竞价与派单模式的平台车货属性匹配研究*

辜 勇 苏宇霞 张 列 郑阳阳

(武汉理工大学物流工程学院1) 武汉 430063) (武汉地铁集团有限公司2) 武汉 430063)

0 引 言

货运信息平台的常见的运作模式有两种：竞价模式、派单模式.双边用户认可平台的定价标准，注册为平台用户.竞价模式下，车货属性匹配表征为一对多双边匹配；派单模式下，属性匹配表征为一对一双边匹配，且派单模式的一对一双边匹配属于竞价模式下的一对多双边匹配问题的一个特例.

目前对货运信息平台的研究主要集中于平台构建与设计、运营与优化、盈利模式与平台演化分析等方面.胡培等[1]尝试建立了车货匹配平台优化模型，为平台的发展提供了一定的理论依据.桂云苗等[2]基于平台主体之间演化关系，探讨了两种用户归属情形下平台增值服务的最优投资策略.宋志刚[3]以运满满为研究案例，分析平台价值创造逻辑的演进过程，为车货匹配平台的发展提供经验借鉴.

针对双边匹配问题，孔德财等[4]针对一对一双边匹配问题，建立了考虑稳定性、公平性和满意性的多目标优化模型.张笛等[5]针对语言偏好信息下的双边匹配问题，提出一种考虑匹配满意性、公平性和稳定性的双边匹配方法.袁铎宁等[6]针对择期手术患者与医生的一对多双边匹配问题，构建了满足期望水平的稳定匹配方案的多目标优化模型.Chen等[7]着眼于多单元容量、双方偏好较弱的双边匹配问题，提出了一种计算效率高的帕累托稳定匹配算法.Zhang等[8]基于婚配、人岗匹配等现实的双边匹配决策问题提出了一种基于失望理论的不完全模糊偏好关系的决策新方法.李铭洋、李博等[9]将双边用户的失望-欣喜感知引入到双边匹配模型，丰富了双边匹配模型的理论研究工作.

综上所述，货运信息平台研究大多停留在定性的层面，对于车货属性匹配问题的研究仍比较缺乏.此外，现有的研究多是针对一种双边匹配问题展开研究，对混合两种或多种双边匹配问题的研究几乎没有，本文通过分析两种模式下货运信息平台车货属性匹配问题的特殊性，设计复制货主主体的处理方法实现不同模式下车货属性匹配问题的统一解决.

1 问题描述

派单模式的属性匹配属于竞价模式下属性匹配的一个特例，两种模式下的双边匹配问题可以归纳一个特殊的一对多双边匹配问题.

定义1平台车货属性双边匹配定义为映射f：H∪S→H∪S，当且仅当∀Hi∈H,Sj∈S，映射f满足以下条件.

1)f(Hi)⊆{Hi}∪S.

2)f(Sj)=H∪{Sj}.

3) 若f(Hi)={Sj+1,Sj+2,…,Sj+ci}，j+ci≤m，则有f(Sj+1)=Hi，f(Sj+2)=Hi，…f(Sj+ci)=Hi.

5) 若f(Sj)=Hi，则Sj∈f(Hi).

6)f(Hi)∩f(Hi′)=∅，∀i′∈{1,2,…,n}且i′≠i.

1.1 一对多双边匹配转化为一对一双边匹配

进一步考虑创建的一对一双边匹配模式的特殊性，货主集合中存在n(ci-1)个虚拟主体，与他们的原生主体的属性相同，此时同一承运人对其的匹配满意度是相同的，排序也是相等的.

1.2 一对一双边稳定匹配

定义4对于一对一双边匹配f′，若不存在f′—阻碍稳定对，则称f′为稳定一对一双边匹配.

2 属性匹配指标分析及计算

货运信息平台根据用户提供的信息实现双边用户的匹配是其主要职能.平台将信息分成两类，一类是必须要满足的客观指标信息；另一类信息则是决定匹配优先级的偏好因素.

2.1 货主对承运人的匹配指标分析与满意度计算

2.2 承运人对货主的匹配指标分析与满意度计算

2.3 总体匹配满意度计算

(2)

(3)

3 车货属性匹配模型

3.1 模型假设

车货属性匹配模型假设如下.

1) 货主坐标、承运人坐标与客户节点坐标已知，各点坐标以经纬度形式表示(lat,lng)，参考文献[10]的计算公式，为

(4)

2) 双边用户熟悉匹配流程，自觉上报运力与货运需求.

3) 运输过程一切顺利，承运人运输合规.

4) 车辆运输平均速度已知.

5) 任一货主需求均可以被一个承运人用一辆车满足.

3.2 模型构建

本文构建的平台车货属性匹配模型，考虑了双边用户匹配满意度与稳定性.在实际的双边用户的匹配过程中，双边用户间必须满足对方的客观指标需求，同时任一用户最多只能匹配一个另一边用户.模型数学表达式为

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

xij=0或1i=1,2,…,nci;j=1,2,…,m

(10)

3.3 模型求解

(11)

(12)

式中：φZ1与φZ2的取值范围为[0,1].设w1与w2分别表示Z1和Z2在单目标模型中所占的权重值，满足w1+w2=1.考虑车多货少的实际背景，平台在匹配过程中更多地考虑货主的匹配满意度，即w1>w2.转化后的目标函数为

maxZ=w1φZ1+w2φZ2

(13)

4 算例分析

表1 货源信息

表2 车源信息

表3 货主节点坐标

表4 承运人节点坐标

表5 货主指标权重表

表6 承运人指标权重表

(14)

表7 匹配结果

,由表7可知，当权重值设置如上时，竞价模式下，H1与S13,S3达成匹配；S13的满意度优先级高于S3，即在派单模式下H1最终与S13形成匹配对；同上分析，竞价模式H2与S15,S1形成匹配对，派单模式H2与S15形成匹配对；竞价模式下H3与S2,S6形成匹配对，派单模式H3与S2形成匹配对；竞价模式下H4与S4、S12形成匹配对，派单模式H4与S4形成匹配对.S5，S7，S8，S9，S10，S11与S14最终未与货主形成匹配.该配对组合下目标函数值分别为Z1=7.01，Z2=6.78，转化后模型目标函数值Z=0.98.

5 结 束 语

针对两种模式下平台车货属性匹配展开研究，考虑两种模式下输出结果间的包含关系，定义了特殊的一对多匹配问题，设计了复制货主主体的方法，并加入了稳定性约束条件，将问题转换为一对一双边稳定匹配问题.然后分析影响双边用户匹配的客观指标与偏好指标，确定了各指标满意度的计算方法，并建立了以双边用户匹配满意度最大的多目标匹配模型，借鉴隶属度函数的思想，运用线性加权的方式将其转化为单目标模型，并使用lingo计算工具求解问题模型，实现双边用户属性匹配结果的多样化输出 .本文设计复制货主主体的处理方法实现两种模式车货属性匹配问题的统一解决，丰富与完善平台车货属性匹配理论研究.