第1章绪论
　　1.1协同物流网络的产生背景
　　2010年，我国社会物流总额为125.4万亿元；而到2016年，截至11月当年的全国社会物流总额就达到了208.8万亿元，几年时间，我国社会物流总额增加了近1倍。物流行业迅猛发展，使得物流作为“第三利润源泉”，越来越受到企业的关注和重视［1］。早在2013年5月28日，阿里巴巴集团就联合顺丰、申通、圆通、韵达、宅急送等企业宣布启动“中国智能物流骨干网”项目，希望借助遍布全国的开放式、社会化物流网络，为客户提供优质、高效和智能的物流服务。在互联网+和大数据时代的背景下，客户需求存在多样性、可变性，企业物流活动表现出大规模服务定制特征，如果物流协作渠道变更，则其机会成本增加。这使得B2B（business-to-business，企业对企业）、B2C（business-to-customer，企业对顾客）和C2C（customer-to-customer，顾客对顾客）之间需要建立起稳定的战略联盟关系［2，3］。如果企业仅从自身角度考虑降低物流成本，或是仅从与自身相关的供应链角度去提高物流运行效率，均不能实现物流综合服务效果最佳。协同物流网络正是在这种新的发展趋势和市场驱动下应运而生的。
　　协同物流网络作为智慧物流的新形态，是以物流信息化为基础，将企业协调和控制范围扩大到供应链所有节点，并通过创造协同环境使企业能够共享资源和信息，让企业可以获取供应链中诸如产品生产、运输等计划和进度状态的完全信息。它是由核心企业或独立第三方物流企业主导的虚拟组织，是由原材料和设备等供应协作节点、运输和仓储等物流功能节点以及节点间链路和关系构成的供需网络，其核心任务是对网络节点资源进行整体规划、调配获取和集成优化，实现网络整体增益和使客户满意的最终目标［4］。可以说，协同物流网络通过改变企业互动协作关系和物流运作方式，促使供应链物流向协同物流和社会物流转变。
　　尽管协同物流网络借助信息技术得到了迅速发展，并产生了诸如敏捷物流、冷链物流、电商物流和云物流等具体市场表现形式，但是人们对其内部运作管理并没有清晰了解。近年来，协同物流网络影响领域和范围越来越广，使得国内外学术界开始重视对其资源调配管理问题的研究，并产生了丰硕的研究成果。这些研究成果涉及从协作机制、运营模式到资源优化配置等各个方面，并应用于货品运输、复杂制造、产品回收、智能调度和经济评价等具体的协同物流网络运作管理中。作为动态开放的复杂系统，协同物流网络具有多主体、多阶段、并发性、竞合性和不确定性等特征，其运作管理通常包括仓储包装、资源配送、成本控制和进度管理等系列活动［5］。这些特点和活动使得协同物流网络运作管理仍存在大量共性基础科学问题亟须解决。目前，对协同物流网络资源调配的研究虽然涉及运行机制问题，但是并没有进行全面的系统研究。在了解运行机制的基础上，明晰如何进行资源调配也至关重要，并且只有物流网络有序后才能保证各项物流资源调配任务顺利进行。因此，系统研究协同物流网络的资源调配控制与优化具有重要的理论意义与应用价值。
　　1.2协同物流网络的研究价值
　　我国众多企业和物流服务业还没有实现有效的配套服务，通过走访可以发现，大多数企业基本实现了生产外包，但是在物流外包方面进展缓慢，其中很大的原因是企业的生产特性，而物流服务业提供的服务不成熟以及运作过程中环境和行为所带来的不确定风险也是关键的影响因素之一。在提供物流服务的过程中，各物流节点仅从自身的局部利益考虑，力求风险系数最小，个体利益最大，相互之间缺少有效的信息沟通，缺乏全局的协作观念和保障机制，这也阻碍了企业物流外包服务的发展，其中主要的阻碍因素有：利益的“二律背反”、信息的“牛鞭效应”、同质个体间的恶性竞争、缺乏有效的协作运行机制和运作模式等。因此，以协同物流网络为核心进行资源优化，避免由无序竞争导致的秩序混乱和资源浪费，成为当前我国企业物流外包服务亟须解决的问题。
