亞馬遜的故事就像一部引人入勝的科技傳奇。1994年,在華盛頓州貝爾維尤的一個車庫里,杰夫·貝索斯創(chuàng)立了這家公司。誰能想到,這個起初只賣書的小網(wǎng)站,有朝一日會成為改變?nèi)蛄闶酆臀锪鞲窬值木揞^?

亞馬遜的發(fā)展歷程可以說是互聯(lián)網(wǎng)時代的一個縮影。公司成立之初,主要銷售圖書和CD。但隨著時間推移,亞馬遜的野心遠不止于此。它不斷擴展產(chǎn)品線,從電子產(chǎn)品到家居用品,再到食品雜貨,幾乎無所不包。

然而,支撐這種高速增長的,并不僅僅是產(chǎn)品種類的擴展,更重要的是亞馬遜不斷完善的物流網(wǎng)絡。正如亞馬遜運輸服務研究科學總監(jiān)蒂姆·雅各布斯所說:"我們致力于為客戶提供更快、更便宜、準時的配送服務。"

這種轉(zhuǎn)變并非一蹴而就。在公司發(fā)展的早期,亞馬遜主要依賴第三方物流公司進行配送。但隨著業(yè)務規(guī)模的不斷擴大,這種模式的局限性逐漸顯現(xiàn)。于是,亞馬遜開始著手建立自己的運輸和配送能力。

運籌學和分析技術在亞馬遜各部門的廣泛應用

在這個轉(zhuǎn)變過程中,運籌學和分析技術發(fā)揮了關鍵作用。早在20世紀90年代末、21世紀初,當亞馬遜還主要是一家圖書和CD銷售商時,公司就已經(jīng)開始引入這些技術。

最初,這些技術主要用于解決兩個核心問題:

• 確定履約中心(FC)的最佳位置

• 提高這些倉庫的運營效率

隨著時間推移,亞馬遜逐漸將運籌學和分析技術的應用擴展到了公司的方方面面。正如亞馬遜的一位科學家所說:"沒有運籌學,亞馬遜多年來經(jīng)歷的增長是不可能實現(xiàn)的。"

讓我們來看看一些具體的應用例子:

• AWS(亞馬遜云服務):使用運籌學來設計通信網(wǎng)絡,分析其主干網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)包流,并管理數(shù)據(jù)中心的零部件庫存。

• 實體店:應用運籌學來選擇新店址,預測需求,管理庫存。

• 勞動力調(diào)度:優(yōu)化員工排班,提高人力資源利用效率。

• 海運和鐵路運輸:優(yōu)化從海外供應商到履約中心的貨物運輸路線。

• 倉庫機器人:在倉儲自動化領域應用運籌學原理。

其中,兩個早期的重要系統(tǒng)展示了運籌學在亞馬遜發(fā)展過程中的關鍵作用:

• FTP(Fulfill to Promise)系統(tǒng):這個系統(tǒng)能夠?qū)崟r決定由哪個履約中心處理訂單,以確保滿足對客戶的交付承諾。

• ATROPS(Adaptive Transportation Optimization Service):在履約過程中優(yōu)化運輸方式。

這些系統(tǒng)每天要處理數(shù)百萬次請求,是亞馬遜高效物流網(wǎng)絡的核心支柱。

MMPROS團隊的成立和發(fā)展

為了應對日益復雜的物流挑戰(zhàn),亞馬遜成立了MMPROS(Middle Mile Planning, Research and Optimization Science)團隊。這個團隊從最初的4人發(fā)展到現(xiàn)在近100人,包括多位國際公認的研究專家和領導者。

MMPROS團隊的職責包括:

• 優(yōu)化當前和未來的航空和地面網(wǎng)絡設計

• 優(yōu)化網(wǎng)絡內(nèi)的包裹流動

• 設計高效的中斷管理策略(比如應對惡劣天氣或維護事件)

• 通過動態(tài)定價和資源分配來有效平衡網(wǎng)絡的容量和需求

值得一提的是,MMPROS團隊的成員來自十幾個國家,四分之一是女性科學家。這種多元化可能是其創(chuàng)新能力的一個重要源泉。團隊成員參與多個專業(yè)組織,如ACM、INFORMS和SIAM,部分成員還擔任《運籌學》和《離散優(yōu)化》等期刊的編委。

