跨境电商BC业务运单分配及路线优化策略

钟璐蔓

摘 要：我国海关经管机构的海关管理体制存在差异，效率缓慢，以至其难以高效运营。货品通过海关的时间不同会对运输时间产生很大影响，所以，将每批货品都安排到相应的经管地点，选择合适的通关路径非常关键。浅析BC业务运单的通关过程，应优化通关时间和通关数量的限制，使通关时间和费用降到最低，因此文章提出了双目标0-1整数规划的数学模型，设计了一种双目标粒子群算法，通过实例验证了该方法的有效性。与实际业务相比，该方法计算出的通关和运输方案平均缩短了51.05%，降低了通关费用；与常用的NSGA-II和 MOEA/D算法相比，该方法的求解效率和质量都有很大提高。

关键词：跨境电商；业务运单分配；路线优化

中图分类号：F259.27文献标志码：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.04.017

Abstract： In our country， customs administrative organization，s customs management system has differences， as well as its inability to proceed normally. If the goods go through the customs at different times， it will have a great impact on the transportation time. Therefore， it is very important to arrange each batch of goods to the corresponding administrative place and choose the appropriate path of customs clearance. To analyze the customs clearance process of BC business waybill， we should optimize the customs clearance time and quantity limits. In order to minimize the time and cost of customs clearance， a mathematical model of two-objective 0-1 integer programming is proposed. A two-objective particle swarm optimization （PSO） algorithm is designed and its effectiveness is verified by an example. Compared with the actual business， the calculated customs clearance and transportation scheme is shortened by 51.05% on average and the customs clearance cost is reduced. Compared with the commonly used NSGA-II and MOEA/D algorithms， the efficiency and quality of the proposed method are greatly improved.

Key words： cross-border e-commerce; business waybill allocation; route optimization

0    引    言

BC模式的物流操作是以訂单为基础，通过第三方物流公司向国内运输货品，在选择海关经管点进行通关后，向消费者派发。而通关的时间，直接关系到货品的运输。在流程效率、客户数量不断增加、市场竞争日趋激烈的情况下，如何缩短通关时间，降低成本是在跨境电商中第三方物流公司急需解决的问题。国内的学者提出了以下几种观点：陈果（2022）提出，在全球化背景下跨境电商物流模式下，需要对电商模式进行优化升级，只有这样才能够完善电商服务群众满意度的体系[1]；目前国内外对跨境电商物流路径优化的研究主要集中在对物流网络的优化的问题上，王磊（2017）提出，就如何降低我国跨境电商的物流运输成本和时间提出了一些具有指导意义的意见[2]；王杰等（2017）提出，在过渡期内，中国跨境进口电商需自我规范，应对政策变化；运用现代高新科技，开启智能可持续发展[3]；肖婷婷（2018）提出跨境电商海外直邮模式发展要加强宣传力度，加强行业监管，提高物流运作能力，精准适应政策法规等方式[4]；刘天媛等（2016）提出，从第三方物流服务商的视角出发，建立了一种在深度学习基础上的物流容量分配优化方案[5]；庞燕（2015）提出，根据退货条件，建立了三种不同的跨境物流模型，以实现最优的物流模式[6]。众多学者主要针对不同情况下的跨境物流网络进行了优化。为解决跨境运输中的清关、航线间距差异等问题，建立了一种多式联运的评估体系。提出一种基于服务网络的混合整数规划模型，确定最优的汽车行驶路径。海关在国际贸易中占有举足轻重的地位，海关的通关工作在很大程度上影响着海关的正常运行。本文的研究并没有将这一影响因素纳入到最优策略中。在跨境电子商务中，应充分考虑通关效率与通关限额等因素，使通关时间最短。以时间和通关费用为优化目标，建立了一个0-1的整数规划模型，并用该方法求解最优的通关和运输，有效地降低了跨境电商的成本和效率。

1    问题概括和建立模型

1.1    问题概括

在一定时期内，国外仓库收集各平台的全部订货票据，每个平台的运输单包括多个订单，并且每个订单不包括相同最小存货管理单位（SKU）。每一运单中的货品都是由国际物流运送至入境口岸后，选择海关经管点进行通关，然后再由国内物流向消费者配送。配送流程如下：海外仓—出口海关—国际物流—进境口岸—海关检查—境内物流。

