面向公共衛生事件救援的江蘇郵政應急物資分級管理模型研究

摘 "要：維持合理的應急物資儲備結構與儲備量是江蘇郵政有效應對突發公共衛生事件救援工作的重要保障。在綜合考慮影響應急物資儲備因素的基礎上，提出了需求性、重要性、經濟性、管理性四個維度兩個層級的物資分類評價指標體系。用模糊層次分析法計算應急物資綜合評價值；用聚類分析法對應急物資分類，確定不同的儲備管理策略。最后選取15種應急物資計算分析驗證模型的有效性。

關鍵詞：公共衛生事件救援；應急物資儲備；模糊層次分析；聚類分析

"中圖分類號：F253 " "文獻標志碼：A

DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.07.009

Abstract： It is an important guarantee for Jiangsu post to effectively respond to public health emergencies by maintaining a reasonable emergency material reserve structure and reserve amount. Based on the comprehensive consideration of the factors affecting the emergency material reserve， a material classification evaluation index system with four dimensions and two levels of demand， importance， economy and management is proposed. The comprehensive evaluation value of emergency materials is calculated by fuzzy analytic hierarchy process; cluster analysis is used to classify emergency materials and determine different reserve management strategies. Finally， 15 kinds of emergency materials are selected to verify the effectiveness of the model.

Key words： public health event rescue; emergency material reserve; fuzzy analytic hierarchy process; cluster analysis

自2020年新春伊始，一場新冠肺炎疫情自湖北武漢爆發，迅速在全國多地擴散蔓延，對國民經濟和百姓生活造成了很大影響。作為國家應急保障體系重要組成部分的行業“國家隊”，中國郵政集團有限公司江蘇省分公司（下文簡稱江蘇郵政）在應急保障、助力復工復產方面發揮著重要的作用，具體表現在特殊時期全省防疫物資的運輸保障及寄遞服務、江蘇省下轄13個地市內普通百姓的日常用郵及金融服務、農產品等保障民生的生活物資進城服務、中小學教材的寄遞保障服務等[1]。但是疫情的侵襲也暴露出了江蘇郵政寄遞系統在應對突發公共衛生事件中存在的諸多不足，特別是應急物資儲備能力薄弱的問題。如何有效配置物資，維持應急物資合理的儲備結構與儲備量成為特殊時期推動江蘇郵政寄遞系統平穩運行的關鍵。

1 "文獻綜述

"近年來，突發事件應急物資儲備問題受到了國內外學者的廣泛關注。如Ozbay和Ozguven研究了緊急救助中應急保障物資的庫管問題[2]。Luscombe和Kozan構建了一種為應急稀缺物資的配置管理提供動態調整的計算模型[3]。Sheu基于數據融合分析，計算出生活保障類物資的需求情況[4]。方磊和何建敏提出運用層次分析法和目標規劃的方法解決選址問題[5]。包玉梅構建二級儲備策略模型，優化求解應急物資總儲備量和應急情況調運量[6]。朱永彬等提出應提升應急物資保障的數字化、智慧化水平[7]。沈兵等提出加大公共衛生建設投入、完善應急醫療物資儲備、加強應急醫療物資啟用演練等措施[8]。

"綜上現狀，盡管目前學術界關于應急物資儲備的研究已取得了一些成果，但總體來看研究方向范圍較廣，研究過程整體性較為匱乏，并且缺乏對某些突發情形下特定領域的應用研究。尤其是關于郵政系統應急物資儲備方面的研究幾乎沒有。因此，本文研究面向公共衛生事件救援的江蘇郵政應急物資分級管理模型，一定程度上可以豐富現有的應急物資管理理論，同時有利于江蘇郵政寄遞系統應急救援能力的提升。

2 "模型構建

目前常見的庫存分類方法包括ABC分類法、CAV法等，但這些方法往往僅從單一因素考慮物資分類。然而公共衛生事件的救援不同于自然災害的救援，其應急物資主要是指醫用防控物資、普通防控物資、環境消殺物資、器械及配套物資等，這些物資對倉儲環境、設備、作業規范都有各自的要求。此外，還需要考慮郵政寄遞系統業務的特點及其對應急物資的使用需求。綜上，需要考慮的因素錯綜復雜，因此有必要對傳統的庫存分類方法進行改進。本文提出基于模糊層次分析法-聚類方法的應急物資儲備分類方法。首先，建立應急物資儲備分類評價指標體系，其次，運用模糊層次分析法計算得到物資的綜合評價值，接著用聚類方法對所有物資進行分類，最后，根據分類結果提出不同類型物資的儲備管理策略。

