基于新冠肺炎疫情背景對物流運輸模型的研究

李欣茹 張皓天 戰翔宇

摘?要：自武漢暴發新冠肺炎疫情以來，我國建立起的大規模防疫系統已連續三年經受住來自疫情的全方位考驗，我國經濟體整體上在抗壓情況下實現了穩健向好運行。疫情風險的不可控部分伴隨防疫系統的發展不斷縮小，為相對可控的政策風險所取代。應急政策設計因此成為恢復經濟常態、保持供應鏈常態的重要抓手。基于此背景，文章探討了防疫系統的設計要求，并設計了基于圖論化概率系統和Dijkstra算法的尋路模型及其評價系數體系，以此分析不同疫情強度、政策強度下的物流系統表現，進而為供應鏈物流的風險勘察和柔性設計指出思路。提出了一種成本低、響應快、操作簡便的物流政策風險評價方法，經過分析大量運算結果后，給出運用所述分析方法得到的分析樣例和推論。

關鍵詞：供應鏈風險；物流運輸模型；物流優化；新冠肺炎疫情

中圖分類號：F252????文獻標識碼：A?文章編號：1005-6432（2023）10-0014-06

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2023.10.014

1?引言

隨著經濟的不斷發展，網絡路徑優化技術趨近成熟。定位識別技術、場景邊緣計算和物流管理軟件等先進的管理思想工具在國內的民用物流服務商當中得到了綜合應用并試圖降低、規避供應鏈風險。然而，供應鏈風險的發生是客觀和必然的，在當前嚴峻的疫情形勢下更是不可避免的。多年來，越來越多的學者圍繞供應鏈風險展開了研究。其中，早期的Jüttner等人提出了風險源劃分標準（2003），而后Christopher指出“供應鏈風險=中斷的可能性×造成的影響”（2011），強調了可能性對防范成本的決定作用，由于概率—影響共同定義了風險，探明風險的可能性同樣可以降低風險。劉寶紅的庫存風險思想（2015）進一步延展，認為供應鏈彈性具有不必要的、屬于防范成本的一面：對環境風險的識別和處理，以及來自公共設施機構的支持，讓各方風險決策能夠得到更充分的信息，沉淀出更多的確定性，確認企業對供應鏈彈性的需求即“必要彈性”，縮小防范成本中必要部分的范圍，最終實現成本優化。［1］然而當下在商業物流領域，無論技術應用還是環境風險管理仍相對薄弱。因為商業物流需要考慮不同的工業口徑和作業規范，且對配送安置具有更高且差異化的需求，故而等口徑、成本改良的物流平臺仍鮮少被搭建起來。加之商業物流常采取大宗長途的訂貨形式，首先流程風險從操作層面上難以約束分離，其次樣本量的自然基礎遠低于民用物流，導致數據容量和流通性均較為有限，存在優化瓶頸，而且改良成本更高。與此同時，大量的地區性小產業線和自由貨車根本缺乏數字化經驗和可行性，這些物流環節游離在關注邊緣，暴露在嚴峻的防疫風險當中。此外，大多數企業的庫存管理方法依然采用傳統推動式生產系統的再訂貨點法，導致庫存水平預測跟不上疫情影響帶來的變化，這更加劇了風險。因此，文章以新冠肺炎疫情下防疫的背景為出發點，首先以供應鏈“必要彈性”的視角分析防疫政策，把分析的核心放在解釋、拆解和演繹供應鏈政策風險。而后利用圖論化概率系統和Dijkstra算法的尋路模型及其評價系數體系，介紹其在政策領域和物流規劃領域各自的應用思路，為日后防疫的形勢提供必要的參考依據和政策啟示。