科學方法論:亞馬遜的物流網(wǎng)絡優(yōu)化

你有沒有想過,當你在亞馬遜上點擊"下單"按鈕的那一刻,背后究竟發(fā)生了什么?一個龐大而復雜的物流網(wǎng)絡瞬間開始運轉(zhuǎn),將你的包裹從遙遠的倉庫送到你的手中。這個看似神奇的過程,其實是建立在一系列精密的科學方法之上的。讓我們一起揭開亞馬遜物流網(wǎng)絡優(yōu)化的神秘面紗。

還記得上次你想買的商品顯示"缺貨"的沮喪感覺嗎?或者,你是否注意到亞馬遜上的商品幾乎總是現(xiàn)貨?這背后,是亞馬遜強大的需求預測系統(tǒng)在默默工作。

想象一下,亞馬遜的系統(tǒng)正在分析你的每一次點擊,每一次搜索,甚至你的購物車里躺了多久的商品。不僅如此,它還在關注社交媒體上的熱門話題,研究經(jīng)濟指標,甚至查看天氣預報。所有這些信息都被用來預測未來的需求。

基于這些預測,亞馬遜就像一個下圍棋的高手,提前布局。它決定在哪里建立新的履約中心(FC),每個FC應該有多大,分揀中心和配送站應該如何布局。就像你在規(guī)劃一次長途旅行時會考慮沿途的加油站和休息點一樣,亞馬遜在設計其物流網(wǎng)絡時,考慮的是如何最高效地將商品送到你手中。

有趣的是,亞馬遜的網(wǎng)絡設計還考慮了"意外情況"。就像你出門可能會帶把雨傘以防下雨一樣,亞馬遜也會為需求波動和潛在的中斷事件(比如自然災害)預留緩沖能力。這就是為什么即使在黑色星期五這樣的購物高峰期,亞馬遜也能保持穩(wěn)定運營?，F(xiàn)在,讓我們把視角轉(zhuǎn)向更微觀的層面。想象一下,如果讓你來安排數(shù)千輛卡車,數(shù)十萬個包裹的運輸路線,你會怎么做?這就是亞馬遜每天都在面對的挑戰(zhàn)。

MMPROS團隊(還記得嗎?就是那個由來自世界各地的頂尖科學家組成的團隊)開發(fā)的中程路線規(guī)劃和調(diào)度系統(tǒng),就是為了解決這個復雜的問題。除了常見的位置信息，距離和時間窗口和司機信息這些數(shù)據(jù)以外，更有趣的是,系統(tǒng)還需要考慮"生活方式約束"。沒錯,你沒聽錯。就像你可能希望每天都能按時下班回家吃晚飯一樣,有些司機可能希望每天都能回家,有些可能喜歡每隔一天回家,還有些可能希望每天在固定時間開始工作。系統(tǒng)需要在滿足這些個性化需求的同時,還要確保整體運輸效率。

面對這樣復雜的問題,MMPROS團隊使用了一系列高級的數(shù)學方法,如隨機局部搜索、分布式計算和列生成啟發(fā)式算法。聽起來很復雜?沒錯,但正是這些復雜的算法,讓亞馬遜能夠高效地處理每天數(shù)以萬計的運輸任務。

航空網(wǎng)絡管理:備用飛機策略和"虛擬備用"概念

亞馬遜的物流網(wǎng)絡不僅僅局限于地面運輸。隨著Prime會員服務的推出和客戶對更快配送的需求，航空運輸變得越來越重要。

亞馬遜的航空網(wǎng)絡由多個節(jié)點和樞紐組成，采用點對點和樞紐輻射相結(jié)合的混合網(wǎng)絡設計。這種設計能夠最高效地連接所有需要考慮的履約中心和配送站。

在航空網(wǎng)絡管理中，一個關鍵問題是如何處理不可預見的中斷。為此，亞馬遜開發(fā)了備用飛機策略。這個策略的核心是找到備用飛機的最佳位置，以及相應的機組人員調(diào)度。

這個問題的復雜性在于：

• 飛機和機組人員都是非常昂貴的資源

• 只能保留有限數(shù)量的備用資源

• 需要在成本和服務質(zhì)量之間找到平衡

亞馬遜的解決方案是一個基于覆蓋的位置和調(diào)度模型。這個模型考慮了多種性能指標，包括不同類型的航班覆蓋指標。

特別有趣的是"虛擬備用"的概念。如果兩架飛機共享足夠的地面時間，飛行計劃本身就可以提供交換機會。備用規(guī)劃旨在補充這些現(xiàn)有的備份選項，重點關注起源地和轉(zhuǎn)運覆蓋。