2.1 "指標體系構建

本文在構建應急物資儲備分類評價指標體系時，充分考慮江蘇省郵政分公司及其下轄13個地市郵區中心在應對公共衛生事件救援時對應急物資的需求，客觀地反映現實情況，定性和定量指標相結合。為了計算的簡便，設置二級指標體系：一級指標由物資需求性、重要性、經濟性和管理性構成，每個一級指標對應若干二級指標。如圖1所示。

（1）需求性。應急物資的需求性是評估物資在應對公共衛生事件救援過程中的需求程度。需求性決定物資的儲備品類和儲備量。其中二級指標：需求階段，是指該物資是應用在公共衛生事件救援前期、救援中期還是救援后期或者是覆蓋多個救援場景，涉及的階段越廣、場景越多則需求性越高。需求頻次是指物資在公共衛生事件救援階段被使用的頻率，使用越頻繁則需求性越高。需求數量從數目上反映了物資的需求程度。在公共衛生事件爆發初期，一方面某些應急物資需求會發生井噴式暴漲；另一方面由于產能受限、物流受阻等原因無法及時補貨，應急儲備庫需要有足夠的儲備量以應對救援需求。因此對于需求數量越大的物資則需求性越高。

"（2）重要性。應急物資的重要性是評估物資在應對公共衛生事件救援過程中所起的作用。一般而言，藥品、防護用品等與被救援者生命密切相關的物資，重要性是最高的。其中二級指標：物資不可替代性，是指該物資能否用其他物資替代，若不能替代則重要程度高。應急用途反映了物資在公共衛生事件救援過程中應用范圍的廣度與深度，用途廣則重要性就高。補貨困難度反映了在公共衛生事件爆發后物資供應商的持續供貨能力。受限于特殊時期工廠產能、各地防疫政策、道路交通狀況等各種因素的影響，可能出現某些應急物資缺貨、斷供的情況。因此補貨困難度高的物資則重要級別也高。

（3）經濟性。應急物資的經濟性是評估救援物資儲備成本高低的重要指標。成本的高低將直接影響應急物資在品類、數量和質量選擇方面的決策。其中二級指標：采購成本包括物資購買價款、相關稅費、運輸費、裝卸費等。保管成本包括庫房軟硬件設施設備的采購及使用成本、搬運費、折舊費等。補貨成本這里特指公共衛生事件爆發期間物資庫存不足情況下緊急采購、運輸、裝卸、保管等產生的費用。各項成本越高則越不經濟，即經濟性越差。

（4）管理性。應急物資的管理性是評估救援物資倉儲管理困難程度的重要指標。管理性的高低同樣將決定應急物資在品類、數量和質量選擇方面的決策。其中二級指標：儲存條件要求包括物資對庫房場地、類型、環境、保管方面的要求等，儲存條件要求越高則管理性越高。倉儲作業要求包括物資的卸貨、搬運、入庫、揀選、出庫作業規范，作業標準高則管理性高。SKU數量是指同一種物資的最小庫存單位數目，對同一種物資而言，當其品牌、型號、包裝容量等眾多屬性中任何一項存在不同時，即是一個獨立的最小庫存單位，顯然SKU數量越多，管理難度越大，即管理性越高。

2.2 "建模方法

2.2.1 "模糊層次分析法概述

"模糊綜合評判方法用于在模糊的環境中，對具有多種屬性的事物或受多種因素影響的事物，作出一個綜合各個因素的總體評判[9]。層次分析法是先分析問題的影響因素以及相互關系，然后構建一個層次結構模型，用少量的定量信息把決策問題數學化。

"模糊層次分析法借助層次分析法的分層思想，以專家對風險的主觀判斷為基礎，得出各指標權重，利用模糊數學原理綜合各位專家的評估意見，構建隸屬度矩陣，從而獲得總體評估結果。

2.2.2 "聚類分析方法概述

"聚類分析是一種重要的無監督學習方法，作為數據分析的工具，其重要性在各個領域都得到了廣泛的認可。聚類分析的目的是尋找數據集中的“自然分組”，即所謂的“簇”，通俗地講，簇是指相似元素的集合，聚類分析就是一個在數據集中尋找相似元素集合的無監督學習過程[10]。

2.3 "建模過程

2.3.1 "指標權重的確定

本文首先用層次分析法計算各物資評價指標權重。計算步驟如下：

（1）設物資評價指標體系中n個指標對某一準則存在相對重要性，第i個指標i=1，2，…，n與其他指標兩兩比較判斷，其相對重要程度為rj=1，2，…，n，請專家賦值。這樣構造的n階矩陣用以求解各物資評價指標關于某準則的優先權重，記作判斷矩陣A=r。

"（2）根據判斷矩陣計算物資評價指標關于該準則的相對權重W，計算方法見公式1。

W= " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（1）

（3）判斷矩陣的一致性檢驗，依次運用公式（2）至公式（4），計算各個判斷矩陣的最大特征值λ、一致性指標CI和一致性比例CR，其中r為第i個指標對第j個指標的權重；n為判斷矩陣的階數；RI為平均隨機一致性指標（見表1）。當CR

