基于啟發式算法的醫藥冷鏈物流企業戰略性決策選擇

劉 猛，孫冬石，李浩淵（大連東軟信息學院 商務管理系，遼寧 大連 116023）

基于啟發式算法的醫藥冷鏈物流企業戰略性決策選擇

劉 猛，孫冬石，李浩淵
（大連東軟信息學院 商務管理系，遼寧 大連 116023）

針對有志于進入醫藥冷鏈行業發展的物流供應商，開發出一種啟發式算法用于幫助企業進行合作伙伴選擇與發展區域定位的戰略決策。該方法結合運籌學和統計學的經典模型，輔以大量的調研數據做有力支撐，使企業決策的過程變得邏輯嚴謹、科學合理。最后，通過企業算例對算法進行了演示，并對醫藥冷鏈物流的發展給出了有針對性的建議。

啟發式算法；醫藥冷鏈；合作伙伴選擇；區域定位

1 緒論

近年來，在國家“大眾創新，萬眾創業”的號召下，企業的創新熱情空前高漲。經歷了2015年“毒疫苗”事件后，全國都意識到了冷鏈物流的重要性和必要性，很多物流企業也敏銳地捕捉到醫藥冷鏈升溫的信號。但醫藥冷鏈是一個門檻極高的行業，要求物流服務商具備對供應鏈的精確控制能力、雄厚的資金實力、充足的物流基礎設備和完整的冷鏈物流服務網絡。這樣苛刻的條件讓大部分物流服務商望而卻步，也同時讓少數有實力的物流服務商更加認識到市場的開發潛力。但由于項目投資巨大，任何想涉足的企業必須做好各項前期調研和分析，并制定最為合理的戰略性決策，而決策中最重要的就是如何選擇優質合作伙伴和最有利的初始發展區域。

決策的制定需要在大量有效數據分析的基礎上完成。王艷提出了依托于第三方物流優化醫藥冷鏈供應鏈的策略[1]；葉堂林分析了我國醫藥冷鏈物流現存的主要問題，并提出了未來的發展框架[2]；馬鑫應用智能算法對實現醫藥冷鏈系統進行了仿真優化[3]；Naresh用整合的方式對醫藥冷鏈進行了多級供應模型的構建[4]；Amaro以一個真實的醫藥企業為案例，應用動態甘特圖優化了冷鏈體系發展規劃[5]。

雖然學術領域很多專家提出了科學的算法和解決方案，但大部分的成果不夠聚焦，不是假設條件過多導致真實企業實施難度大，就是結論太過寬泛，針對性指導意義不強。針對這樣的問題，本文專門開發出一種啟發式算法為企業決策提供幫助。

2 合作伙伴與發展區域選擇原則

醫藥冷鏈物流服務商在選擇合作伙伴與發展區域時必須依據以下的原則。

2.1 選擇客戶

醫藥冷鏈物流客戶寬度狹窄，企業想要發展，需盡量選擇市場占有率高的醫藥生產企業進行合作。但由于醫藥行業關系到國家的根本，很多國有股份的醫藥品生產商已有自己的物流服務商，或者干脆自營物流，在短時間內，進行談判合作可能性低。在這種情況下，企業可以把發展的思路定位于新興的醫藥制造企業。隨著國民對生活質量和醫療保健需求的進一步提高，一些中小型的醫藥制造企業目前在高速崛起中，不斷蠶食著國字號企業的市場份額。由于資金等條件的限制，這些企業不能兼顧產品質量和物流服務，他們也需尋找高質量的專業化的醫藥冷鏈物流服務商。

但由于中小醫藥制造企業市場份額的不足，如果只服務于某單一的企業，可能會造成資源的浪費，無法保證投資回報率和冷鏈設備利用率，也不能迅速提高A公司的業界知名度。在此情況下，A公司應考慮把潛在的客戶進行合理的“分堆”，同時服務于多家企業，形成供應商群，利用規模效益攤低成本。

