(yùn)輸是物流管理績(jī)效的兩個(gè)主要驅(qū)動(dòng)因素，分析運(yùn)輸決策與庫(kù)存決策的相互影響、實(shí)現(xiàn)庫(kù)存與運(yùn)輸集成決策是企業(yè)物流集成管理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。庫(kù)存控制中的EOQ經(jīng)典模型是庫(kù)存運(yùn)輸集成研究的最早雛形，該模型確定的補(bǔ)貨量就是以包括訂貨成本和庫(kù)存成本的總成本最小化為目標(biāo)來(lái)決策的，其中的訂貨成本包含了運(yùn)輸成本。由于當(dāng)時(shí)物流并沒(méi)有受到社會(huì)各界的足夠重視，EOQ模型沒(méi)有立刻受到關(guān)注和得到廣泛應(yīng)用。直到20世紀(jì)70年代以后，物流作為“第三利潤(rùn)源”在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用才逐漸被人們認(rèn)識(shí)。隨著物流系統(tǒng)內(nèi)要素之間的效益背反現(xiàn)象逐漸被揭露以及集成、系統(tǒng)工程理論的發(fā)展，EOQ模型才逐漸被認(rèn)可。隨著B(niǎo)eltrami和Bodin運(yùn)用庫(kù)存運(yùn)輸集成方法來(lái)解決城市廢棄物流網(wǎng)絡(luò)和路線計(jì)劃等問(wèn)題，庫(kù)存與運(yùn)輸集成成為物流界新的關(guān)注點(diǎn)，從而也拉開(kāi)了庫(kù)存運(yùn)輸集成理論研究和實(shí)際應(yīng)用的序幕。

二、庫(kù)存運(yùn)輸集成理論概述

（一）庫(kù)存運(yùn)輸集成的內(nèi)在動(dòng)因

要素之間的效益背反是系統(tǒng)的重要特征之一，這種此消彼漲、此盈彼虧的現(xiàn)象在物流系統(tǒng)中尤其突出，大多數(shù)物流功能要素之間都存在這種效益背反關(guān)系。由于庫(kù)存與運(yùn)輸是物流系統(tǒng)的主體功能，且?guī)齑媾c運(yùn)輸成本在物流成本中占有非常大的比重，因而庫(kù)存與運(yùn)輸之間的效益背反顯得格外突出，這也是庫(kù)存運(yùn)輸集成的內(nèi)在動(dòng)因。本文運(yùn)用中國(guó)物流成本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，來(lái)論證庫(kù)存與運(yùn)輸之間效益背反的內(nèi)在關(guān)系。

根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局和中國(guó)物流與采購(gòu)聯(lián)合會(huì)歷年來(lái)發(fā)布的《全國(guó)物流運(yùn)行情況》資料，整理后得到1991-2012年我國(guó)物流成本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)?？紤]到通貨膨脹的影響，運(yùn)用相對(duì)指標(biāo)來(lái)描述運(yùn)輸成本和庫(kù)存成本，以運(yùn)輸成本占物流成本的比例TRAN為自變量，以庫(kù)存成本占物流成本的比例INVE為因變量來(lái)建立回歸模型。利用Eviews5.1對(duì)1991～2012年的數(shù)據(jù)作回歸分析，得到結(jié)果如表1所示。對(duì)該模型進(jìn)行自相關(guān)檢驗(yàn)，DW統(tǒng)計(jì)量為0.6076，落入正自相關(guān)區(qū)域，所以該模型中存在自相關(guān)，需要進(jìn)一步對(duì)此模型修正，修正后的模型如表1所示。

表1 基本回歸模型運(yùn)行結(jié)果

修正后模型的DW統(tǒng)計(jì)量為2.2136，落入了無(wú)自相關(guān)區(qū)域，所以該模型無(wú)自相關(guān)。另外，利用white異方差檢驗(yàn)方法對(duì)該模型進(jìn)行異方差檢驗(yàn)，得到與nR2統(tǒng)計(jì)量相對(duì)應(yīng)的P值為0.8411，大于給定的顯著性水平0.05，所以接受無(wú)異方差的假設(shè)，該模型不存在異方差。

