Martin Bichler, Stefan Minner gemeinsam mit Paul Karänke:
Coordination Is Hard: Electronic Auction Mechanisms for Increased Efficiency in Transportation Logistics
Erschienen in: Management Science, Online, Mai 2019

Kurzzusammenfassung:
Das Problem der langen Wartezeiten von LKWs an den Rampen des Handels stellt ein zentrales Problem der Logistik dar. Neben verschiedenen Studien des Bundesverbands für Güterverkehr und Logistik dazu hat das Rampenproblem darüber hinaus Berücksichtigung im nationalen Aktionsplan Güterverkehr und Logistik gefunden. Trotz mehrjähriger Anstrengungen verschiedener Anspruchsgruppen und mehreren Arbeitskreisen zum Thema sowie existierenden Softwarelösungen zu Zeitfensterbuchungssystemen wird das Thema immer noch kontrovers diskutiert. Um attraktive Zeitfester buchen zu können, müssen die Aufträge frühzeitig bekannt sein und die Buchungen sind mit der Tourenplanung und Disposition abzustimmen. Attraktive Lieferzeiten sind jedoch häufig für mehrere Spediteure ähnlich, so dass es zu bestimmten Zeiten zu großen Wartezeiten und Schlangen kommt. Das grundlegende Problem liegt darin, dass Spediteure ihre Planung nicht aufeinander abstimmen und unabhängig voneinander ihre Routen optimieren.

Aus wissenschaftlicher Perspektive handelt es ich bei dem beschriebenen Problem um ein kompliziertes (mathematisch NP-schweres) Koordinationsproblem mit vielen Entscheidern, bei dem den Teilnehmern Reservierungen für ganze Routen zugeordnet werden müssen. Ansätze zur Lösung des Problems sollen nicht manipulierbar und damit für die Teilnehmer strategisch einfach und robust sein. Der bekannte Vickrey-Clarke-Groves-Mechanismus ist anreizkompatibel, erfordert aber eine exakte Lösung des zugrundeliegenden Allokations- bzw. Zuordnungsproblems. Für das beschriebene Problem ist eine exakte Lösung mit realistischen Problemgrößen nicht zu gewährleisten. In der in Management Science erschienenen Arbeit wird ein neuer anreizkompatibler Mechanismus vorgestellt, der eine näherungsweise effiziente Allokation berechnet. In einer numerischen Studie wird gezeigt, wie der Mechanismus zu substantiellen Wartezeiteinsparungen nahe an der optimalen Lösung führt und somit die Effizienz der Distributionslogistik signifikant erhöht. Es handelt sich um einen grundlegenden Beitrag, der einen Weg aufzeigt, wie auch Allokations- oder Koordinationsprobleme in anderen Bereichen der Betriebswirtschaftslehre gelöst werden können.

Der wesentliche wissenschaftliche Beitrag zum Stand der Literatur besteht in einer Kombination von Konzepten aus der Mikroökonomie (Auktionsmechanismen), der Informatik (Approximationsalgorithmen) und der Logistik (Tourenplanung mit verteilten Entscheidern). Die Anwendbarkeit und damit Bedeutung geht aber deutlich über die Logistik hinaus.