基于MATLAB模型的醫藥冷鏈物流中心選址問題研究

錢嘉琪 李鑫然 孫雪

摘 要：我國冷鏈物流產業發展已逐漸成熟，但仍存在公眾認知度低、原有設備落后等問題?？紤]冷鏈藥物行業的特殊性，本文以總成本為目標函數，結合MATLAB中心選址問題研究，根據實際案例進行分析，以某醫院實際情況為例，以期促進醫藥物流企業發展，提高人們生活質量。

關鍵詞：醫藥冷鏈物流;中心選址;MATLAB模型

1 研究背景

近些年來，伴隨著我國科技及經濟水平的不斷發展，人民生活水平穩步提高，長春、山東非法疫苗事件的曝光，使得人們更為重視醫藥在運輸過程中的質量問題。據統計，近30%的醫藥質量問題與冷鏈物流運輸過程有關，然而國內藥品冷鏈物流的覆蓋能力卻只達到10%，醫藥冷鏈運輸問題提上日程。我國冷鏈物流市場逐步擴大，使得眾人對冷鏈物流的質量需求逐漸提高，這意味著我國醫藥冷鏈物流質量監管部門必須采取相應措施，加強監管力度。鑒于醫藥冷鏈物流相比于傳統物流增加了諸多特殊性，在進行選址優化時，在考慮到成本因素的同時，還應對供應鏈斷鏈、物流服務效率等諸多因素進行研究，本文通過對華北地區A制藥廠相關數據分析從而進一步建立關于醫藥冷鏈物流配送中心選址的多目標規劃模型，在考慮物流服務效率的同時，達到總成本最小化的目的，并通過實際企業數據分析進行最優方案決策，以此驗證模型的可實施性。

1.1 國際醫藥冷鏈物流發展現狀

國外諸如美國、日本和歐洲等國家醫藥冷鏈物流相對發達，在設備投入、政策支持、管理方式及產業鏈整合等多方面處于國際領先水平。以歐洲為例，歐洲國家冷鏈藥品銷售渠道從批發企業到零售藥店再到病人的整個渠道的各個環節中，企業進行了充分的整合。以先進的技術手段及遍布各市場區域的分銷網絡，在運輸、倉儲、配送等各個環節實現了物流系統的高效率運作。

發達國家冷鏈物流領域中更為重視物聯網技術及信息智能化。并以此為目標從而達到實時監控冷鏈運輸過程中的冷藏設施設備相關狀況，充分利用物聯網技術及信息智能化，從而逐步實現醫藥冷鏈物流運輸過程中的信息智能化。與此同時，國際眾多醫藥物流企業運用電子數據交換、衛星定位系統、遠程控制平臺等先進輔助技術，盡可能實現醫藥冷鏈物流各個環節的信息化和智能化。

1.2 我國醫藥冷鏈物流發展現狀

據《中國醫藥物流行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據統計，我國近年來醫藥物流產業正在以8%的速度增長，預計到2020年，醫藥物流總額將達到3.8萬億元，冷鏈物流的藥品市場規模或可達到1200億元，并且伴隨我國經濟發展及科技的不斷進步，醫藥規模日益強大，醫藥冷鏈物流也迅速進入快速增長區。在巨大市場需求的引領下，電商背景下的藥物物流產業及結合“互聯網+”的藥品將成為未來市場的主流，而這些新形勢勢必會對傳統的冷鏈物流企業造成巨大沖擊，這意味著冷鏈物流企業將迎來新變革，并且為這個行業帶來新機遇。

隨著科技經濟的不斷發展，我國冷鏈物流技術不斷創新，更多的新思路不斷涌現，新的物流技術及裝備在醫藥冷鏈物流各環節中不斷應用，如RFID、實時溫濕度監控等技術。結合人工智能、大數據等先進技術從而實現資源整合，為用戶提供專業、貼心的醫藥服務。我國有關部門對冷鏈物流產業發展極度重視，近年來正不斷完善行業內相關標準，從而更好地為用戶提供服務。

1.3 我國醫藥冷鏈物流發展中存在的問題

長春、山東非法疫苗問題的曝光暴露了我國冷鏈物流產業中存在的質量及安全隱患問題，醫藥安全關系著民生健康，影響著醫藥行業的信譽。故而增強對冷鏈物流行業的監管力度，健全冷鏈物流行業的相關標準及法規等等諸多管理方式已變得勢在必行。