　　协同物流网络是智慧物流、智慧商业的基础支撑，国内外关于协同物流网络的研究还处于起步阶段，可以说，协同物流网络的资源优化研究是一项系统又复杂的工作。本书的主要目的是：介绍横跨和连接企业、客户的中间体——协同物流网络，阐明其中的资源优化问题，在对整个网络系统进行演化分析和有序度度量的基础上，提出协同物流网络的资源优化框架，并尝试通过对资源优化问题的逐步分解，最终实现协同物流网络的资源整体优化。
　　本书所阐述的内容是该领域最新的研究成果，是国内外首次对协同物流网络的资源优化问题进行的系统性连续研究，具有重要的理论和实践指导意义。
　　1.对于明晰协同物流网络的内涵特征和研究领域具有重要的理论意义
　　国内外关于协同物流网络研究的分散性，导致了其相关研究的无序和混乱，本书在前人研究的基础上通过对协同物流网络概念的提炼，明晰了协同物流网络的内涵及其特征，这对确定其未来的研究方向和领域具有重要的理论指导意义。
　　2.对于探索协同物流网络的系统演化具有重要的理论意义
　　结合企业经营特性和协同物流网络的分析，对协同物流网络的系统演化和运行机制进行深入研究，确定系统的机理、组织体系和互动模式，在此基础上对系统的有序度进行协同度、稳定性和自组织的数学推理分析，为协同物流网络的深入研究提供坚实的理论基础。
　　3.对于促进协同物流网络的资源优化具有重要的理论意义
　　通过建立协同物流网络的资源优化体系，明确资源优化的目标及其优先次序，确定资源优化的约束模型、活动层次和运作流程，为开展有序的资源优化研究指明方向。同时，对资源优化问题的逐级分解也将有利于复杂问题简单化，故具有重要的理论借鉴价值。
　　4.对于指导资源优化体系进行资源优化控制具有一定的现实意义
　　协同物流网络的资源优化问题是由资源规划、资源获取和资源集成等资源优化体系的核心子问题组成的，所以整个体系优化的问题可以通过对这几个子问题的优化求解来解决，而这几个子问题往往是针对实际中某一具体问题提出的，因此对协同物流网络中实际问题的解决具有一定的借鉴意义。
　　1.3协同物流网络的研究进展
　　协同学（synergetics）一词来源于希腊文，寓意为“科学的合作”（science of cooperation）［6］，是研究微观系统临时或特定组织中协同合作的综合性学科，其探讨的重点是各种复杂开放系统在外界涨落力和内部序参量非线性综合作用下从无序走向有序的演变过程，应用领域涵盖物理、化学、生物、社会和管理科学等多个学科。物流系统作为动态开放的网状系统，其内部组成个体要生存和发展就必须相互沟通协作，风险和利益共担，这就要求提高物流网络系统整体的协同性［7］，合理利用网络系统中的物流资源，以降低运营成本，提高运作效率和服务质量。下面从协同物流网络和物流资源优化两个方面介绍协同物流网络的国内外研究现状。
　　1.3.1关于协同物流网络的研究
　　随着相关领域研究的日臻成熟，将协同学应用于物流这一全新领域的条件也日渐成熟；同时，物流领域发展环境的成熟度以及市场竞争的激烈性都对协同物流网络的构建提出了强烈的需求，关于协同物流网络的研究也开始不断出现，其研究内容主要包括协同物流网络的运行机制、协同机理、发展环境、组织架构、要素控制和有序控制六个方面。
　　1.协同物流网络的运行机制
　　考虑到传统合作模式下物流服务供需双方缺乏有效的信息沟通和合作机制，各独立个体仅从自身局部利益出发，最终各独立个体的经营利润和生存空间被不断压缩。因此，协同物流网络应采取何种运行机制，合理利用物流资源成为其运作管理相关研究的首要关注焦点。例如，Kahn等［8］较早地将改进物流绩效的方法归纳为业务层物流活动、组织层部门内部和部门与部门之间的相互协调，由此提出了基于这两方面的协同模型。随后，Langley［9］从全局的角度出发，根据物流网络的运行环境及机理，建立了物流网络各个成员应该遵循的七个法则。要想使物流网络的成员有更多的潜在收益，就需要成员之间实现信息的共享、资源的共用以及共同建立合作规定。Chang等［10］在全球化协作背景下，针对物流企业间无序竞争和运行网络组合复杂等特点，提出了面向中小型物流企业的协同物流网络运行组织架构。Stefansson［11］则从第三方物流服务运营的角度出发，提出了协同物流网络在业务层面活动交互、组织层面跨部门协作等运行互动模式。
