基于DEMATEL-ISM的應急物流配送效率影響因素分析

李 杰，郭永輝

（鄭州航空工業管理學院 管理工程學院，河南 鄭州 450046）

0 引言

“應急物流”是指為了應對突發性公共衛生事件、嚴重自然災害、公共安全事件及軍事沖突等突發事件而對物資、人員、資金的需求進行緊急保障的一種特殊物流活動[1]。在已有的研究中，應急物流體系、應急設施選址與應急物資配送是應急物流研究最主要的內容，總共占了所有研究文獻的73.9%，其中應急物資配送占38%，在應急物流研究中具有重要地位[2]，因此，研究應急物流配送，提高其配送效率意義重大。

總結已有研究，郭欣[3]運用系統動力學方法對城市應急物流配送的庫存管理進行建模仿真，分析了系統中各因素的因果關系，提出通過改變庫存提高配送效率。李良飛[4]運用遺傳-蟻群算法對應急物流配送車輛調度進行研究，提出了提高應急物流配送效率的對策。張強[5]從人才結構、反應時間、載運工具、配送路況、數據傳輸等方面分析了影響應急配送的相關因素，運用層次分析法和Dijkstra算法求解得出了應急配送的最佳路徑，從而提高了配送效率。朱佳翔，等[6]運用灰動態規劃模型研究了多種不確定因素對應急配送效率的交叉影響。高鑫宇，等[7]通過建立數據包絡分析模型，對救援路線的效率進行了分析。Takwa，等[8]運用Petal算法和粒子群優化算法對應急配送的道路車輛路徑進行了優化，提高了應急物流配送效率。周朋楊，等[9]應用模糊分析法對決策者行為和應急物流配送中心選址因素進行分析，提出了提高配送效率的措施。

有關應急物流配送效率影響因素的相關文獻大多數是從算法的角度進行研究，只是針對某一環節如庫存、運輸路線等進行優化，從綜合管理的角度全面分析應急物流影響因素的研究較為匱乏。因此，本文基于應急物流配送視角，運用DEMATEL/ISM方法，辨析應急物流配送影響因素之間的因果關系，據此給出相應的建議，從而提高應急物流配送效率。

1 應急物流配送效率影響因素辨識

我國有關應急物流的研究是在2003年后開始被重視，何明珂[10]認為應急物流是應對突發性事件的一種物資供給活動，歐忠文，等[11]認為應急物流是為了應對突發性災害進行的一種特殊的物流活動。應急物流具有普通物流的一般性質，但有別于普通物流，主要是對由于突發性事件帶來的人員、資金、物資的損失進行緊急保障的一種物流活動。相比于普通物流活動來說，應急物流具有突發性和隨機性、時間緊迫性、弱經濟性、操作規范性等特點。在應急物流配送環節，需要考慮費用最小原則、動態原則、規劃性原則以及交通便利原則等。

本文通過文獻沉淀法確定應急物流配送影響因素指標體系。參考相關學者對應急物流配送影響因素的劃分，見表1，同時考慮應急物流配送的特點、原則，最終從經濟性、服務能力、可持續性以及交通便利性等方面對應急物流配送的影響因素進行辨識。

表1 相關應急物流配送影響因素劃分及相關文獻來源

1.1 經濟性因素

經濟性因素是進行物流活動要考慮的必要因素，物流合理化的目標是服務水平高、成本低。影響應急物流配送效率的經濟因素主要考慮進行應急物資配送途中所消耗的配送成本[13]、配送車輛購買成本、配送中心建設成本以及配送中心中各種設施設備、勞動技術人員等人力物力財力的投資成本。

1.2 服務能力

應急物流配送環節的服務能力是檢驗配送效率的重要指標。游志斌[15]指出應急物資儲備能力強，則應急系統的抗擊能力強；趙建有，等[16]認為進行運輸路徑優化，保證最大服務范圍，減少服務時間，則應急物流配送更迅速。應急物流配送中心到受災地區的最長距離反映了在應急物流配送過程中可以達到的最大范圍，保證了不同區域的物資之間實現聯合。在最短時間內實現配送是應急配送的目標。應急物流配送中心的物資籌集能力、配送中心的位置也是服務能力的體現，應急物資調運的速度越快，籌集應急物資越及時，越能及時送到受災地區，減少損失。由于救援時間、地點、受災規模以及在救援過程中發生的很多狀況都是未知的，因此，應急物流配送中心需要根據不同的情況作出相應的反應，具備較大的柔性。

