非常態下敏捷物流體系的協同機制構建研究

張肖琳 梁力軍 張夢婉

[摘要]非常態下，敏捷物流日益引起重視，但是在敏捷物流體系中引入協同要素分析的研究仍是少數。基于多元主體與客體，構建由政府應急管理部門、物流流通企業、交通運輸部門、物流接收終端多元主體及資金流、信息流、物流多元客體組成的協同機制，借助Vensim平臺對機制進行系統動力學仿真。通過仿真結果得出物流流通主體對整個協同運行起主要影響作用，且物資入庫率、配送車輛投入量是重要影響因素，同時，政府扶持力度的大小會直接影響應急人才及物資的投入費用。該機制能夠提升非常態下敏捷物流體系的協同能力，對非常態下敏捷物流體系優化有決策支持和指導意義。

[關鍵詞]非常態;敏捷物流體系;協同機制;Vensim仿真;系統動力學

[中圖分類號]F252

[文獻標識碼]A

[文章編號]1005-152X（2022）02-0001-07

[收稿日期]2021-08-23

[基金項目]北京市社科基金項目“北京市互聯網金融風險畫像與風險圖譜構建研究”（19YJB015）

[作者簡介]張肖琳（1997-），女，北京信息科技大學信息管理學院物流工程系研究生;梁力軍（1974-），男，副教授，碩士生導師，管理學博士，工商管理博士后，北京信息科技大學信息管理學院計算機審計系主任，研究方向：互聯網金融與金融科技、金融審計、金融風險管理等;張夢婉（1997-），女，北京信息科技大學信息管理學院管理科學與工程系研究生。

0引言

21世紀以來，全球自然災害頻發，給人民群眾造成極大不便。例如，2003年的SARS疫情、2008年的汶川地震、2010年青海玉樹地震。尤其是2020年初的“新冠肺炎”疫情，為了有效防控疫情，我國的交通處于嚴格管控狀態，這也使得物流配送環節產生了相應的“梗阻”，降低了物流效率。近年來，物流逐漸發展為現代經濟運作的主要活動之一，當緊急狀況發生時，物流起著重要的后方支撐作用。因此，針對敏捷物流配送的研究越來越多，但是我國相關研究的發展仍有諸多不足，如該體系中主客體的協同意識不強、借助協同機制解決配送問題的研究尚淺等，這些問題亟待解決。

基于敏捷物流配送體系涉及的多元主客體性，構建協同機制，運用系統動力學分析協同影響因素，最后對該體系的協同機制進行Vensim仿真。本研究從微觀和宏觀方面著手，對解決該背景下敏捷物流體系的梗阻問題有重要價值。

1敏捷物流研究綜述

敏捷一詞來源已久，在《美國21世紀制造企業戰略》（1991）報告中，首次出現“敏捷”“敏捷制造”和“虛擬制造”。敏捷的相關術語隨著時間被不斷拓展，從敏捷供應鏈到敏捷物流[1]。針對敏捷物流，本研究主要從三方面進行闡述歸納，即敏捷物流內涵、敏捷物流體系構建、敏捷物流模型應用。

1.1敏捷物流內涵研究綜述

敏捷物流的內涵為：以核心物流企業為中心，通過對信息流、資金流、物流進行系統控制，將供應商、零售商及消費者等主要用戶整合到一個快速響應的物流網絡鏈條中，最終實現運作過程中效益最大及損失最小的目的[2]。

相關學者對敏捷物流的目標及制約因素進行了研究。Donald通過研究指出，物流信息系統功能的完善程度與物流敏捷化能力成正相關，且物流信息系統是現代物流作業的支柱[3]。Greis提出，敏捷物流是將制造、運輸相關的信息集成到供應鏈中，實時靈活響應客戶的需求，提供競爭優勢[4]。張申生認為效率是物流敏捷化的基本特征，敏捷化的直接目標是

“滿意度”，在敏捷化過程中通常采用“合作雙贏”的組織形式[5]。徐章一提出，在實現物流敏捷化的過程中，顧客需求、時間、以及人文環境、自然環境等制約因素對最終結果有一定影響[6]。田振美通過研究勝利油田的物流系統指出，對該系統實現敏捷物流迫在眉睫，且敏捷物流的實現不僅依靠物流系統的業務優化，還依賴于信息技術的發展[2]。