≤0.1時，接受判斷矩陣和得到的各指標權重，否則請專家重新判斷。

λ=∑ " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （2）

CI= " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （3）

CR= " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（4）

2.3.2 "隸屬度矩陣的確定

（1）確定評判對象的評價子因素集合。U=U U U … U，其中U是某些應急物資，Ui=1，2，…，n是對象U的n個評價指標。

"（2）確定評判集合。V=V V V … V，其中V是評判集合，Vj=1，2，…，m是評語等級。本文中定義V

=很高，高，一般，低，很低。

（3）由矩陣U和矩陣V確定評價矩陣Y。

Y=y= " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （5）

其中：y是U的第i個因素U對第j個評語等級V的隸屬度。隸屬度可通過邀請專家做調查問卷后確定。

2.3.3 "物資綜合評價值與分類結果的確定

（1）將通過層次分析法確定的指標權重矩陣W=W W W … W和矩陣Y相乘后求取模糊綜合評判矩陣K。K的元素也可看做是V上的模糊集。

K=W×Y=W W … W=k k … k " " " " " " " " " " " "（6）

（2）對綜合評判矩陣K采用模糊向量單值化方法處理。令各等級評語為t，由“很低”到“很高”對t分別賦值，可以得到等級矩陣T，即T=，進而求得物資最終綜合評價值S。其中：

S=K·T=k k … k·=kt " " " " nbsp; " " " " " " " " " " " " "（7）

（3）基于物資的各個一級指標的綜合評價值S，進行層次聚類，對得到的分類結果進一步對比分析，對同一類應急物資的共性特點歸納總結，進而提出適合該類應急物資儲備管理的策略。

3 "算例分析

本文參照《江蘇省應對突發公共衛生事件應急保障物資目錄》，考慮郵政寄遞系統應急救援工作開展的需求，選取了15種應急物資來進行計算分析。這15種物資分別是口罩、防護眼鏡、防護服、防護手套、消毒液、醫用酒精、額溫計、速食品、飲水、常用藥劑、帳篷、棉大衣、應急燈、快遞包裝箱和快遞封裝用品。

3.1 "確定指標權重

以口罩為例，根據上文2.1確定的應急物資評價指標體系，請專家依據九分度表法對每一屬性下的指標兩兩比較賦值。根據專家組的評判結果，本研究共建立5個判斷矩陣。其中R為4個一級指標和目標層之間的判斷矩陣。R、R、R、R分別為各層次二級指標與對應的一級指標之間的判斷矩陣。

R=; R=; R=; R=; R=

利用2.3.1中所列公式（1）至公式（4）計算各個指標的權重向量W、最大特征值λ、一致性指標CI和一致性比例CR。結果如表2所示。經計算，5個判斷矩陣的CR均小于0.1，一致性檢驗通過，特征向量（歸一化后）即為權向量，如表3所示。

3.2 "確定隸屬度矩陣

以口罩為例，邀請15位專家依據評判集合，就應急物資分類指標做出評價，根據公式（5），確定隸屬度矩陣Y、Y、

Y、Y。

Y=; Y=

Y=; Y=

3.3 "確定物資綜合評價值

根據表3，可知二級指標權重矩陣W、W、W、W分別為：

W=0.104 7 0.637 0 0.258 3; W=0.626 7 0.093 6 0.279 7

W=0.188 4 0.081 0 0.730 6; W=0.637 0 0.104 7 0.258 3

根據公式（6）計算可得：

K=0.631 2 0.368 8 0 0 0; K=0.158 2 0.489 9 0.351 9 0 0

K=0 0 0.113 6 0.329 8 0.556 6; K=0 0.009 1 0.611 4 0.379 5 0

根據公式（7）求得口罩的綜合評價值S=90.779 5 70.157 8 13.926 0 40.740 0。

"類似地，可以計算出其余14種物資的各項得分，如表4所示。

3.4 "確定物資儲備分類

對表4中數據采用分層聚類分析處理，聚類變量為表中15種應急物資的4個綜合評價值，利用Spss21軟件包處理，得到如圖2所示的Dendrogram樹形圖。

觀察樹形圖，對比不同的分類結果，綜合分析可以得出將此15種物資分成三類較為合理，如此分類即可以方便總結每一類物資的共性，明確該類物資的儲備特點，有針對性的制定管理策略；同時又使得每一類涵蓋的物資品類數目不是很多，方便管理，能夠最大限度的降低管理成本。分類結果如表5所示。

