【案例】无人机的经济学

让我们从无人机送货说起。

两年前，杰夫·贝索斯承诺亚马逊很快将使用无人机运送包裹。当亚马逊的首席执行官和好几驾亚马逊无人机站在一起时，他对60分钟新闻节目的记者说，“我知道这看起来像科幻小说，但这是真的。”

贝索斯在黄金时段的宣言引发了人们极大的兴趣——媒体一致认为这是为了让圣诞节的购物者们想起亚马逊的一次炒作。毕竟，联邦法禁止商业无人机飞过人口稠密的区域，而且正常航班曾经受到爱好者操作的飞行器的骚扰。

但无人机业界认为用无人机送货并不是白日梦。亚马逊刚刚更新了一项 Prime Air 计划。谷歌飞行的执行官宣布他们将于2017年使用无人机运送货物。沃尔玛已向联邦航空管理局提交测试无人机递送的申请，风险投资家们也投资了无人机快递创业公司。

所以是什么使得无人机领域相信快递是个好主意？假设这项技术可行的话，它在经济上行得通吗？

无人机的循环取货

无人机送货的未来看上去应该是这个样子的：无人驾驶的直升机迅速将货物送到我们门前，消除了等待时间和人力成本。

但从经济学角度，很容易看到无人机快递是如何寻找问题优雅的技术解决方案的。

因为最后一英里配送的经济效益受两个因素影响，路线密度和物品大小。路线密度是指在一次配送路线上的投放数，在物流配送中通常被称作“循环取货”。投递大小是指在循环取货的每一站中配送包裹的数量。

如果你在短时间或短距离配送大量货物，每一次配送的成本就会降低。同样，如果在相同地点投送许多包裹时，每个包裹的配送成本也会变低。

无人机可以比得上这个卡车吗？

无人机在最后一英里配送的这些经济因素上表现不佳。公司已公开的现有技术模型是无人机只携带一个包裹，完成投递后，它必须原路返回基地充电再进行下一次拣货。

相比目前的现状：配送卡车。一辆来自UPS的配送卡车平均一天给120个站点配送成百上千的包裹。它们看起来难道不比无人机更好吗？

无人机如何进行短距离配送

十一月末，亚马逊公布了一段Prime Air的视频演示，一个旨在“将包裹在30分钟或更少时间内带给顾客”的无人机快递系统。它紧随谷歌一个相似产品Project Wing之后，这一产品曾在澳大利亚昆士兰运送过狗粮。

这两家公司公司及其他一些公司都认为他们的无人机在不久之后会被使用。

我们对这些公司的言论持怀疑态度。毕竟，在亚马逊的演示中，一架无人机可以飞行15英里运送一双足球鞋。但如果你不住在距离亚马逊仓库半径7.5英里之内的地方呢？当你订购50磅的尿布时，亚马逊还会使用无人机运送吗？无人机快递仍是有风险的，亚马逊有限公司不能实现他们所有的计划。但一些简单统计显示，距离和重量并不能阻止无人机。

在官方文件中，亚马逊记录到其86%的包裹重量小于5磅。至于距离，沃尔玛曾提到70%的美国人居住在距离沃尔玛5英里内。这对无人机来说是巨大的前景。亚马逊的订单中心并非无处不在，但公司非常愿意将产品和仓库搬到离顾客更近的地方。

如果产品开始足够接近顾客使得无人机可以在30分钟内配送它们，即使比UPS货车的成本更高，我们还是很有可能体验到无人机快递。“我们的目标始终是实现更快的配送，”无人机咨询公司，Aerotas的首席执行官Logan Campbell说。“七天到货太普通了。我们现在使用亚马逊Prime 两天到货。”

目前并没有许多关于无人机运费成本的分析。但确实有人提出无人机有潜力变得更加快速和低廉。

在ARK 投资公司 的一份报告中，分析师Tasha Keeney指出Prime Air平均每次送货只花费亚马逊88美分。Keeney估计，如果亚马逊每次送货收取顾客1美元，那么公司可以在无人机基础设施中获得50%的回报，同时提供比现在更便宜的当天配送服务。

ARK Invest的图标，数据和分析

但分析结果显示无人机投资仍是有风险的。Keeney想象了一下每年赚5万美元的6千名操作员将操作3万到4万架无人机。而每架无人机每天执行30次递送。但她的分析忽略了贬值，以及像这样的问题：“无人机如何避开飞机和如何在曼哈顿递送包裹？”

还有另一个关键问题：UPS向客户收取12.92美元，但实际上沿同样线路运送多一个包裹的边际成本已经接近2美元。那么无人机在关键时刻能有竞争力吗？她接下来的分析包括了经济成本、备用电池、频宽、设备升级等因素。

Keeney 的结论仍坚持中间立场：她假定亚马逊将获得飞行许可，且每个操作员负责10-12架无人机，但亚马逊并没有将全程自动化。即便如此，其他分析元认为，还需要更多的飞行员，使每次配送的成本接近10-17美元。

在Lesotho配送血液样本

世界另一边的实验为ARK乐观的预测提供了一些验证。无人机启动的Matternet计划不只是设计了一个无人机送货网络。它实际上已经运营过一次——在Lesotho，一个被南非包围的内陆国家。

Matternet曾在Haiti地震后用无人机运送过重要物资（和巧克力），当创办者想要原型化无人机网络时，他们转向Maseru，Lesotho的首都。在Lesotho，差不多四分之一的成年人感染了艾滋病毒，而且即使在首都，当地道路也很稀缺，使得运送货物十分困难。所以Matternet的无人机将血液样本从诊所运送到分析 HIV/AIDS的医院。