1.2敏捷物流體系構建研究綜述

敏捷物流體系的構建是模型正常運行的基礎及前提，因此，對敏捷物流體系的研究具有重要意義和價值。

配送體系在敏捷物流中扮演著重要角色。Mo-berg從非常態下物流供應節點入手構建配送體系，對體系中救援應急物資的存儲量進行分析，研究如何在數量多、類型多的供應鏈節點中做合理的配送選擇[7]。Siddhartha詳細闡述了實施敏捷物流配送的模型和框架，進而對整體結構進行分析，提出未來研究應把敏捷物流的布局作為重點[8]。國內學者從敏捷物流的特征、要素等方面對配送體系進行研究：唐振龍對敏捷物流體系進行特征分析，提出四個特征為：以滿足客戶需求為核心、以快速響應為特征、追求高效率和低成本、以共享數據達成戰略聯盟，并對敏捷物流發展提出對策建議[9]。江河在分析敏捷物流配送現狀和不足的基礎上，著重考慮物流配送中備貨、儲存、分揀及配送加工等內容，進而借助物聯網構建敏捷物流體系[10]。張彭洋深入探究非常態下應急物流配送體系的構建，從而得出應急物流體系須至少具備三個功能要素，即分發、供給和配送[11]。

1.3敏捷物流模型應用研究綜述

對受災地區進行的人員、必要物資等的緊急保障，此過程中的活動稱為應急物流。應急物流是一般物流的特殊存在形式，是敏捷物流的特殊應用分支。國內外學者對敏捷物流的運行機制均已做相應研究。

國外學者對敏捷物流的模型應用早有研究，其中Linnet在研究敏捷物流物資配送問題中，為縮短運輸延遲，提出非常態下物流配送車輛的運輸模型[12]。Babazadeh通過研究提出混合整數線性規劃模型，將隨機規劃方法應用于敏捷物流網絡中，最終證明模型的有效性[13]。國內學者也做了較為綜合的分析，徐一鳴對傳統的敏捷物流運行機制進行對比分析，基于大數據信息條件構建敏捷物流運行模型[14]。丁旭寧基于災區的應急物流研究現狀，提出應急物流動態配送模型，研究重點在于優先滿足最急的配送任務，該動態配送有利于降低災區損失，具有較高的理論、實用價值[15]。王莉，等基于應急救援中物資配送的背景，著重考慮車輛分配的及時性，構建敏捷物流協調優化模型[16]。00C4BEB8-5886-4B55-B201-7A0A8ABFC3B1

歸納而言，國內外學者對敏捷物流的內涵研究已逐漸成熟，在敏捷物流體系的構建及模型運行方面，相關研究也漸成體系。但是在非常態背景下，從多主客體角度構建敏捷物流體系的協同機制的研究仍是少數。因此，基于充滿不確定性的市場環境，合理并行之有效的協同機制構建是非常有必要的，這也為建設和完善非常態下敏捷物流體系的協同機制提供了理論支持。

2非常態下敏捷物流體系的協同機制構建

自然災害和突發公共衛生事件越來越多，直接影響國家公共安全，而物流活動對國家公共安全有至關重要的作用。如何把敏捷物流體系與協同主客體結合分析，構建協同機制，為非常態下的配送問題建言獻策，該研究的重要性已不言而喻。因此，從敏捷物流體系的協同主體與客體著手，通過分析主客體之間的關聯關系，對敏捷物流體系的協同運作過程進行闡述，最終構建協同機制。

2.1敏捷物流體系的協同機制內涵

現代經濟運作中，協同物流扮演著極其重要的角色，近年來將敏捷物流體系與協同機制相結合的應用研究也逐漸深入。本研究認為，非常態下敏捷物流體系的協同機制是：由敏捷物流運作過程中涉及的主要活動方作為主體，當信息、物料、資金等資源在各個主體間流動時，采取相應措施對資源及影響因素進行整合，使主體活動達到協同最優化，實現整個敏捷物流體系的協同。

