Innovative solutions to increase last-mile delivery efficiency in B2c e-commerce

Business to Consumer e-commerce is gaining increasing importance in many countries – in both mature and emerging markets – and online initiatives are proliferating across different industries (Vakulenko et al., 2019). This trend has become even more significant in the realm of the COVID- 19 emergency (Ding and Zhao, 2021). The ever-growing number of players operating online needs to face additional challenges with respect to the offline market, and one of the most critical is the last-mile delivery – i.e., the delivery of products ordered online to the final consumer (Lim et al., 2018). Last-mile deliveries are characterised by different issues: on the one hand, online customers usually demand for stringent service requirements, but without being willing to pay for them (Borsenberger et al., 2016). On the other hand, the features of online orders – e.g., small dimension and high level of dispersal of destinations (Macioszek, 2017) – make last-mile delivery cost amount for a very significant part (up to the half) of total logistic costs (Vanelslander et al., 2013). This being the premise, both the managerial and the academic communities are showing a growing interest in finding ways to increase the efficiency of the last-mile delivery process, while granting the challenging service level targets imposed by the market. Some academics focus on the optimisation of the traditional delivery mode, i.e., the home delivery by van, with no appointment (e.g., better allocation of parcels to the delivery tours). Other authors propose instead “innovative” last-mile delivery solutions (e.g. drone-delivery), i.e., solutions that, introducing novel elements, make companies able to overcome traditional limits (such as the inability to saturate the transport mean and the high probability of failed deliveries). This thesis focuses on this second research stream for different reasons. First, potentialities for improvements are still significant, while the optimisation of the traditional solution has limited room for enhancement. Second, it is more recent, and thus less investigated in the literature. Third, it is gaining great interest from practitioners. In this scenario, this work has a twofold objective. First, it aims at identifying the main factors affecting the last-mile delivery cost, detecting the viable innovative last-mile delivery solutions and eventually the way in which these solutions may positively impact those factors, thus reducing last- mile delivery cost. Second, this thesis aims at quantifying the expected reduction in last-mile delivery cost that may stem from the implementation of the most promising innovative solutions (i.e., crowdsourcing logistics, parcel lockers and mapping the behaviour of customers to predict their presence at home). To reach the aforementioned objectives, the work relies on a multi-method approach, based on the integration of literature review, interviews with experts and analytical modelling. The implications of this research are both academic and managerial. On one side, it makes some steps forward in the academic literature while investigating some of the most promising innovative last-mile delivery solutions. On the other side, it provides practitioners with insights that could be useful in the decision making process related to innovative last-mile delivery mode(s) for an e-commerce initiative.

L'e-commerce Business to Consumer sta acquisendo un'importanza crescente in molti paesi, sia nei mercati maturi che in quelli emergenti, e le iniziative online stanno proliferando in diversi settori (Vakulenko et al., 2019). Questo trend è diventato ancora più significativo nell’ambito dell'emergenza sanitaria COVID-19 (Ding e Zhao, 2021). I player che operano online devono affrontare ulteriori sfide logistiche rispetto al mercato tradizionale, e una delle maggiori criticità è la last-mile delivery, ovvero la consegna dei prodotti ordinati online al consumatore finale (Lim et al., 2018). Le consegne ultimo miglio sono caratterizzate da diverse problematiche: da un lato, i clienti online richiedono elevati livelli di servizio, ma spesso non sono disposti a pagare per tali performance (Borsenberger et al., 2016). Dall’altro, le caratteristiche degli ordini online - quali, il numero ridotto di pezzi e l’elevato livello di dispersione delle destinazioni finali (Macioszek, 2017) – fanno sì che il costo di last-mile delivery costituisca una parte molto significativa (fino alla metà) dei costi logistici totali (Vanelslander et al., 2013). In questo contesto, sia i manager che gli accademici stanno dimostrando un crescente interesse nella ricerca di soluzioni volte ad aumentare l'efficienza del processo di last-mile delivery, pur garantendo gli stringenti target di servizio imposti dal mercato. Alcuni studiosi si concentrano sull'ottimizzazione della modalità di consegna tradizionale, ovvero la consegna a domicilio tramite furgone, senza appuntamento (per esempio, individuando la migliore allocazione dei pacchi nei tour di consegna). Altri autori propongono invece soluzioni “innovative” di consegna (es. la consegna tramite droni), ovvero soluzioni che, introducendo elementi nuovi, mettono le aziende nelle condizioni di superare i limiti tradizionali (come l'incapacità di saturare il mezzo di trasporto e l'alta probabilità di fallire le consegne). Questa tesi si concentra su questo secondo filone di ricerca, e le ragioni sono diverse. In primo luogo, le potenzialità di miglioramento in questo ambito sono ancora significative, mentre l'ottimizzazione della soluzione tradizionale ha margini di miglioramento limitati. In secondo luogo, questo filone è più recente e quindi meno indagato in letteratura. Terzo, sta guadagnando un grande interesse da parte degli operatori del settore. In questo scenario, questo lavoro ha un duplice obiettivo. In primo luogo, mira a identificare i principali fattori che influenzano il costo di consegna ultimo miglio, individuando le soluzioni innovative di last-mile delivery e infine il modo in cui queste soluzioni possono avere un impatto positivo su tali fattori, riducendo così il costo di consegna. In secondo luogo, questa tesi mira a quantificare la riduzione attesa dei costi di last-mile delivery derivante dall'implementazione delle soluzioni innovative più promettenti (crowdsourcing logistics, parcel locker e mappatura del comportamento dei clienti). Per raggiungere i suddetti obiettivi, il lavoro implementa un approccio multimetodo, basato sull'integrazione di revisione della letteratura, interviste con esperti e sviluppo e applicazione di modelli analitici. Le implicazioni di questa ricerca sono sia accademiche che manageriali. Da un lato, contribuisce alla letteratura accademica, studiando alcune delle più promettenti soluzioni innovative di consegna dell'ultimo miglio. Dall'altro, fornisce ai professionisti elementi utili nel processo decisionale relativo alla scelta delle modalità di last-mile delivery per un'iniziativa di e-commerce.