這個模型的目標是在滿足一系列運營約束（如機組人員工作時間限制）的同時，覆蓋最大數(shù)量的航班和包裹，同時最小化總成本。

該優(yōu)化工具于2020年5月2日全面采用，取代了之前手動評估有限數(shù)量候選解決方案的方法。它提供了更好的網(wǎng)絡覆蓋解決方案，而無需增加備用飛機的數(shù)量，盡管航班數(shù)量有所增加。在上一個假日旺季高峰期，僅這一工具就減少了超過7%的備用成本。

FBA物流容量管理:市場化原則的創(chuàng)新應用

隨著亞馬遜的Fulfillment by Amazon (FBA)服務的快速增長，管理FBA物流網(wǎng)絡的容量成為了一個新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的容量分配方法主要基于亞馬遜自身的預測和賣家的歷史表現(xiàn)，但這種方法存在局限性。

為了解決這個問題，亞馬遜開發(fā)了一個創(chuàng)新的FBA容量管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的核心思想是應用經(jīng)濟學中的市場設計原則來管理供應鏈容量。

系統(tǒng)的工作原理如下：

• 賣家可以提交增加容量限制的請求。

• 賣家需要提交一個"預訂費"——他們愿意為每立方英尺額外容量支付的最高費用。

• 請求按照每立方英尺的預訂費從高到低排序，直到所有可用容量分配完畢。

• 當額外容量被授予時，賣家支付不超過他們選擇的最高預訂費。

• 賣家可以從使用額外容量產(chǎn)生的銷售中獲得業(yè)績積分，最高可達預訂費的100%。

這個系統(tǒng)的設計目標不是為亞馬遜最大化收益，而是優(yōu)化對額外容量使用效率高的客戶的價值。事實上，表現(xiàn)良好的賣家可能最終不需要支付任何費用，因為他們的業(yè)績積分可以完全抵消預訂費。

這種方法的優(yōu)勢包括：

• 提高信息對稱性：賣家可以根據(jù)自己的業(yè)務計劃和預期，決定額外容量的價值。

• 鼓勵高效使用：系統(tǒng)獎勵那些能有效利用額外容量的賣家。

• 靈活性：賣家可以根據(jù)自己的需求和市場變化調(diào)整策略。

• 公平性：容量分配基于客觀的標準，而不是主觀判斷。

這個系統(tǒng)的成功表明，經(jīng)濟學原理可以有效地應用于供應鏈管理。它不僅提高了FBA網(wǎng)絡的整體效率，還為賣家提供了更大的靈活性和控制權(quán)。

總的來說，亞馬遜的物流網(wǎng)絡優(yōu)化展示了科學方法論在實際業(yè)務中的強大應用。通過結(jié)合先進的預測技術、復雜的優(yōu)化模型和創(chuàng)新的市場機制，亞馬遜不斷推動其物流網(wǎng)絡的效率和靈活性達到新的高度。這些方法不僅幫助亞馬遜保持了競爭優(yōu)勢，也為整個物流行業(yè)樹立了新的標準。

Relay Load Board系統(tǒng):技術融合的典范

Relay Load Board系統(tǒng)是亞馬遜物流創(chuàng)新的一個絕佳例子,它展示了如何將多種技術和理念融合,以解決復雜的物流問題。

在運輸網(wǎng)絡中,市場科學研究是另一個重要領域。它主要解決如何在供應(無論是承運商、飛機還是航空服務)和需求(包括內(nèi)部需求和供應商需求)之間實現(xiàn)最有效的匹配。

幾年前,亞馬遜的即時貨運市場貨運流程還相當混亂。當出現(xiàn)臨時需求時(比如需要一輛額外的卡車從鳳凰城開往加利福尼亞的安大略),亞馬遜會將這些需求發(fā)布到多個貨運平臺上。承運商會在這些平臺上競價,然后由人工經(jīng)紀團隊進行談判和確定最終價格。這個過程不僅耗時,而且效率低下。