基于敏捷物流體系，綜合考慮物流與協同兩方面，方能構建相應的協同機制。結合物流體系理論與協同機制，通過利用現代信息技術，及時掌握物流信息，建立非常態下協同響應機制，最終實現物流體系微觀與宏觀、局部與整體的協調。

2.2敏捷物流體系協同機制構成要素

對非常態下敏捷物流體系的協同機制進行研究，其中協同主體是指通過協同合作，使物流活動盡量不受外界干擾的情況下達到敏捷化的某些個體或者群體，協同客體是該物流活動中存在的信息流、資金流、物流等。

2.2.1敏捷物流體系構成主客體。結合我國應急組

織體系建設，目前，應急物流采用的主要管理模式為“政府主導，社會配合”，即先由各級應急管理部門收集社會捐贈的物資、國家儲備庫的物資，再把物資需求缺口傳達至應急物資生產商及物流流通企業，其次這些物資經過運輸流通至受災地管理中心，最后再由需求地管理中心分發到用戶手中。為了更加直觀清晰地構建協同機制，簡化非常態下的敏捷物流協同過程，將協同機制主體分為政府應急管理部門、物流流通企業主體、交通運輸部門以及物流接收終端主體。協同客體分為：（1）資金流：應急人才及物資投入的資金、政府公共事業投入的資金;（2）信息流：政府傳導的政策信息、政府技術平臺的信息、物流平臺的信息;（3）物流：代表應急物資的流動，從倉庫流出，經過車輛配送最終被終端接收的流動過程。

在敏捷物流體系的協同機制中，主體的關鍵活動分析見表1。

客體資金流信息流及物流活動與主體活動相互聯系、密不可分。在敏捷物流體系的協同機制中，政府投入一部分資金用于公共事業，公共事業投入中的應急人才及物資投入是本研究關注的重點。當非常態事件發生后，政府應急管理部門要充分利用信息平臺以及應急物流管理系統，與市政府信息平臺相關聯，切實有效保證信息的傳遞，最終向公眾展示真實數據。應急物資在生產完成后，物流企業要做到準時配送，配送的時效性直接影響該協同機制的正常運作。當物資配送到終端時，物流接收終端應借助信息技術手段，在人力成本最低的基礎上，使得應急物資能夠被用戶高效接收。

2.2.2敏捷物流體系協同過程。結合敏捷物流體系的協同運作可知，該過程分為四個階段，分別為準備階段、初始階段、響應階段和恢復階段。每個流程階段有各自的協同任務，每個階段的任務由對應的協同主體完成。敏捷物流體系的協同運行機制是政府應急管理部門、物流流通企業主體、交通運輸部門、物流接收終端主體及其他相關主體在不同的階段根據收集到的信息，制定相應的實施方案，落實相應的部門、人員，整合配置相應的資源，包括專業設備、專業人員等，實現資源協同及物流協同，由此共同應對非常態事件，該運行機制如圖1所示。

2.2.3協同機制變量及作用關系。敏捷物流體系協同主客體之間息息相關，彼此存在著相互滲透的關系。政府應急管理部門對應急人才及物資有一定的投入，以應對非常態情況。同時，該部分投入費用直接影響著車流的預警能力，進而對交通運輸協同能力產生影響。物流企業的市場規模量和物資市場需求預測是入庫率較為重要的影響因子，物資入庫率、物資庫存量及運輸流通率相互作用，最終使物流流通主體達到協同。當物資經過運輸，到達物流接收終端時，物資的接收率對物資接收量起著決定性作用。基于敏捷物流體系協同主體的分析，歸納出該協同機制中的影響因素見表2。

3敏捷物流體系協同機制仿真研究3.1仿真模型的建立

在前文確定的主客體變量、影響因素及關聯關系的基礎上，進一步細化各個變量之間的邏輯關系，并以此來建立系統仿真模型。

結合分析，建立起敏捷物流配送下的協同模型，如圖2所示，采用Vensim DSS軟件進行定量化仿真分析，模型初始條件設置為Initial time=0，Final time=100，Time step=1，其中，入庫率、運輸流通率及接收率為速率變量，物資庫存量、在途物資量及物資接收量為水平變量，Time為影子變量。結合實際情況，物資入庫、運輸及接收存在一定的延遲時間，因此，分別添加相應的延遲變量。DYNAMO語言方程式設置：L表示水平變量方