1.3 可持續發展因素

可持續性發展因素主要考慮到應急物流配送的長期發展，使應急物流配送在當地能夠形成體系。張佩[17]在研究應急物流設施時，考慮了環境等復雜的實際情況，根據天氣、地質、地形等自然條件以及受災地區的災害等級做出相應的應急配送方案。應急物流配送中心的建設要綜合考慮政府的政策支持、當地發展情況，以及與周邊環境的協調性。應急物流配送設施設備的完善度以及應急物流配送系統的信息化、自動化、智能化發展水平也在很大程度上影響了應急物流當下以及未來的發展。

1.4 交通便利性

應急物流配送中心與各交通樞紐的銜接主要指應急物流配送中心到公路、鐵路、水路等交通網以及港口碼頭等樞紐點之間的便利性。銜接程度越高，應急物流配送的效率越高。在應急物流配送過程中，有專門的通道，需要專業的交通管制進行協助，以保證應急物資配送暢通。

具體有關應急物流配送效率的影響因素見表2。

2 應急物流配送效率影響因素的計算方法

2.1 DEMATEL-ISM方法概述

解釋結構模型（ISM）是一種系統工程研究方法，是美國教授J.N.Warfield為了研究社會經濟系統而開發的[18]。通過建立解釋結構模型對系統中的各個要素進行梳理分析，可將系統中因素之間的復雜關系轉化為直觀的層級關系，但因素的重要程度無法得知[19]。DEMATEL 法可以分析因素之間的因果關系和因素的重要度，但無法明確因素間的影響機制[20]，兩種方法之間存在關聯性和互補性，集成運算可以更好地梳理應急物流配送效率影響因素之間的關系。

2.2 DEMATEL-ISM計算步驟

（1）建立鄰接矩陣。鄰接矩陣A是一個n×n的方陣，表示各個因素之間的初始直接影響關系，n表示影響因素個數，aij表示矩陣中的各個因素,定義如下：

（2）對鄰接矩陣A進行規范化處理，得到規范化矩陣B：

（3）根據規范化矩陣B，計算綜合影響矩陣C。

（4）計算影響度Di、被影響度Ci、中心度Mi與原因度Ri。將綜合影響矩陣C中各行元素相加得到影響度Di；將綜合影響矩陣C中各列元素相加得到被影響度Ci；元素影響度和被影響度之和即為中心度Mi；元素影響度和被影響度之差即為原因度Ri。

（5）計算可達矩陣M。可達矩陣具有推移性或者傳遞性，因此可以通過鄰接矩陣計算得到：

其中I為與A同階次的單位矩陣，r 為最大路長，求得的M矩陣需滿足：

（6）可達矩陣的區域劃分。

①可達集是指在可達矩陣M的元素mi對應的行中，列為1的元素集合，表示mi可以到達的元素；

②先行集是指在可達矩陣M的元素mi對應的列中，行為1的元素集合，表示可以到達mi的元素；

③共同集指可達集與先行集的交集，即T=R ?A。

（7）對可達矩陣進行層級劃分，建立解釋結構模型。用Li表示第i層的影響因素集合，用L1，L2，...，Ll（l為最大級位數）表示從高到低的各級要素集合，首先求出L1層因素，即最高級要素，之后把最高級要素去掉，再求剩余要素的最高級要素，即L2級要素，以此類推，直到確定出最低一級要素集合，即Ll。

3 應急物流配送效率影響因素的模型分析

根據因素之間有無影響關系，賦予aij值，建立鄰接矩陣A，見表3。

表3 最終鄰接矩陣

運用Matlab R2016 軟件，根據DEMATEL-ISM 計算步驟，計算出影響度Di、被影響度Ci、中心度Mi、原因度Ri，見表4。

表4 應急物流配送效率影響因素的影響度、被影響度、中心度、原因度

中心度表示各個影響因素的重要性程度，根據得出的各個因素的中心度值，繪制應急物流配送效率影響因素的重要度曲線，由圖1可知，中心度較大的因素有（X1）應急物流配送中心到受災地區的配送成本、（X2）投資成本、（X4）應急物流配送中心到受災地區的最長距離、（X6）應急物流配送中心到受災地區的最短時間，說明這些因素對應急物流配送效率的影響作用較大。