2.2 確認優先發展區域

在用戶聯盟確認后，就要確認優先的發展區域。理論上來說，服務密度越大，運輸量越大的區域就是優先要發展的區域。但是這些區域同樣也是競爭最激烈的區域。A公司應該對市場上的醫藥冷鏈物流供應商進行調研，確定競爭對手和合作伙伴，適當避開強勢的競爭對手，尋找發展中的潛力市場。

另外，在選擇發展區域上也要考慮國家的政策形勢，如應把“一帶一路”形勢下鐵路的沿線區域進行加權分析。

3 合作伙伴與發展區域選擇方法

根據上一節選擇原則，本文設計了一種科學的啟發式算法確定合適的供應商群和優先發展區域。

（1）對市場的醫藥生產商進行詳細的調研，根據銷售量和企業的現有運力計算，為了保證投資回報率和冷鏈設備利用率，最少的聯盟應為N家。

（2）利用0-1混合整數規劃，求出初始解。以疫苗為例，供應商群應保證其生產的疫苗種類盡可能齊全。由于疫苗的特殊性質，是人體必需接種的疫苗，雖然各地區有所差別，也至少包含14-22種。如果供應商群對其覆蓋的下游客戶不能提供全部的疫苗，那么下游的醫院或防疫站就需要從該供應商群以外的其他供應商處進行采購，由于采購量的限制不能形成規模效益，會大大增加物流成本。

其0-1混合整數規劃模型為：

設Xi(i=1,2,3,...,n)為可能合作的醫藥生產商，Yj(j=1, 2,3,...,m)為每個生產商生產的人體必需的疫苗種類。假設經調研得：

Xi=(Yj?Yk?Yl...)，表示Xi醫藥生產商生產的具體疫苗種類。X1=(Y2?Y5)，則代表X1生產2號和5號疫苗；X5=(Y3?Y4?Y8?Y9)，代表X5生產3，4，8，9號疫苗。根據0-1整數規劃可得如下的初始解模型：

約束條件代表全部的疫苗在供應商群中至少有一個供應商可以生產。

該步驟可以得到所有可能的供應商群的組合，如（0,0,0,0,1,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0）代表第5，7，12號供應商可以形成一個供應商群。

（3）在地圖上描點，然后計算供應商群兩兩之間的距離。按距離的遠近分為1-5等級，對最初的供應商群進行第一輪篩選。由于需要在供應商群的各供應商之間進行循環取貨，所以如果各個供應商之間的距離過遠顯然是不經濟的。闕值應該根據實際情況確定。

（4）按照生產商的產品種類列表?？紤]同種的產品可以同時儲存、運輸，節約成本，所以同時生產某種疫苗的企業優先進行歸群。（本文中只考慮市場正常競爭的情況下，疫苗生產商之間是互補合作關系，如存在企業間同種商品惡性競爭，本項計算的優先度后移。）

（5）按照銷售覆蓋的地區進行列表。考慮同時配送到同一地區，產生規模效益，所以銷售地區重疊度高的生產企業優先進行歸群。

（6）經過步驟1-5之后可能出現兩種情況，一是某個生產商屬于多個群，在這種情況下，把這個供應商所在的多個群重復步驟4-5，選出生產品種和覆蓋區域更高的群作為最終解。二是存在某個生產商不屬于任何群，那樣應該根據地理位置把該供應商歸屬到最近的供應商群中。

4 算法實例

本節以A公司為案例進行合作伙伴與發展區域戰略選擇的算例演示。A公司是國內某冷鏈物流服務商，擁有較強的資金實力，具備提供供應鏈整合服務解決方案的能力，目前的主營業務范圍是生鮮和冷凍食品，且已在全國完成了冷鏈物流網絡的布局。公司不滿足于既有業務，管理層敏銳地把握到國內醫藥冷鏈市場巨大的開發潛力，已經對市場進行了大量的調研，現急需一個進入市場的突破口。公司一直認為這個突破口應該是選擇有實力的合作伙伴和合適的經營區域。本文將根據上面的啟發式解決方案對A公司進行決策輔助分析。