程;R表示速率變量方程;C表示常量方程;A表示輔助變量方程;N表示初始值方程。其中，敏捷物流體系協同能力由4條分支組成，由專家打分法知，權重為（0.4，0.3，0.1，0.2）。非常態事件發生后，假設經過4個單位，政府通過收集信息制定相應的應急政策，事態的緊急程度呈現快速升高、緩慢升高、不變至緩慢下降4個階段。同時，物資市場需求預測、市場需求率與移動平均時間相關。00C4BEB8-5886-4B55-B201-7A0A8ABFC3B1

基于以上判斷并結合現實情況，多次預仿真并對初始參數進行調整，部分公式如下：

L：物資庫存量=INTEG（入庫率-運輸流通率，100）

L：在途物資量=INTEG（運輸流通率-接收率，100）

L：物資接收量=INTEG（（在途物資量*接收率）/（工人成本率*100），100）

A：敏捷物流體系協同能力=0.4*政府應急協同能力+0.3*物流流通協同能力+0.1*交通運輸協同能力+0.2*物流終端協同能力

A：政府應急協同能力=（0.6*政策傳導效率+0.4*物資需求預測準確率）*1000

A：物流流通協同能力=SMOOTH3（0.8*入庫率+0.2*運輸流通率，移動平均時間）

A：事態緊急程度=WITHLOOKUP（Time，（[（0，0）-（100，200）]，（0，0），（10，10），（20，32），（30，60），（40，90），（50，135），（60，185），（64，194），（67，191），（73，187），（80，160），（85，142），（93，136），（95，135），（100，134）））

A：政府扶持力度=WITHLOOKUP（Time，（[（0，0）-（100，200）]，（0，5），（10，10），（15，15），（20，25），（30，40），（40，63），（50，84），（60，100），（70，110），（80，115），（90，118），（100，120）））

A：政策傳導效率=信息技術平臺利用率*10+IFTHENELSE（Time>4，LN（物資接收量）/10，0）

A：政府人才及物資投入率=應急人才及物資投入費用/公共事業投入費用

A：物資市場需求預測=SMOOTH（市場需求率，移動平均時間）

A：市場需求率=100+IFTHENELSE（Time>4，事態緊急程度*10，0）

R：入庫率=DELAY3（0.6*物資市場需求預測+0.4*物流企業市場規模量，入庫延遲）

R：接收率=DELAY1（0.6*物流信息平臺利用率*100+0.4*政策落實度影響因子，接收延遲）

C：入庫延遲=4

3.2模型仿真及結果分析

為了對模型進行深入研究，現進行兩個主要分析：多因素分析及敏感性分析，以此探究模型中的關鍵變量及潛在關系。

3.2.1多因素分析。對四大協同能力進行多因素分析，由圖3可知：隨著時間變化，政府應急協同能力、物流終端協同能力和交通運輸協同能力均增加到一定值后呈現穩定狀態，而物流流通協同能力呈現拋物線的趨勢，達到最大值后出現下降，在65單位時達到峰值。為了使曲線3拐點后移，提高四大主體的協同能力，現對物流流通主體的最外層變量進行調整。經過多次調整運行模型發現，當保持其他量不變，模型初期便加大配送車輛投入量，隨著時間變化，投入量波動減少。觀察圖4可知，曲線3拐點出現后移，在75單位時達到峰值，且4條曲線的趨勢相對優化前較為一致，表明此時協同度較高。

政府扶持力度在整個協同機制中扮演重要角色，由圖5可知：政府扶持力度和敏捷物流體系協同能力隨著時間變化逐漸增加，最終達到穩定狀態，其中敏捷物流體系協同能力在45單位前增速較快，45單位至65單位增速較慢，最終呈現穩定狀態。政府扶持力度、應急人才及物資投入是協同機制的后方支撐力量，由圖6可知：三個變量呈現出整體相似的趨勢，表明彼此相關性較高。