修正后的模型的判定系數(shù)為0.7821，說(shuō)明庫(kù)存成本78.21%的變動(dòng)可以通過(guò)回歸模型來(lái)解釋。運(yùn)輸成本（TRAN）相對(duì)應(yīng)的回歸系數(shù)也是顯著的。該模型各種檢驗(yàn)均通過(guò)，可以用于經(jīng)濟(jì)分析。通過(guò)該模型可以看出，庫(kù)存成本和運(yùn)輸成本兩者呈強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。運(yùn)輸成本占物流成本的比例每增加1%，則庫(kù)存成本占物流成本的比例下降0.9026%。由此可以看出，庫(kù)存與運(yùn)輸之間具有很強(qiáng)的效益背反性，它是庫(kù)存運(yùn)輸集成的內(nèi)在動(dòng)因。

（二）庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化問(wèn)題的類型

庫(kù)存運(yùn)輸集成問(wèn)題強(qiáng)調(diào)在同時(shí)考慮運(yùn)輸和庫(kù)存兩大要素的前提下，如何有效、經(jīng)濟(jì)地管理和組織物流活動(dòng)。當(dāng)同時(shí)考慮庫(kù)存和運(yùn)輸問(wèn)題來(lái)設(shè)計(jì)和優(yōu)化一個(gè)實(shí)際的物流系統(tǒng)時(shí)，必然要涉及以下幾個(gè)方面的決策問(wèn)題：送貨時(shí)間（或頻率）、配送量和運(yùn)輸方式等。Harris是最早研究庫(kù)存運(yùn)輸集成問(wèn)題的學(xué)者，他提出了經(jīng)典的EOQ模型。由于受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)條件的限制，他的研究長(zhǎng)期以來(lái)并沒(méi)有受到重視。Beltrami和Bodin是較早研究庫(kù)存與運(yùn)輸集成計(jì)劃的學(xué)者，他們研究了城市廢棄物流網(wǎng)絡(luò)和路線計(jì)劃問(wèn)題。Webb和Larson按照庫(kù)存運(yùn)輸集成問(wèn)題涉及的企業(yè)決策層級(jí)的不同，將庫(kù)存運(yùn)輸集成問(wèn)題分為兩類：戰(zhàn)略層和戰(zhàn)術(shù)（策略）層庫(kù)存運(yùn)輸集成問(wèn)題。Gaur和Fisher又根據(jù)其規(guī)劃的時(shí)間期限將戰(zhàn)術(shù)層庫(kù)存運(yùn)輸集成問(wèn)題分為有限期問(wèn)題和無(wú)限期問(wèn)題兩類。

從結(jié)構(gòu)框架上來(lái)看，可以從以下五個(gè)方面來(lái)對(duì)庫(kù)存運(yùn)輸集成問(wèn)題分類：客戶需求特點(diǎn)、分銷拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、產(chǎn)品數(shù)量、補(bǔ)貨時(shí)刻和運(yùn)輸計(jì)費(fèi)等?？蛻粜枨蠓譃榇_定型和隨機(jī)型兩種情況；配送供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)可以是單級(jí)或是多級(jí)，以典型的兩級(jí)分銷網(wǎng)絡(luò)分析，可以是“一對(duì)一”（One to one），也可以是“一對(duì)多”（One tomany）或“多對(duì)多”（Many tomany）；所處理的產(chǎn)品包括單種產(chǎn)品和多種產(chǎn)品；補(bǔ)貨時(shí)間可以是連續(xù)時(shí)間也可以是間斷時(shí)間；運(yùn)輸費(fèi)用的計(jì)算較為復(fù)雜，既可能與運(yùn)量或里程相關(guān)，也可能與車輛行駛的線路相關(guān)。