由于能力有限，本文中只調研了占醫藥冷鏈物流中比例最大的疫苗供應商。表1為中國疫苗生產商的信息[6]，表2為人體接種的疫苗種類表[7]。調研數據量較大，由于篇幅關系，只列出部分數據演示算例。

（1）確定初始解通過比較表1和表2可以發現，人體必需要接種的疫苗（包含地方性計劃接種的疫苗）全部由表1中的序號1-6的供應商生產。這些供應商如北京天壇生物制品股份有限公司、長春生物制品研究所等都屬于中國生物技術集團公司，為中國的國字號企業。這表明中國目前對關系到人民生命健康的疫苗生產權限并未放開。而且這些企業都成立自己的物流公司，采用自營的形式進行物流活動，在國家的多年扶持下，經營狀況穩定，較難與其進行合作。

表1 中國疫苗生產商信息表

表2 人體接種的疫苗種類表

在這種情況下，A公司的合作對象應集中在序號7-16的10個供應商中，這些供應商生產的疫苗都不是人體所必須的疫苗，屬于選擇性接種的高附加值疫苗。

假設A公司可以投入醫藥冷鏈行業的車輛數量為100，每臺車輛裝載疫苗均值3 000支，年運營次數200次，則可以服務的供應商群規模=100*3 000*200= 60 000 000。

供應商7-16的年銷售量基本在1 500萬-3 000萬支之間，只服務于單一供應商會造成A公司資源閑置，且不易形成規模效益，所以服務供應商的初始群體規模應該定為2-3個。利用初始解模型通過LINGO軟件計算初始解，可得8組初始解，包括（7,9,12），（7,8,13）等。

（2）在地圖上進行序號7-16的供應商描點，并計算其兩兩間距。如圖1和表3所示。

（3）按照生產商的產品種類重復度進行篩選，見表4[8]。

用初始解矩陣左乘上表矩陣的轉置，得疫苗被供應商生產次數的1*10（7-10共10家供應商）階矩陣。如果某矩陣中大于1的數量較多，證明該供應商群生產的

圖1 供應商地理位置的描點圖

數字表明相對地理位置，1為同省，2為臨省，3為隔1省，以此類推。注：初始解的供應商群中兩兩距離有超過3的，即代表該供應鏈群組無實際意義。

表3 供應商相對地理位置表

表4 供應商生產疫苗品種列表

注：1代表某個供應商生產了某種疫苗，0為未生產。

疫苗種類重合度較大，即更適合組合成群。把本步驟的結果和下一步驟的結果合并，作為進一步篩選的依據。

（4）按照供應商目前的銷售范圍進行篩選，結果見表5[9]。

表5 供應商銷售區域表

和上一步驟一樣，用初始解矩陣左乘上表矩陣的轉置，得銷售地被供應商覆蓋次數的1*N階矩陣。如果某矩陣中大于1的數量較多，證明該供應商群在某銷售地重合度較大，即更適合組合成群。把本步驟的結果和上一步驟的結果合并，作為進一步篩選的依據。

（5）按照算法規則，重復（4）-（5）步驟，把在多個群中的某個供應商進行歸群，把沒有群的供應商就近歸群。本例的計算并不復雜，過程從略，結果如下：7-16號供應商總被歸成4個群，分別是（12,13）（10,11,16）（7, 14）（8,9,15）。

這些供應商的主要銷售區域如圖2所示。

圖2 疫苗供應商分群結果及銷售范圍

（6）在A公司發展醫藥冷鏈的初期沒有足夠的資金投入，要在以上4個區域同時搭建物流系統可能效果并不理想。如何把有限的資源利用到最具市場潛力的區域，這就需要對潛在的同行業競爭對手和合作伙伴進行進一步的調研。表6為國內幾家大型醫藥公司現代物流情況[10]。