對三個水平變量即物資庫存量、在途物資量及物資接收量進行分析，如圖7可知：物資庫存量逐漸降低，而在途物資量及物資接收量隨之升高，這表明物資的出庫率大于入庫率，結合現實分析，為了達到整體的協同，實現敏捷物流，物資的入庫模塊可進行后續優化。隨著在途物資量增速逐漸降低，物資接收增速逐漸升高，表明隨著模型運行，該協同機制的接收終端效率明顯提高，應急物資被及時、高效地送到用戶手中。

3.2.2敏感性分析。在初始模型的基礎上，對入庫延遲變量進行調整，觀察物流流通協同能力對入庫延遲的敏感度。K表示入庫延遲，由圖8可知，當入庫延遲取值從10單位變化到30單位時，模型運行初期差異較小，而在中期，隨著K增加，物流流通協同能力總體呈現降低趨勢。這表明，入庫延遲越短，物流流通協同能力越高。

其次，用G表示公共事業投入費用，觀察政府人才及物資投入率對G的敏感程度。在該協同機制中，政府人才及物資投入率表示應急事業投入費用在公共事業投入費用中的占比，即政府人才及物資投入費用/公共事業投入費用。由圖9可知，當保持應急人才及物資投入費用及其他因素不變時，公共事業投入費用逐次增加50%，即從500變化至1500時，政府人才及物資投入率呈現降低趨勢。因此，在實際應用中，政府部門應該著重提高應急事業投入費用在公共事業投入費用中的占比，只增加公共事業投入費用顯然不利于整體協同。

基于仿真結果圖結果發現：非常態下敏捷物流體系的運作涉及多個主客體，通過各主客體的影響因素相互交錯形成關聯關系網，從而對各自的協同能力以及整體協同形成一定的影響。其中敏捷物流體系協同能力受物流流通主體影響較大，應急物資從入庫到接收過程中，入庫延遲及入庫率是較為重要的因素，應格外重視，方能保障整體物資的接收效率，達到敏捷物流體系協同。同時，敏捷物流體系協同能力與政府扶持力度相關性較強，隨著時間變化二者逐漸增加，最終達到穩定狀態。而且公共事業投入費用越高，政府人才及物資投入率隨之增高。在高效利用物流信息平臺的基礎上，實施該協同機制時，物流流通企業主體要著重考慮入庫延遲時間、入庫率、應急人才及物資投入費用，該部分因素對非常態下敏捷物流體系的協同運作有重大意義。在初期加大配送車輛投入量、提高應急事業投入費用在公共事業投入費用中的占比，能夠提高政府應急管理部門、物流流通企業、交通運輸部門與物流接收終端主體的協同度，最終達到敏捷物流體系協同。00C4BEB8-5886-4B55-B201-7A0A8ABFC3B1

4研究結論及展望

通過對非常態下敏捷物流體系的協同機制進行構建及研究，可歸納得到以下結論：一是基于多元主客體性構建的協同機制具有一定的參考意義，經驗證該模型可使政府應急管理部門、物流流通企業主體、交通運輸部門、物流接收終端等四大主體與資金流、信息流與物流等三大客體達到整體協同。二是在敏捷物流體系下，物流流通主體在整個機制中扮演著不可或缺的角色，該主體的協同能力曲線存在一個先升后降的拐點，相關企業可通過調整配送車輛的投入量，從而使拐點移動，改變機制的整體協同能力。三是應急人才及物資的投入費用、物資入庫率、入庫延遲時間是協同機制的關鍵因子，機制的整體協同能力對入庫延遲時間較為敏感，要結合實際情況進行調整。四是政府扶持力度和敏捷物流體系協同能力相關性較高，且政府扶持力度的大小會直接影響應急人才及物資的投入費用，對敏捷物流體系中企業決策與實施具有指導意義。

但是，本研究在協同機制的變量選擇、公式及參數設置方面還存在一定的主觀性，且模型的數據量相對較小，在實際的敏捷物流體系應用中存在一些局限性。后續研究中，若能采集更多企業主體數據，擴大模型范圍，加入更多因子，優化后的協同機制便可發揮更大價值，最終使得非常態下的敏捷物流體系協同度達到更高。

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