三、碳減排政策研究現(xiàn)狀

作為有效減少碳排放的重要手段，各國(guó)政府針對(duì)各自國(guó)情都制定了相應(yīng)的碳減排政策，常見(jiàn)的碳減排政策主要包括碳稅、碳限額、碳限額與交易、碳補(bǔ)貼等。碳稅政策的基本思想來(lái)自于英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家庇古提出的“庇古稅”，作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中減少碳排放的一種重要經(jīng)濟(jì)手段和工具，碳稅政策受到大多數(shù)學(xué)者的認(rèn)可，認(rèn)為碳稅可以提高企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)成本，迫使企業(yè)采用更清潔的燃料進(jìn)行生產(chǎn)，通過(guò)征收碳稅可以實(shí)現(xiàn)碳減排（Klostad(2000)、Ahmad和Wyckoff(2010)）。也有學(xué)者指出碳稅政策作為政府?dāng)控?cái)?shù)耐緩剑赡軙?huì)帶來(lái)消極的影響。Meng等(2013)、馬曉哲等(2016)等文獻(xiàn)的實(shí)證研究表明，碳稅政策能有效降低碳排放，但會(huì)引起輕微的經(jīng)濟(jì)萎縮。Dresner和Ekins(2006)提出可以通過(guò)補(bǔ)貼的方式來(lái)降低碳稅政策的消極影響。碳限額是一種強(qiáng)制性減排機(jī)制，在該機(jī)制下，碳排放者不能超過(guò)規(guī)則制定者制定的配額范圍（Dayi和Jianwei(2011)）。強(qiáng)制減排機(jī)制一般表現(xiàn)為政策制定者“嚴(yán)格的碳約束”，形成一個(gè)強(qiáng)制性的減排任務(wù)（Trotignon(2012)）。碳限額與交易政策通過(guò)管制和市場(chǎng)的雙重手段以達(dá)到有效減排的目的，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。目前，世界各國(guó)陸續(xù)建立碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，典型的代表有歐盟排放權(quán)交易制、英國(guó)排放權(quán)交易制、芝加哥氣候交易所和澳洲國(guó)家信托等。碳配額的分配是碳限額與交易政策研究的熱點(diǎn)問(wèn)題（Rose等人(1993)、Boemare 等 人(2002)、Stern(2008)、Goulder 等(2010)、關(guān)麗娟(2012)、葉飛等(2015)、張俊榮(2016)、楊仕輝等(2016)）?；谔冀灰着c碳稅的復(fù)合型策略亦是一種有效的碳減排政策（王文軍等 (2015)、趙黎明等(2016)）。政府碳補(bǔ)貼的激勵(lì)是促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)有效發(fā)展的方式（Gerigk(2012)、楊仕輝等(2014)），其在資源分配決策、收入分配及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)調(diào)整上有著很重要的作用(Schwartz和Clements(1999)）。針對(duì)不同市場(chǎng)、不同補(bǔ)貼對(duì)象，政府補(bǔ)貼決策會(huì)產(chǎn)生不同的效果（凌六一等(2012)）。朱慶華等(2014)通過(guò)構(gòu)建基于消費(fèi)者購(gòu)買意愿的博弈模型，研究了政府的最優(yōu)補(bǔ)貼量，分析了政府的影響因素及政府補(bǔ)貼所產(chǎn)生的影響。

四、碳減排政策下庫(kù)存運(yùn)輸集成研究現(xiàn)狀

（一）庫(kù)存運(yùn)輸集成決策優(yōu)化研究

戰(zhàn)略層主要解決物流系統(tǒng)構(gòu)建或改造時(shí)對(duì)庫(kù)存、運(yùn)輸?shù)任锪髟O(shè)施設(shè)備能力需求規(guī)劃問(wèn)題，目前針對(duì)戰(zhàn)略層庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策問(wèn)題的研究文獻(xiàn)相對(duì)較少。Larson研究了處理紐約市污水污泥的物流系統(tǒng)問(wèn)題，討論了one-stop tours、two-stop tours和n-stop tours三種基本路線，建立了求解船舶類型與數(shù)量的模型，并在節(jié)約算法的基礎(chǔ)上構(gòu)造了戰(zhàn)略庫(kù)存路徑節(jié)約算法（SIRSA）。Webb和Larson對(duì)SIRSA算法的不足提出了戰(zhàn)略層庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策的改進(jìn)算法PPSA。在SIRSA算法中，同一小組的顧客都采用同一固定的補(bǔ)貨路線補(bǔ)貨，而PPSA算法則用包含多條路線的路線集代替SIRSA中的單一路線。袁慶達(dá)研究了基于隨機(jī)需求的戰(zhàn)略層庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策問(wèn)題，以庫(kù)存與運(yùn)輸總成本為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建了混合整數(shù)規(guī)劃模型，并設(shè)計(jì)了該模型的遺傳算法。