血液样本是完美的货物：小，轻，有价值，具有时效性。由于Maseru几乎没有空中交通，而且从诊所到医院的路线不变，大部分过程是可以自动化的。无人机能自动飞行并且拥有明确的着陆区域自动充电。Matternet的首席执行官Andreas Raptopoulos表示他们的无人机用15分钟携带4.4磅货物飞行了6.2英里， Maseru的网络成功覆盖了Manhattan1.5倍大小的区域。

它的价格也很好。即使这次试验是在几年前进行的，Raptopoulos说每次的配送也只需24美分。

无人机配送测试

2015年7月17日，在美国首次合法的无人机配送顺利完成。当天，一架远程操控的无人机三次把药品从弗吉尼亚州Lonesome Pine机场运送到附近的会场。这标志着无人机初创公司Flirtey及其在偏远地区提供医疗服务的合作伙伴取得了初步成果。

此次飞行预示了无人机和空中物流的两大前景：技术已经不是限制（无人机）发展的主要因素，无人机最具前景的用途并非仅限个人的物品传递。 Aerotas公司（译者注：）的Logan Campbell表示，目前技术已经基本成熟了，你可以发现自主飞行的无人机在调查建筑工地，农场和矿场方面的应用。3D Robotics（Flirtey无人机的软件驱动系统提供商）新闻发言人Roger Sollenberger补充说，飞行变得惊人的简便。通过3D Robotics的免费开源技术，人们可以方便地设定飞行路线，普通的家庭可以用无人机记录日常的生活时刻。

相比之下，无人机应用真正的挑战在于监管方。美国联邦航空局（FAA）已明令禁止无人机应用于商业用途。尽管开发商常常获得豁免，本次 Flirtey公司的飞行是首次在货运方面的豁免，允许真正的无人机配送而不是在偏远无人地区的"测试"。

专家对此表示谨慎乐观 ，认为美国联邦航空局正在为无人机配送制定标准，未来很可能允许飞行。美国联邦航空局目前要求，获得豁免的公司（如亚马逊）每架无人机需配备一位有飞行执照的人员在视线范围内监控，这使得在经济效益上无人机不具有任何优势。

无人机可能代替马路吗？

同时，首次无人机配送看起来更像是Matternet公司在南非Lesotho山区的无人机运输网和Flirtey公司在美国弗吉尼亚州外斯市的药品投递。（相比传统的交通方式）在开放空域中获得行政批准和日常运营相对容易，其潜在经济价值十分诱人。正如Matternet公司的Raptopoulos所言，谷歌和亚马逊的计划忽视了无人机最大的特征：他们无需任何道路即可到达任何地方。

Raptopoulos在2013年TED大会上曾表示，全世界还有十亿人所在的地区无法全年通车，我们因此无法稳定地运送药物，他们也无法获得生活必需品和用于维持生计的百货商品。 Matternet团队目前关注的并不是每单配送的成本，他们希望把无人机网络的成本和修建Lesotho急需道路的成本进行比较。

Raptopoulos当时补充道，美国公路和运输建筑商协会估计，全新双车道公路的造价在200万至500万美元/英里，而在马塞卢的无人机网络花费远低于100万美元。

把无人机网络和允许巴士、货车、推土机通行的马路相比，或许并不合适。但考虑到建造和维护马路的耗时和成本，无人机可以提供一个快速廉价的方式把Raptopoulos定义为将“和世界阻隔地区“的数十亿民众与世界重新连接。

2013年12月德国邮政公司的无人机配送测试。摄影：Frankhöffner

坎贝尔公司的Aerotas表示,很多业内人士认为未来配送服务将与目前亚马逊的体验不同，在特殊场合，如把冷藏疫苗配送到地区医院等急需配送的情景中，无人机都有机会派上用场。

在这些货物较小、轻、贵、时间紧迫的情况下，成本并不是配送的主要考虑因素。无人机配送能及时把药物配送至偏远地区，拯救病人生命，也能投递关键机械部件保持石油平台的正常运行。

即使在不那么特殊的情况下，无人机亦具有吸引力：航线繁忙程度和投递地点并不相关。相比之下，无人机只需在价格上击败私人配送商。目前，即使在人口密集的城市（如旧金山），私人快递每单依然需要10到50美元。

我们可以期待，早期无人机及其配送业务将在以下非商业的范围中开展：医院需要贵重易损坏的药品。石油平台需要更换部件，边远地区（如阿拉斯加小镇）的居民需要必须供给品。公司需要反映供应链的实时数据。

未来什么时候到来？

无人机目前正处于一个与无人驾驶汽车相似的阶段。公司已成功演示了此项技术，实际上困难来自立法和监管部门。这些无人技术距离走入日常生活仍有一段时间。当然，这也可能很快。

目前,无人机仅在一小时以内的配送服务中具有经济效益。民众是否愿意为此项高级服务买单呢？我们或许能想象，在2020年圣诞前一天下订单也不需要担心快递时间来不及了。

虽然目前无人机依然不能赶上货车物流的运送效率，但无人机空中送货的盈利前景似乎依然让人信服。这正是亚马逊和谷歌为何大力研发、Matternet 公司与瑞士邮政及瑞士全球货运为何致力测试无人机配送的原因。这也是无人机业界期待未来物流的情景，尽管无人机配送可能并不如亚马逊CEO贝索斯承诺的那样高效。

同时，无人机货运可能在以下场景得以应用：偏远地区（如本文中 Lesotho山区 ）配送服务，运送重要机器部件到石油平台或矿场，以及收集航运数据使得航线调度更为高效。