我國醫藥冷鏈物流發展以標準落實不到位、基礎設施落后為首要問題。最大問題是運輸難，配送難。醫藥行業上下游連接未進行整體規劃使得我國醫藥冷鏈物流流通效率低下，造成安全隱患。并且由于監管體系的缺失，而造成非法疫苗的出現。制藥企業與各大醫療機構經由不同部門管理，分段式管理方式造成醫藥安全上的漏洞。醫藥冷鏈物流方面的專業人才培養匱乏，物流教育跟不上企業發展的腳步，缺乏物流與醫藥結合的相關專業，單方面領域精通的人才不足以勝任，實踐水平不足，難以勝任企業交給的任務。

據統計，諸多藥物運輸過程中要保證全程冷鏈，但由于一般藥廠并不具有運輸、儲存、檢驗等條件，從而使得藥物從出廠到使用過程中時常造成“斷鏈”現象。同時，醫藥冷鏈物流成本較高，藥物專用儲存倉庫及運輸過程中所必須的冷藏運輸車輛對于中小型運輸企業來說成本過高，從而使得藥物冷鏈運輸從基礎設備到運輸再到存儲的整個環節中總成本都遠遠高于傳統物流并且我國現代化的冷藏車嚴重不足，僅為貨運汽車比例的0.3%。據相關數據顯示，我國醫藥物流成本占銷售總成本的12%，是美國的4倍，這也造成了多數中小型藥物運輸企業由于成本過高，無法保證在藥物運輸過程中全程冷鏈，故而導致藥物質量問題。并且對于交通運輸困難的需求地，由于當地運輸企業無法支付高額的運輸設備及運輸技術的費用，使得運輸、倉儲等環節中藥物的質量無法得到實時保證，從而造成諸多質量及安全隱患問題，這是造成非法疫苗等藥物問題的主要根源之一。

醫藥行業相對于其他行業與民生更為密切，因而對于醫藥行業的監管力度應更為重視。但我國缺乏對醫藥冷鏈物流各個環節的監管，對于藥物全程物流環節的跟蹤不到位，對于藥物質量問題的檢測力度落實得不盡人意，并且大部分標準沒有統一化，容易導致醫藥質量問題。由于冷鏈物流各環節成本過高，使得諸多中小型企業為增強企業競爭力，在冷鏈運輸途中造成“斷鏈”現象，只為追求盈利，而不關注藥物質量問題，這也是造成藥物冷鏈運輸行業質量問題的因素之一。

2 問題描述

某制藥廠向n個需求地供貨（包括醫院、藥店等），藥品為冷鏈產品作為最主要約束，將藥品進行專門的儲存、分揀和配送，現有m個備選配送中心（冷鏈），要從中選定若干個配送中心以保證整個系統物流總成本最低，并獲得最好的物流服務效益（如圖1所示）。

模型假設如下：

（1）供、需地點及備選配送中心已知;

（2）從制藥廠到配送中心的運輸量已知，且為最大值;

（3）不考慮配送中心庫存費用問題;

（4）運輸費用按統一標準計算;

（5）制藥廠藥品生產量無限制。

3 實例分析

華北地區某城市中大型制藥廠A向該市醫院、藥店等配送藥品，該藥廠有7個需求點，第i個需求點的坐標為（ai，bi），該道路網與坐標軸平行，彼此正交。為保證藥品質量由于資金限制，先打算建一個該藥品的配送中心，由于受城市某些條件限制，該配送中心只能設在x界于[4，9]，y界于[4，9]的范圍內，已知車輛平均行駛速度40km/h。（見表1，表2）

4 結論

醫藥冷鏈產品具有特殊性，在考慮成本要素的同時，也需考慮藥品配送的及時性，即冷鏈物流服務的效率。以某醫院為實例，通過對其配送中心選址規劃，利用MATLAB軟件得出于（8，8）處建設配送中心，最大供應距離14為從供應中心（8，8）到需求點（20，10）的距離。較初始數據于（9，8）坐標點處建立配送中心，原先配送范圍由12擴大至14，節省單位運營成本1.2萬元，路程總節省4km，降低運輸費用180元/kg，時間節省6min，制冷能耗節約0.5元，從而在盡可能短的時間內，保證藥物質量的前提下，促進冷鏈物流發展，進一步提高客戶滿意度。

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