为了更好地把握国际经济贸易网络结构及其经济发展和物流动态关系，选择了一个模型分析两岸之间的贸易现象和客观表现。耦合效应及其协调程度决定了当两个或多个系统一起到达临界区时，它们会面临着不同的有序和结构方向，这直接决定了整个系统从无序到有序的发展趋势。然而，形成这一发展趋势的根本关键在于系统内各种时序参数的相互帮助与配合，这直接决定了系统相互变化的特点和规律。假设我国长江流域经济、贸易和物流网络结构的经济系统为E、物流系统为L，两者都应该是非线性的。在建立一个动态耦合模型的过程中，如果f（E）和f（L）是一个较大系统的两个主导子系统，则将我国在经贸物流网络结构中的各种物流状态和数据进行了整合，计算得出我国在经贸物流网络结构中关于经济动态的各种规律，那么其演化方程就是：

根据推导公式得出两个子系统的演化速度，就可以计算出物流系统受经济系统影响的发展机理。从所获得的数据可以看出长江流域城市经济发展与物流发展之间的联系和耦合程度。通过对计算结果的认真分析，再根据实际情况可以看出，只有高水平物流能力才能在相邻城市之间以高效趋势流动，这可以在保持原有经济效益的基础上，使生产成本比以前更快地流动。

各个海关关卡的管理操作和检查效率等方面都有着差别，使得同一SKU在不同的经管地点申报的一次成功率也有很大差别。第三方物流公司在向海关处申请通关的时候，至少需要1～2天，最多需要1个星期。所以，若在申报时可以一次性完成，将大大缩短通关时间。另外，由于工作时间和人力资源的限制，海关检查站处理通关物品数在规定时限内是有限的。所以，通关速度与配额是影响通关时间的主要因素。

本文着重讨论了在进出口货品运输过程中，如何选择适当的海关经管点，并确定合理的通关路径。针对这一问题做出以下假设：（1）每一运输单中含有若干个订单，且各订单中仅仅有一种 SKU；（2）本运单所载货品不能分开，必须始终作为整体进行运输和通关；（3）不考虑外界因素，设置在每个海关检查站的首批货品的开始通关时刻是0。

1.2    0-1 規划的运单分配及路线优化模型

在一个进口港口收集了 N个货品，每个货品的数量是Oi（i=1，2，… ，N）共有M个可供选择的海关经管站，距进口港的距离为Dj（j=1，2，...，M）并且都设定了可以通过的订单数量Rj。运输单i中的SKUk位于海关经管点j通关一次的成功率是Fikj（k=1，2， ... ，Oi），如果是一次申请成功，则需要的时间为tikj，相反则为tikj，进口港口和海关经管站j的单位运输费用为 CTj（单位距离/订单）。出口时间为t0，海关关卡j的通关费用每单为CCj。每一单通关运输单中的货品可以被送到任何海关关卡进行通关，并且每次只能处理一件货品。整个运输单的通关时限由该运输单中的全部订单的最长通关时间决定。当货品被指派至海关经管点j进行通关，其开始时间为sij，通关处理时间为eij、海关关闭时间是Tij。

决策变量定义如下：

建立了一个0-1的整数规划模型，并考虑了最短的通关时间和费用。

式（1-2）代表了最大完成通关时间，并使全部运输单中的货品的全部通关费用最小；式（3）代表了货品在任何运输单中只能向一个检查站发出；式（4）代表了海关限额的限制；如果式（5）代表在经管点j处，运单i和l中的货品按顺序通关，那么它们都必须被运往经管点j。式（6）代表运输单i和l中的货品在相同的经管点有且只存在一个次序关系；代表运输单的（7）i内货品在经管点j的通关时间依赖于运输单中使用最多式（8）代表运输票据中所有货品的开始通关时间都大于到达经管点的时间；如果在运输单i和l中，式（9）和（10）代表货品在经管站j处有先后处理通关手续的次序关系，然后处理手续后的货品的开始通关时刻必须大于货品到达海关后的通关时间；式（11）表示在监听情况下，运单i和l中的货品若在经管点j处连续通关，则二者之间必然有先后次序关系；式（12）类似于式（6），代表两个成员间的次序关系只有一个；式（13）表示运输单中的全部货品的通关时间等于开始时间加上申请通关手续花费的时间；式（14）是指全部运输单中货品的最大完成通关时间；式（15）、式（16）是两个数值范围，其中一个决定着变量，另一个表示参数。