　　国内的研究主要集中在区域物流的运行机制以及物流网络协作层次和协作模式等方面。徐青青等［12］将物流的经济空间演化机理作为重点，从理论体系、协同运作等方面研究了区域物流系统网络。随后，高健智等［13］从物流系统内部与子系统之间的协调关系方面再次阐明了区域物流系统的发展机理，并对系统的各项指标进行了定量分析。在协作层次方面，鄢飞等［14］在给定协同物流网络定义的基础上，研究了点(物流节点)-线(物流线路)、点-点、线-线和链(物流链)-链协同之间的关系，分析了企业节点的协同机理。刘介明［15］将物流网络的协同层次分为战略层、策略层和技术层的协同，协同的内容分为有形协同和无形协同两种。在协作模式方面，谭跃雄等［16］研究了现代企业运作管理的物流过程及物流组织的协同机制，提出了基于网络的企业物流组织模式。陈娟等［17］从资源整合和流程再造两个角度分析了供应链物流的协作模式。
　　2.协同物流网络的协同机理
　　鄢飞等［18］认为物流网络是一个协同系统，并分析了其协同特性、协同效应及协同机理。他们认为协同物流网络由战略协同层、战术协同层和业务协同层三个层次组成，其协同效应是点-点、点-线、线-线和链-链等多种协同效果的集成体现。在此基础上，借助协同学原理和势函数，引入利润序参量方程，对协同物流网络节点企业的协同机理进行了理论分析，并对企业联盟物流网络、第三方物流网络与产业链物流网络三种典型物流网络开展协同前后的效果进行比对，验证了协同物流网络的优越性。
　　Ning等［19］研究了协同物流网络的节点协同机制和合作策略，用以提高整个网络和协作成员的经营业绩水平。他们基于物流活动的构成及关系，结合节点内外活动描述了物流网络节点的协作机制，并分析了资源共享约束、作业成本和运营价值。在此基础上，提供了协同物流网络节点优化的数学模型，并举例说明不同网络成员的协作过程，描述协作产生的协同效应和利益双赢，验证了协同机制和网络模型的正确性。
　　3.协同物流网络的发展环境
　　Langley［9］和Lynch［20］研究了协同进化环境下的物流领域，提出了使参与供应链协作全过程的组织成员保持协调一致的“7个永恒法则”。他们认为协同物流需要一个健全的网络作为支撑，在这个网络中的成员被允许投入资源以获取更高的效率。网络成员在信息共享、资源利用和合作规则制定等方面均有共识，越多成员加入，整个网络就会获得越多的潜在收益。同时，协同物流网络要能为供应链上每条链路都提供有效的基础设施支持，这不仅包括整个链条上的承运人和运送人，因此必须要为真正的物流协同创造一种实时联机的网络环境。
　　Shimon［21］界定了协同物流网络所依赖的电子商务环境（e-work）范畴，并对其与电子企业（e-enterprise）、电子商业（e-commerce）的区别和联系进行了比较分析，结合所面临的节点信息过载和任务超负荷等挑战，从电子商务、集成—合作—协同、分布决策支持、中间构件四个方面，重新探讨研究了有效电子商务环境的基本设计原理。
　　Camarinha-Matos等［22，23］研究了对协同物流网络具有重要启发意义的协同网络，认为协同网络是一个由虚拟组织、虚拟企业、动态供应链、专业虚拟团队和协作科研机构等构成的复杂系统。协同网络中存在的大量经验知识与网络发展都是相关和有益的，因此迫切需要巩固这种经验知识并建立有利于其可持续发展的稳定基础，在这种情况下，建立关于协同网络的科学学科则显得非常必要。在此基础