圖1 應急物流配送效率影響因素的重要度曲線

影響因素的原因度越小，越側重于結果指標，原因度越大，說明該因素對其他因素影響越大，越側重于原因指標，根據得出的各個因素的原因度值，如圖2所示，原因度較大的有（X3）勞動力條件、（X5）應急物流配送中心的物資籌集能力、（X7）應急物流配送中心建立的位置、（X16）應急物流配送中心與各交通樞紐的銜接程度、（X17）應急物流配送中心與受災點之間的交通管制協調度、（X10）應急物流配送設施完善度、（X11）自然條件、（X13）應急物流配送中心與周邊環境的協調性、（X14）受災地區的災害等級，說明這些因素易影響到其他因素，是重點關注的因素。

圖2 應急物流配送環節影響因素的因果圖

根據步驟（5），計算出可達矩陣M，見表5。

表5 可達矩陣

根據步驟（6）（7），對可達矩陣進行層級劃分，經過5次分解最終得到各個層級的元素，見表6。根據圖3多級遞階有向圖D（L）可知，應急物流配送效率的影響因素分為5個層次。其中，位于最低層第五等級的是（X12）政府的政策支持、（X13）應急物流配送中心與周邊環境的協調性、（X14）受災地區的災害等級、（X15）應急物流配送系統信息化、自動化程度。這四個因素屬于應急物流配送效率的最根本因素。位于第一層的因素是（X1）應急物流配送中心到受災地區的配送成本、（X2）投資成本、（X4）應急物流配送中心到受災地區的最長距離、（X6）應急物流配送中心到受災地區的最短時間，這些因素是應急物流配送效率的直接影響因素，受到下級因素的影響。其他因素為中間層因素，中間層因素受到其他因素的影響，同時又影響著其他因素。

圖3 多級遞階有向圖

表6 最終分解結果

4 結論與啟示

本文通過分析國內外的參考文獻，基于人機物環管原理，提出了有關應急物流配送效率的影響因素，運用解釋結構模型對應急物流配送效率的影響因素進行分層處理，得到各個因素之間的相互關系，從而得出影響應急物流配送的基礎性因素有當地政府的政策支持、應急物流配送中心與周邊環境的協調性、受災地區的災害等級、應急物流配送系統信息化、自動化程度；中心度較大的因素有應急物流配送中心到受災地區的配送成本、投資成本、應急物流配送中心到受災地區的最長距離、應急物流配送中心到受災地區的最短時間。在提高應急物流配送效率時既要考慮基礎性因素也要關注重要影響因素，因此給出以下三個方面的建議：

（1）健全應急物流制度體系。國家需要出臺相應的政策，使應急物流更加規范化、標準化、自動化、可持續化發展。給當地的物流企業發展提供足夠的鼓勵和政策資金支持，保證應急物流配送盡可能實現成本最小、效率最高。

（2）建立信息管理機制。信息化、自動化是當今社會發展的大趨勢，要充分運用當代信息化帶來的優勢，將物聯網、大數據等信息技術與應急物流配送充分結合，實現互聯共享的信息管理機制。如自動分揀技術、自動化立體倉庫、計算機智能技術以及物聯網技術等的應用可以加快信息的上下傳遞，及時掌握庫存、車輛、產品等信息，從而節約應急物流配送時間。同時運用信息監管機制，對天氣、環境等進行監測，做出預警，降低成本，從而提高配送效率。

（3）因地制宜。對于不同地區，應急物流配送管理機制也要不同，在選擇建立應急物流配送中心時要充分考慮當地的經濟發展、資金政策、政府的激勵政策、法律法規等，不同的城市應急物流配送體系相對不同，為了應急物流配送體系實現可持續發展，應急物流配送中心應與當地的環境相適應，與城市規劃相協調。

本文在研究內容上雖然運用了相關系統方法，但對于應急物流配送效率的影響因素概括的不夠全面。隨著社會的不斷發展，影響應急物流的配送因素也會越來越多樣化，如何全面地總結分析應急物流配送效率的影響因素，從而提出更有效的發展建議成為下一步研究的方向。