2    算法的设计

为了解决这一问题，提出了一种基于通关点决策和配额限制的多目标粒子群算法和多目标问题中的多目标优化问题。同时，结合公司的实际调查，按照现行商业法规设置了相应的风险防范措施。流程如下。

开始—初始化粒子的速度和位置及个体最优粒子—计算粒子的适应度值，包含两个目标函数值及被分配到各个通关管制点的订单数—依据目标函数、是否满足海关配额约束确定粒子间的支配关系，筛选出初始非劣解集—基于非劣解集选择群体最优粒子的速度和位值—依据新公式更新所有粒子的速度和位置—计算粒子的适应度值，包含两个目标函数值及被分配至各个管制点的订单数—是否满足停止规则（否：回到第5步重新开始）—结束（是）。表1为非支配解数量指标值对比结果，表2为运行时间指标值对比结果。

该方法的主要步骤如下。

第一步：设定最大的代数 MAXGEN，种群数量 POP，并对种群的位置以及速度进行随机初始化。

各粒子的位置和速度都是以运单的数目为单位，粒子的位置构成见图1。这个位置的数字是每个经管站的编号，表示这个运输单中的货品将被运送到这个经管站。

第二步：对粒子进行调整。该粒子的适配值包括两个指标函数值，分别是全部货件的最大完成通关时间、总通关费用，这一局部的适配值愈低，就愈容易取得比其它粒子更好的效果。适应度值也包含在粒子中被指派给每个经管点的订单数。如果有一个经管点上的订单数量超出了海关限额，那么这个粒子就不符合限制。

第三步：产生一个初始的可行方案。通过调整粒子间的支配关系，以及根据对各个粒子的适配值和约束条件，将所有满足条件的粒子组成一个非劣解集。如果非劣解集中的粒子可以接受一个最优解，那么这个方案就是初始可行方案。如果有一个不能接受，则将该方案从候选集中剔除。

第四步：对各个粒子的位置和速度进行更新，并对其进行相应的调整。然后根据粒子的速度，根据群体最优粒子和个体最优粒子来更新粒子的位置。

第五步：对最优粒子和非劣解集合进行更新。

根据各粒子对新粒子与个别粒子之间的支配关系，选取主控粒子为新的最优粒子。然后，从目前的非劣解集合中随机选出一个最优的粒子。把最好的粒子和当前的非劣解集合并，将被控制的粒子剔除，然后对非劣解集进行更新。

第六步：当重复数达到设定值时，最后的非劣解集合就是最优的通关和转运方案，此时算法完成。

3    结    语

为解决跨境电商BC模式下的通关与物流运输问题，构建以最少的通关时间与费用为目标基于通关点决策和通关配额限制的 MOPSO算法，并给出了双目标整数规划模型。通过实例计算，证明了本文提出的方法可以使通关和运输方案的平均通关时间缩短51.05%，从而降低了52.60%的通关关费，在求解效率、解的質量和多样性、均匀分布等方面都有较好的应用前景。

在跨境通关和运输优化过程中，最主要的目的就是提高运输效率，减少成本。在时间和费用上权衡，在更紧迫的情况下，可以通过增加费用预算来获得更高的通关效率和流程服务级别；在降低成本的过程中，为了节约物流费用，可以适当地牺牲运输效率。

参考文献：

[1] 陈果．全球化背景下跨境电商物流模式分析及优化[J]．物流科技，2022，45（10）：16-20.

[2] 王磊．海关税收新政下我国跨境进口电子商务模式[J]．中国流通经济，2017，31（12）：50-55.

[3] 王杰，赵志明，陈晨．税收新政下中国跨境进口电商发展态势及调整路径选择[J]．对外经贸实务，2017（6）：37-40.

[4] 肖婷婷．浅析跨境电商“海外直邮”模式[J]．中国商论，2018（25）：80-82.

[5] 刘天媛，李红玉，孙朝阳，等．进口跨境电商保税与直邮模式的SWOT对比分析[J]．商场现代化，2016（17）：35-37.

[6] 庞燕．跨境电商环境下国际物流模式研究[J]．中国流通经济，2015，29（10）：15-20.