為了解決這個問題,亞馬遜開發(fā)了"接力貨運平臺"(Relay Load Board)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)不允許競價,而是使用機器學習和優(yōu)化技術的組合來動態(tài)確定最佳市場價格。承運商可以查看這個價格,但不能直接接受。他們可以選擇等待,看價格是否會上漲,但同時也面臨著其他承運商可能會接受這個價格的風險。結(jié)果是,更多的承運商能夠訪問亞馬遜的即時市場貨運,承運商的體驗得到了顯著改善(接受率超過98-99%),覆蓋范圍更廣,成本更低。

Relay Load Board系統(tǒng)的核心創(chuàng)新在于:

• 動態(tài)定價:使用機器學習和優(yōu)化技術的組合來實時計算最佳市場價格。

• 取消競價機制:承運商看到的是一個固定價格,而不是參與競價,這減少了價格波動,提高了透明度。

• 等待vs接受的權(quán)衡:承運商可以選擇等待,看價格是否會上漲,但他們也面臨其他承運商可能會先接受這個價格的風險。這種機制鼓勵承運商在價格合理時迅速做出決定。

• 擴大承運商基礎:系統(tǒng)向更多承運商開放,超過10,000家承運商使用這個系統(tǒng),這增加了競爭,有助于保持價格的公平性。

• 持續(xù)學習和優(yōu)化:系統(tǒng)有一個主動的反饋循環(huán),不斷學習和調(diào)整定價策略,確保價格始終反映最新的市場情況。

這個系統(tǒng)的成功不僅體現(xiàn)在技術層面,還體現(xiàn)在它如何改變了亞馬遜與承運商的關系。通過提供更透明、更公平的價格機制,系統(tǒng)大大提高了承運商的滿意度,同時也為亞馬遜帶來了更高的效率和更低的成本。

啟示與展望：亞馬遜物流創(chuàng)新對行業(yè)的影響

還記得上次你網(wǎng)購時，驚訝于包裹如此迅速地送到你手中的感覺嗎？這背后，正是亞馬遜等電商巨頭不斷推動的物流革命。亞馬遜的創(chuàng)新不僅改變了我們的購物方式，也正在重塑整個物流行業(yè)的未來。讓我們一起來看看，亞馬遜的物流創(chuàng)新給我們帶來了哪些啟示，又將如何影響行業(yè)的未來發(fā)展。

一、客戶至上理念在物流管理中的體現(xiàn)

"顧客是上帝"這句話，在亞馬遜這里可不是一句空話。從公司創(chuàng)立之初，貝索斯就將"客戶癡迷"作為公司的核心價值觀之一。這種理念不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品選擇和客戶服務上，更深深根植于其供應鏈管理中。

想想看，當你在亞馬遜上下單時，是不是經(jīng)常會看到"明天送達"甚至"今天送達"的選項？這背后，是亞馬遜不斷優(yōu)化的物流網(wǎng)絡在默默努力。從最初的幾天配送，到Prime會員的次日達，再到某些地區(qū)的當日達甚至兩小時達，亞馬遜一直在挑戰(zhàn)物流的極限。

不僅如此，亞馬遜還為我們提供了前所未有的透明度。還記得你上次焦急等待包裹時，不斷刷新訂單狀態(tài)的經(jīng)歷嗎？亞馬遜的實時訂單跟蹤功能，讓我們可以隨時了解包裹的位置和預計到達時間。這種透明度不僅增強了客戶的信任感，也倒逼亞馬遜不斷提高其物流效率。

亞馬遜的寬松退貨政策，你是不是也經(jīng)常使用？雖然這無疑增加了供應鏈的復雜性和成本，但卻大大提高了客戶滿意度和忠誠度。正如亞馬遜的一位高管所說："我們所有的創(chuàng)新都始于客戶需求，然后我們倒推回來。"

這種客戶至上的理念給整個行業(yè)帶來的啟示是：物流管理不應該僅僅關注成本控制，而應該將提升客戶價值作為核心目標。未來，我們可能會看到更多企業(yè)效仿亞馬遜，將客戶體驗作為物流體系設計和優(yōu)化的出發(fā)點。

二、跨學科融合：創(chuàng)新的源泉

你有沒有想過，為什么亞馬遜能夠不斷推出令人驚嘆的物流創(chuàng)新？秘密就在于它的跨學科融合方法。

想象一下，將一群運籌學家、計算機科學家、經(jīng)濟學家和數(shù)據(jù)科學家放在一起，會擦出什么樣的火花？這正是亞馬遜MMPROS團隊的日常。這個團隊匯集了來自世界各地的頂尖人才，他們的背景多種多樣，但目標卻是一致的：解決復雜的物流問題。