2?防疫相關的供應鏈風險

防疫過程中的供應鏈風險出現在以下幾個方面，如表1所示。

4.1?優化偏差系數

優化偏差系數的實質和價格相似，同是指數函數，這是因為優化偏差系數求的是目前的價格平均與無疫情時最優價格Pbest之比，也就是說，第i輪的優化偏差系數為：

CODi=COD0ΔQS+M×EsM×Esi（7）

其中COD0=PO/Pbest。在模型計算的時候，如果只算平均的話，會存在起始點和終止點不連通的情況，但在現實中，這種情況發生的概率極低，因此優化偏差系數和價格其實是同底數的指數函數，其趨勢與圖2走勢相同。

4.2?風險分布顯著度

風險分布顯著度的提出是用來解決決策設計過程中的風險考量問題。大量模型運行結果顯示，在一定的疫情事件分布下，政策強度（模型中展現為短期封停道路數量）將會改變交通線各節點的風險情況，例如主干道封停嚴重導致支線交通流量增加，此時支線發生疫情也會造成更大損失。顯著度序列的參考意義在于，其揭示了整個交通系統在不同危機水平、不同管控措施下逐漸暴露風險的過程。在這一過程中引入顯著度分析，能夠不斷發現新生風險點，從事件的概率和影響上區分高低風險地區，進而采取靈活差異化的管控措施。

圖2?涉疫點數—城市風險分布顯著度曲線

根據上文風險分布顯著度的概念，可以給出其數學定義：假設在執行最優路徑操作時，經過了疫情點i，則定義其點的影響為Fi，至此，可以得到一個影響序列{F}n，將其由大到小排序后，得到排序的序列{Fs}n，則風險顯著度可以定義為：

GRi=Fsi1n－i∑nj=i+1Fsj，?Fsj≠0（8）

圖2是本模型的城市風險顯著度GR曲線圖，圖中反映出了疫情點對物流的影響大小。可以發現，當n=1時，隨著封禁的道路越來越多，即疫情越來越嚴峻，新的城市風險可能會被暴露，舊的城市風險也會逐步增加。而當n=2時，隨著m的增加，城市風險或許有減弱的趨勢。這是因為隨著疫情形勢的持續嚴峻，涉疫城市也越不容易到達。但代價就是價格的變動與時間成本是巨大的。風險顯著度序列的參考意義在于能夠表示整條物流系統的風險分布情況，同時快速篩選出風險突出節點，對風險地區自動進行排序。這也是前述數學定義產生的原因。

4.3?最佳路徑實踐依賴度

路徑依賴度體現了物流運輸在成本約束下對初始最優路線的依賴程度。較高的路徑依賴度意味著最好的路線在成本上與其他路線拉開了較大差距，該路線在疫情時期就更難被替代。這里能夠理解為成本差距越大，物流計劃人員針對疫情的避險意愿會更加受制于成本問題。同時因人員流動集中，若因疫情癱瘓則損失將難以估量。在疫情排查時，該路線因需求度高，更需要摒棄風險連坐思維，實施精準化防疫，快速篩查后盡快放行。

對于本圖，定義最佳路徑實踐依賴度D，設在封禁道路的影響中，最優路徑的改變條數為Ce，最優路徑未改變卻經過了疫情的數量為Ge，則可以定義：

D=Ge/M－CeΔQ/M（9）

此式能定量表示封禁道路后，涉疫車輛仍然對最優路徑產生依賴的程度。具體數值如表3所示。

據表3觀察，當在m固定、疫情暴發逐漸增強時，除了n=1時的路徑依賴度會基本不變，否則因Ge的不斷擴大，Ge的占比不斷擴大，會導致D的逐漸增大。換言之，盡管疫情較為嚴重時，涉疫車輛仍然會對最優路徑產生較高的依賴程度。這一現象意味著風險被集中在物流主干道上，一方面說明該地區對疫情缺乏適應性抵抗力，另一方面會造成涉疫車輛在終點大量出現和累積，最終導致物流運力的供應水平不斷降低，運費波動加劇，不可抗的供應鏈違約開始產生。