表6 國內大型醫藥冷鏈物流公司基本信息表

由表6可見，這些公司基本專門為國內生產基礎疫苗的供應商1-6服務，經過多年的發展，這些公司實力較強，且運營多年，暫無和第三方物流企業合作的意向。

通過對上述公司的調研，可知其主要經營范圍密集分布在北京、上海附近，即東北地區、華北地區和東部沿海地區。A公司作為新加入的企業在上述區域與這些公司競爭并無優勢，加上考慮國家“一帶一路”的布局，和該地區較高的人口密度，故A公司應該優先考慮的發展區域為供應商群（8,9,15）所在的西南地區，如圖3所示。

圖3 A公司發展醫藥冷鏈的優先選擇區域

5 結論

本文調研了大量數據，開發了一種啟發式算法對供應商進行分群，并以新興冷鏈物流公司A為案例，確定其合作伙伴發展區域的選擇策略，并針對疫苗的供應商進行了算例計算。

需要說明的是，如要最終進行戰略性選擇，還應考慮醫藥冷鏈物流的其他品種，如血液制品和生藥制品等，結合多個結果進行比較分析。另外，對于現有的醫藥冷鏈物流企業，沒有絕對的競爭對手和合作伙伴之分，企業應該因勢利導，以自身為核心，結合能合作的醫藥冷鏈物流力量，才能盡快地搶占醫藥冷鏈這片潛力巨大的藍海。

[1]王艷,寇長華.依托第三方物流優化醫藥供應鏈[J].中國醫藥指南,2009,9(20):129-131.

[2]葉堂林.我國現行醫藥供應鏈存在的主要問題及未來戰略構建[J].江蘇商論,2008,7(5):30-31.

[3]馬鑫，黃一華.中國醫藥供應鏈現狀分析[J].物流科技,2010, (6):100-102.

[4]Amaro ACS,Barbosa P.Planning and scheduling of industrial supply chains with reverse flows:a real pharmaceutical case study[J].Computers &Chemical Enginerring,2008,32(11):260-262.

[5]Naresh S,KarimiI A.Integrated supply chain planning for multinational pharmaceutical enterprises[J].Computers &Chemical Enginerring,2012,7(11):3-7.

[6]中國疾病預防控制中心.擴大國家免疫規劃相關監測信息報告工作方案[R].2010.

[7]王小玲,鄭景山,曹雷,等.計算機輔助移動電話調查法在兒童預防接種率抽樣調查中的應用與評價[J].中國疫苗和免疫, 2012,18(6):555-560.

[8]曹玲生,鄭景山,曹雷,等.中國2011年兒童預防接種信息管理系統實施進展[J].中國疫苗和免疫,2012,18(2):162-165.

[9]衛生部.全國常規免疫接種率監測方案[R].2008.

[10]Lance E Rodewald.中國的擴大免疫規劃項目:成就、挑戰及更健康的兒童[J].中國疫苗和免疫,2013,19(5):473-479.

Strategic Decision Making of Medical Cold Chain Logistics Enterprises Based on Heuristics

LiuMeng,Sun Dongshi,LiHaoyuan
(School of Business Management,Dalian Neusoft Universityof Information,Dalian 116023,China)

In this paper,we developed a heuristic algorithm for logistics service providers aspiring to break into the medical cold chain industry which could help them select partners and decide on regional positioning strategies.At last,through a numerical example,we demonstrated the working of the algorithm and presented some pertinent suggestions for the development of the medical cold chain logistics industry.

heuristics; medical cold chain; partner selection; regional positioningg

U16;F224.0

A< class="emphasis_bold">[文章編號]1

1005-152X(2017)04-0116-05

2017-03-03

劉猛（1978-），男，遼寧大連人，大連東軟信息學院商務管理系講師，碩士，研究方向：物流系統規劃與設計、供應鏈優化。

doi∶10.3969/j.issn.1005-152X.2017.04.027