戰(zhàn)術(shù)層則主要解決物流系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)作的庫(kù)存與運(yùn)輸策略問(wèn)題，戰(zhàn)術(shù)層庫(kù)存運(yùn)輸集成決策問(wèn)題的研究文獻(xiàn)較多，現(xiàn)有研究主要基于不同類型的物流網(wǎng)絡(luò)來(lái)展開(kāi)的。Danganzo和 Newell(1985)、Danganzo(1996)、Viswanatham (1997)、Simchi-Levi (1998)、onathan 和 Nanaukul(2010)、Tamer(2012)、袁慶達(dá)(2001)、葉志堅(jiān)(2012)等人設(shè)定了不同假設(shè)條件研究了“單供應(yīng)商多制造商”物流網(wǎng)絡(luò)的庫(kù)存運(yùn)輸集成決策問(wèn)題；Wendy(1999)、Berman(2006)、Stacey(2007)、湯中明(2010，2013)、何家強(qiáng)(2015)等人基于“多供應(yīng)商單制造商”或“多供應(yīng)商多制造商”物流網(wǎng)絡(luò)研究了庫(kù)存運(yùn)輸集成決策問(wèn)題；Simchi-Levi(1998)、Bard(1998)、Zhao(2008)、Lee(2013)等人基于三層供應(yīng)鏈構(gòu)建了庫(kù)存運(yùn)輸集成決策模型。還有一些學(xué)者研究了其它特征的庫(kù)存運(yùn)輸集成決策問(wèn)題，例如：?jiǎn)沃芷冢–hien(1989)）、多周期（Jaillet(2002)）、確定性需求（Emmanouil(2009)）、隨機(jī)性需求（Kleywegt(2011)、楊志林 (2015)）、不同配送模式（直接送貨（Bertazzi(2008)）、連續(xù)送貨（Savelsbergh(2007,2008)）、可拆開(kāi)送貨（Yu(2008)）、共享契約(李富昌(2015、2016)、劉樺(2015)）等。

（二）碳減排政策下物流與供應(yīng)鏈優(yōu)化研究現(xiàn)狀

隨著低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，將碳排放融入物流與供應(yīng)鏈優(yōu)化問(wèn)題逐步成為學(xué)者們的研究方向。現(xiàn)有文獻(xiàn)主要從生產(chǎn)、訂貨、運(yùn)輸、庫(kù)存、選址等角度研究不同碳排放政策下的物流與供應(yīng)鏈優(yōu)化問(wèn)題，研究熱點(diǎn)包括：生產(chǎn)及訂貨決策（Benjaafar(2013)、Nordhaus等 (2003)、Tootal(2014)、戢守峰等 (2015)、馬常松(2015、2016)）；運(yùn)輸優(yōu)化（楊培穎(2013)、qian(2014)、周程(2015)、楊斌等(2015)）；庫(kù)存優(yōu)化（Absi(2013)、Bozorgi(2014)、屈曉龍等(2014)、康凱(2016)）；選址優(yōu)化（Diabat(2010)、Carlsson(2012)）；物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)（Chaabane 等(2011)、Elhedhli(2012)、Wang(2012)、趙道致等(2013)、崔娥英(2015)、高舉紅等(2015)、李伯棠等(2017)）；企業(yè)低碳產(chǎn)品定價(jià)（馬秋卓等(2014)、熊中楷等 (2104)）；供應(yīng)鏈優(yōu)化與協(xié)調(diào)運(yùn)作研究（Jaber等(2012)、楊仕輝等(2016)、趙道致等(2014、2015、2016)、曾偉等(2015)、王明征等(2015)、秦小輝等(2017）、藍(lán)海燕等(2017)）。