如果管控過于嚴格，可能會導致Ce=M的情況。此時物流車輛無法進入疫情發生城市，因為被封鎖路徑的運費在數學上計算為無窮大，阻止車輛選擇該路徑。

4.4?結果分析

此處的政策風險主要在于粗放式管理下不能因地制宜選擇封停力度，進而引發局部物流鎖死的問題。部分交通連通性差（表現為較高的物流實踐依賴度數值和數值增速）、受政策影響較大的地區在政策設計階段被忽視，這就構成了防疫方案的潛在漏洞。而在疫情較嚴峻時，地方政府在行政壓力下更傾向于選擇“一刀切”，很可能導致這些地區的物流環節嚴重癱瘓，并導致供應風險和違約風險向周圍擴散。文章模型顯示，在政策強度不匹配實際情況時，即使防疫系統能夠快速做出反應解封續流，供應鏈物流依然蒙受了很大的損失，計劃層面和溝通層面也暴露在風險當中。

5?結語

文章經研究認為，目前城市交通系統的運轉程度和抗壓能力很大程度上取決于交通結構是否合理。合理的城市交通結構，有利于激發現有交通資源的能動性，從而更好地配置資源，提高運行效率和物流系統抗壓能力。［2-4］因此，根據不同物流交通情況制定因地制宜的防疫政策，從而紓解因疫情導致的物流困境，能夠更好地保護供應鏈的整體價值。表4展示了文章認為可行的風險勘察步驟。

文章的研究結果意味著以下兩點：第一，要制定有效政策進行管控。實行精準防疫的方式，同時避免形式主義、特殊時期浪費和“一刀切”等懶政、怠政問題，實現最早時間、最低層級、最小成本獲得最大防控成效。第二，防疫機制低成本化的實現，也依賴于系統的建設。可持續的防疫政策需要建設一個能夠有效針對高頻度、低烈度的疫情開展精細控制進程的地區防疫系統。這一系統能夠認識到自身防疫管理水平的分布情況，進而逐一確定出下轄區域的防疫目標和干預強度；對疫情傳播能力與可能傳播鏈條具有充分估測；快速對疫情信息進行深入處理以確定最小封控窗口，第一時間做出行動。以上研究結果構成了可持續性防疫的基本定義，也是當代技術管理水平能夠達成的較理想形態。同時可以推想，由于市場決策高度依賴于信任，防疫系統的建設也離不開對信任的建設，這同樣對行政管理水平提出了綜合性的高要求。

與前人研究結果相比，文章利用圖論化概率系統和Dijkstra算法的尋路模型及其評價系數體系，提供了抽象模型的具體化算法，時間復雜度小，能夠以更快的速度利用大數據計算出評價系數。就防疫意義而言，文章研究成果能為從原料入庫到成品上架的全過程、全場景追蹤提供大量實地管理信息，成為企業與監管部門的交流憑證。同時給予防疫措施更多的背書和依據，監管部門也因此降低了決策風險，這便于其在安全性、公信力和經濟損失三者中取得最小公約數。

參考文獻：

［1］劉寶紅.采購與供應鏈管理：一個實踐者的角度［M］.3版.北京：機械工業出版社，2019.

［2］祝建軍.基于交通效率的城市道路交通系統優化理論與方法研究［D］.成都：西南交通大學，2011.

［3］華瑤，孟雪，張英.論供應鏈條件下的零庫存管理［J］.工業技術經濟，2006（1）：116-118.

［4］屈冠林.科學地認識零庫存——淺議零庫存策略的內涵與實施［J］.中國物流與采購，2003（11）：34-35.

［作者簡介］李欣茹（2001—），女，山東濟南人，研究方向：政策研究與財務管理；張皓天（2001—），男，天津人，研究方向：供應鏈風險管理與國際經貿；戰翔宇（2002—），男，山東泰安人，研究方向：系統建模與算法設計。