應急物流網絡優化研究綜述

文/季銘慧

由于近年來世界各地頻繁發生各類突發事件，應急物流在救援過程中發揮重要作用，因此研究應急物流具有重要意義。文章首先選取國內外核心期刊論文闡述國內外研究的關鍵詞與論文發表趨勢。其次，聚焦應急物流網絡優化問題，并對研究現狀進行梳理，以模型的不同類型進行分類，總結出國內外研究的熱點以及國內外研究之間存在的相同點與不同點。最后，從研究對象、研究視角、研究內容三方面進行展望。

1.引言

近年來，世界各地火山噴發、地震、洪水等自然災害、公共衛生事件、軍事襲擊事件頻發，這類突發性公共事件具有極強的破壞性，給人民的生命健康和財產安全帶來威脅，影響社會穩定。此類緊急事件突發性較強，要求反應處理及時，否則將會造成更嚴重的社會恐慌，威脅國家安全。因此，應急物流在突發事件中承擔重要職責，是保障受災人民得到救援的強力支撐。對于應急物流的定義，歐忠文等[1]認為應急物流是以提供突發性自然災害、突發性公共衛生事件等突發性事件所需應急物資為目的，以追求時間效益最大化和災害損失最小化為目標的特種物流活動。Tofighi等[2]認為應急物流主要特征包括需求在時間、地點、類型和規模方面的不可預測性，以及由于通信網絡和其他基礎設施受損而導致的復雜協調，正是這些特征區分了應急物流與普通的商業物流。目前國內外學者對應急物流所包含的應急物流設施選址問題、物資配送問題等方面進行了大量研究，通過理論分析、構建模型、算法求解獲得不少建設性成果。但是檢索發現，目前關于應急物流網絡優化方面綜述的文章較少。因此，本文收集了2012～2021年間核心期刊上應急物流相關文獻，對文獻進行分類，總結現有研究情況，對未來研究提出展望。

2.研究現狀

在萬方數據中檢索應急物流，研究關鍵詞為應急物流網絡體系優化、應急物資配送、物資分配、選址等。CNKI在2012-2022年間應急物流發表文獻數量如圖1所示。在Web of Science中以emergency logistics&system&optimization為主題搜索文獻，國外的研究關鍵詞集中于數學、工程、計算機科學等，說明定量優化模型的研究較多。從圖1可以看出，從2012-2019年國內發文量急劇增加之后，研究熱度稍有減退，進入了一個相對平穩的時期。2020-2021年以來由于新冠疫情的發生，國內外學術界對應急物流的研究均有增長。

圖1 2012-2022年國內外核心期刊文獻發表數量統計圖

本文將對應急物流網絡優化主題進行討論，應急物流網絡體系會對應急物流進行整體規劃安排，將應急物流中的各個環節進行梳理與整合，更需要從整體的角度進行考慮。國內對于應急物流網絡優化的理論研究較多，尤其是近年來基于新冠疫情等突發公共事件的理論框架研究較為豐富。有些學者提出將新技術，如區塊鏈、物聯網等應用到應急物流各個環節，構建“智慧塔”模型[3-6]。姜旭等[7]提出構建業務持續管理應急供應鏈體系。國內對應急網絡優化集中于理論分析研究、網絡概念模型的搭建，將新型智能技術應用于應急網絡體系，提高效率，以便在突發的情況下能夠迅速反應，這也標志著我國應急物流未來向著更智慧、更高效邁進。Nathan和Stefan[8]認為在災后恢復階段，需全面考慮當地環境，由此提出了一個可持續的人道主義供應鏈管理框架，為災后恢復實現可持續績效提供幫助。這就體現了國內外研究的思路不同，國內的研究少有涉及可持續性問題，多數都針對具體問題提出框架模型，先解決眼前的突發事件，對受災地區未來可持續發展及重建問題關注較少。部分國外的學者考慮了利用社交媒體為決策提供信息，建立公眾對政府方法的信心和信譽[9]。Dubey等[10]研究了快速信任作為實現供應鏈協調的中介變量的作用。在突發事件中，往往存在恐慌心理，從而會滋生謠言，引起更多動亂，在國外學者的研究中，人的心理因素常常會被重視，而國內的研究往往很少考慮到信任心理這一點。除了理論分析研究，在定量研究中，應急物流網絡設計優化模型多分為確定性（靜態）模型和基于情景的隨機模型，建立的模型也逐漸從單目標轉變為多目標。學者在建立單目標優化體系模型時，大多會以成本最小化作為目標函數。Ekici等[11]以成本最小為目標建立單目標函數，基于疫情擴散模型，對應急物資需求進行預測，建立了應急設施選址、食物配送組合優化確定性模型。Danya等[12]提出了一個以成本最小作為目標的網絡流隨機模型，用于動態選擇臨時分配設施。在研究不斷發展過程中，由于要兼顧物資分配的公平性與及時性，多目標優化模型慢慢增加。學者們大多考慮需求和配送路線的隨機性，以及預測精準度的問題，會選擇成本最小、時間最短、滿足需求等作為優化目標建立應急物流網絡設計模型。也有學者考慮受災人自己領取救濟物資，提出了考慮受益人選擇和相關支持中心的多目標選址-路徑模型。大多數學者會采用算法來求解模型，如采用二維免疫算法、遺傳算法等，但需減少計算時間，提高計算效率。因此，有必要對算法創新進行更多的研究。

3.研究展望

首先，研究對象還具有較大發展空間：不同的突發事件具有不同的特點，例如突發公共衛生事件具有廣泛傳播的特性，將會使得應急物流環節更加復雜，須更細分研究對象，對各個區域的不確定因素、物資分類、人的心理、受災地區未來的可持續性發展可能成為未來研究對象。其次，從研究視角上來說，多目標優化和模型預測精度依舊是未來研究的重點：模型的實際應用仍要進一步拓展，要針對更貼近實際的場景，將人本身的因素考慮進去，可以考慮建立相應的信任機制，考慮更多不確定性因素，使得模型更加完善。對于模型的求解，在現有算法基礎上進行改進或是在現有單個算法基礎上可以進行相應的融合形成創新的混合算法，單個算法在求解過程中存在易陷入局部最優解、收斂慢等缺點，因此，將算法進行融合和改進對求解模型具有重要意義。最后，在研究內容上，信息技術可能會極大影響突發事件下的應急物流發展：5G技術、互聯網+、區塊鏈技術在應急物流上的應用，有助于更高效的實現運輸工具調度、物流信息實時傳播，提高應急物流需求預測精度，實現更精準的供需匹配。不同區域有不同特點，與之相對應的就會有一套特殊的應急物流體系，未來仍需要結合具體區域和事件進行個性化研究。

4.結論

在應急物流網絡設計方面，國內研究者主要針對體系框架的搭建、智慧技術的應用與融合，從較為宏觀的方面對我國應急物流體系的發展提出建議與對策，以及對整體的服務水平優化進行研究。國外的研究者會考慮到人本身的心理因素，在突發事件下考慮建立信任機制，并且關注未來的可持續發展。從國內外整體來看，定量模型的發展由單目標模型發展為多目標模型由此兼顧突發事件中的公平與效率問題，與此同時，算法的不斷改進與結合能過夠更快得到更優解，推動整體應急物流網絡優化的發展。但是，國內外對于應急物流網絡整體績效評估的研究文獻較少，未來可以在此方面進行更多研究。