還記得我們之前提到的Relay Load Board系統(tǒng)嗎？這個系統(tǒng)就是跨學科融合的絕佳例子。它結(jié)合了機器學習的預測能力、優(yōu)化理論的效率追求，以及市場設計原理的均衡思想，創(chuàng)造了一個高效的動態(tài)定價機制。這種創(chuàng)新不僅提高了亞馬遜自身的運營效率，也為整個物流行業(yè)提供了新的思路。

又或者，我們來看看FBA容量管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)巧妙地將經(jīng)濟學的市場設計原理應用到供應鏈管理中，創(chuàng)造了一個創(chuàng)新的容量分配機制。這種方法不僅提高了FBA網(wǎng)絡的整體效率，還為賣家提供了更大的靈活性和控制權(quán)。

這種跨學科方法的啟示是：在面對復雜的物流問題時，單一學科的解決方案往往是不夠的。真正的創(chuàng)新往往來自于不同領域知識的碰撞和融合。未來，我們可能會看到更多的公司效仿亞馬遜，組建跨學科團隊來應對物流挑戰(zhàn)。

三、數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的普及

在這個大數(shù)據(jù)時代，你是否也感受到了數(shù)據(jù)的力量？對亞馬遜來說，數(shù)據(jù)就是企業(yè)的生命線。從需求預測到路線優(yōu)化，從定價決策到庫存管理，幾乎每一個決策都是基于數(shù)據(jù)分析的結(jié)果。

想象一下，當你在亞馬遜上瀏覽商品時，系統(tǒng)正在實時分析你的行為，預測你可能會購買什么。當你下單時，系統(tǒng)會立即開始計算最優(yōu)的配送路線。這一切都是基于海量數(shù)據(jù)的分析和預測。

這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法帶來的好處是顯而易見的。更準確的需求預測幫助亞馬遜優(yōu)化庫存水平，減少浪費。實時優(yōu)化讓亞馬遜能夠動態(tài)調(diào)整運營策略，應對突發(fā)事件。持續(xù)的數(shù)據(jù)收集和分析，則讓亞馬遜能夠不斷識別改進機會，測量創(chuàng)新的效果。

這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法給行業(yè)帶來的啟示是：在數(shù)字化時代，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為了企業(yè)最寶貴的資產(chǎn)之一。未來，我們可能會看到更多企業(yè)投資于數(shù)據(jù)收集和分析能力的建設，培養(yǎng)數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策文化。

展望未來，亞馬遜的物流創(chuàng)新還將繼續(xù)引領行業(yè)發(fā)展。想象一下，有一天你下單后，一架無人機就把包裹送到了你的陽臺上?；蛘?，你走進一家亞馬遜實體店，里面所有的商品都是根據(jù)大數(shù)據(jù)分析預測你可能會購買的。這些場景也許很快就會成為現(xiàn)實。

但是，這條創(chuàng)新之路并非一帆風順。技術投資與回報的平衡、隱私和安全問題、人才培養(yǎng)、監(jiān)管合規(guī)、全球化與本地化的平衡，這些都是亞馬遜和整個行業(yè)需要面對的挑戰(zhàn)。我們也要記住，沒有一種模式是放之四海而皆準的。每個企業(yè)都需要根據(jù)自身的特點和所處的環(huán)境，找到適合自己的路。亞馬遜的經(jīng)驗無疑值得借鑒，但更重要的是保持開放和創(chuàng)新的心態(tài)，持續(xù)學習和適應。

未來的物流行業(yè)，必將是一個充滿機遇與挑戰(zhàn)的舞臺。而能在這個舞臺上脫穎而出的，將是那些能夠像亞馬遜一樣，將技術、業(yè)務和人文完美結(jié)合的企業(yè)。讓我們拭目以待，看看下一個改變我們生活的物流創(chuàng)新，會是什么樣子。

DSC (Digital Supply Chain)定位是匯集國內(nèi)一流的數(shù)字化&供應鏈專家，共同探討大供應鏈領域的專業(yè)問題、前沿熱點，探索供應鏈在數(shù)字化領域的發(fā)展方向。