五、結(jié)論與展望

從現(xiàn)有文獻(xiàn)看，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在碳減排政策和庫(kù)存運(yùn)輸集成決策問(wèn)題方面均分別做了較深入的研究，碳減排政策研究主要集中于碳稅、碳限額、碳限額與交易、碳補(bǔ)貼。庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策問(wèn)題研究模型有以下五個(gè)特點(diǎn)：①系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是類似于VMI的二層結(jié)構(gòu)，即從一個(gè)原點(diǎn)把貨物配送到分散的多存貨點(diǎn)的one-many模型系統(tǒng)。②客戶需求有確定性的，也有隨機(jī)性的，但以確定性需求為主。③產(chǎn)品種類以單一品種為主，只有少數(shù)文章研究多品種問(wèn)題。④研究模型主要是基于總成本最小為目標(biāo)的混合整數(shù)規(guī)劃模型。從企業(yè)管理的層次來(lái)看，主要是基于戰(zhàn)術(shù)層問(wèn)題的研究。⑤從求解策略上來(lái)看，一般是將庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策模型分解成多個(gè)子模型，分別求解再調(diào)整。雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)碳減排政策及庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策問(wèn)題進(jìn)行了大量的研究，但仍存在一些不足，未來(lái)可從以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究。

（一）庫(kù)存運(yùn)輸集成決策問(wèn)題相關(guān)的研究文獻(xiàn)較豐富，研究成果也較豐富，但現(xiàn)有研究大多是松散的，沒(méi)有形成一個(gè)完整的庫(kù)存運(yùn)輸集成體系框架，從而導(dǎo)致研究往往僅局限于功能集成方面。從集成角度來(lái)看，庫(kù)存與運(yùn)輸集成應(yīng)該是一個(gè)比“Inventory Routing Problem”更廣泛的概念，集成內(nèi)容應(yīng)該包括系統(tǒng)中的各種要素如信息、資源、網(wǎng)絡(luò)、流程以及相關(guān)輔助活動(dòng)等，因而需要構(gòu)建庫(kù)存運(yùn)輸集成體系框架，完善庫(kù)存運(yùn)輸集成理論體系。

（二）碳減排政策研究文獻(xiàn)較多，但碳減排政策與物流優(yōu)化結(jié)合起來(lái)研究的文獻(xiàn)不多。有些學(xué)者研究了單一物流功能的優(yōu)化問(wèn)題，且現(xiàn)有文獻(xiàn)主要圍繞需求特征、物流網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)作周期和算法設(shè)計(jì)等方面展開(kāi)研究，考慮碳排放因素的庫(kù)存運(yùn)輸集成研究文獻(xiàn)相對(duì)較少。因此，碳排放約束下的庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策問(wèn)題是未來(lái)重點(diǎn)的研究方向。但基于碳減排政策的庫(kù)存運(yùn)輸集成決策研究相對(duì)較匱乏，沒(méi)有形成系統(tǒng)性研究。因此，未來(lái)可以從碳稅、碳限額、碳限額與交易、碳補(bǔ)貼等不同碳減排政策下研究庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策問(wèn)題。

（三）現(xiàn)有文獻(xiàn)在碳減排政策對(duì)物流決策影響的研究深入性方面還不夠，在物流業(yè)碳減排政策的研究深度方面還有待加強(qiáng)。未來(lái)可以將碳稅、碳限額、碳限額與交易、碳補(bǔ)貼等進(jìn)行對(duì)比研究，分析不同碳減排政策的影響機(jī)理，設(shè)計(jì)物流業(yè)碳減排政策方案。

（四）要重視庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。由于庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策問(wèn)題復(fù)雜性強(qiáng)，即便在確定性需求的情況下所建立的數(shù)學(xué)模型也難以找到有效的解法，因而大多數(shù)學(xué)者考慮的都是確定性需求情況，而需求確定的情況在實(shí)際的物流系統(tǒng)中是很少出現(xiàn)的，這在一定程度上影響了模型的應(yīng)用。同時(shí)，為了構(gòu)建相對(duì)易解的數(shù)學(xué)模型，人為地設(shè)置了許多假設(shè)條件，往往不同于配送系統(tǒng)的實(shí)際情況。而在設(shè)計(jì)算法時(shí)，大多數(shù)算法又通過(guò)放松處理，只考慮某些約束條件，因而限制了它們的應(yīng)用范圍。此外，由于庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策模型的復(fù)雜性，很多研究者把主要目標(biāo)放在庫(kù)存運(yùn)輸集成優(yōu)化決策模型的求解策略上，而忽略了方法的應(yīng)用研究。因此，對(duì)實(shí)際的庫(kù)存運(yùn)輸集成系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用是未來(lái)重要的研究方向。