4 "結論與討論

為了進一步地總結每類物資的共性特點，以制定適應的物資儲備管理策略，將上文中物資分類結果繪制在平面坐標系中，其中：橫坐標為一級指標屬性，縱坐標為一級指標的評價值域。如圖3至圖5所示。

從圖3可知，第一類物資的共性是在需求性指標上得分很高，評價均值83.63；重要性指標得分也較高，評價均值73.2；經濟性指標得分中等偏低，均值45.9；管理性指標得分中等偏上，均值61.08。總結可知該類物資屬于重要且需求程度高，成本一般偏低，存在一定的管理難度。進一步觀察可以發現，這5種物資都屬于醫用防控物資，在公共衛生事件應急救援的前期、中期和后期均需要大量使用、使用頻率非常高；并且使用場景多、用途廣、不可替代性較高；應急響應期間一旦發生缺貨，臨時補貨困難度大。其中，以口罩為例，口罩是公共衛生事件應急救援中的核心防護物資，起到阻隔疾病傳播的作用。根據產品參數不同，口罩的有效防護時間各不相同，一般為4到12小時。因此，在公共衛生事件爆發初期（啟動應急響應10天內），物資緊缺情況下，為了保障江蘇郵政系統運營的穩定性，應急儲備庫的口罩儲備量應至少保證1只/人*天，人員數量應統籌考慮中國郵政集團有限公司江蘇省分公司下轄13個地市郵區的人員情況。

"綜上，第一類物資在應急物資儲備庫中應采取實物儲備策略，備貨充足，酌情增加備貨量。考慮到醫用酒精、消毒液等容易發生化學反應，存在可能的安全風險，常用藥品、口罩、防護服等對倉庫的溫濕度有一定要求，因此儲備庫內應設專職人員對上述物資進行重點管理，以便在應急救援時提供有力保障。

從圖4可知，第二類物資的共性是經濟性相對較高，評價均值61.64。管理性指標差距不大，均處于中等，評價均值51.03。需求性指標評價均值40.95，重要性指標評價均值47.27，都屬于中等偏下水平。意味著該類物資持貨成本相對較高，對倉儲環境、作業設備、管理水平有一定的要求。但此類物資在郵政系統應對公共衛生事件救援時，應用的階段、范圍、數量、頻率都是有限的，且貨物本身的稀缺程度一般，江蘇省內上述物資的生產廠家數量眾多，產能可觀，所以即使在公共衛生事件爆發時，發生庫存不足的情況，也能較為方便地從外部渠道獲取。因此，就江蘇郵政應急儲備庫而言，對第二類物資可以采取實物儲備和合同儲備相結合的策略，即在應急儲備庫中只需適量儲備實物，能夠滿足一般的應急需求即可。同時可以和相關供應商簽訂應急供貨協議，以便一旦爆發公共衛生事件，可以迅速得到廠家的優先供貨，如此兼顧了應急救援效率的最大化和物資儲備成本的最小化。

從圖5可知，第三類物資的共性是需求性指標屬于中等偏上，評價均值67.93。重要性、經濟性、管理性指標均低于平均水平。結合實際考慮，因為江蘇郵政寄遞系統負擔著特殊時期整個江蘇省內物流暢通的重要責任，所以第三類物資在整個應急響應期全程的需求數量、需求頻次都是較高的。同時該類物資持貨成本相對較低、儲存周期較長，倉儲管理要求不高。即使在公共衛生事件存續期間，市場仍有足夠的流通量且價格波動水平不高，緊急采購從成本和時間上都有保障。所以對第三類物資可以考慮實物儲備和資金儲備相結合的物資儲備管理策略。在該類物資市場價低廉的時候，購入一批實物儲備，同時備足資金以便庫存不足時，快速從市場補貨。對第三類物資的管理只需要滿足常規普通貨物的倉儲管理要求即可。

5 "結束語

"本文從需求性、重要性、經濟性、管理性4個維度出發構建了面向公共衛生事件救援的應急物資分類評價指標體系，基于模糊層次分析-聚類分析方法構建了應急物資分類模型。可以得出如下結論：

"（1）通過選取15種應急物資，收集相關數據，利用模型進行計算分析，驗證了模型的有效性。根據綜合評價值的差異，將15種物資分成3個類別，針對不同的類別，提出了針對性的物資儲備管理策略。

"（2）應急物資儲備結構和儲備量需要考慮特定突發事件和應用領域具體問題具體分析。選取的物資不同，分類結果也不同。本文提供的是一個方法指導。對于郵政寄遞系統或者其他行業領域應對公共衛生事件救援的應急物資儲備工作具有借鑒意義。

"（3）對應急物資分級分類管理，不同類別的物資采用不同儲備管理策略。這些策略是綜合考慮江蘇郵政寄遞系統情況的基礎上提出，其他地區郵政系統的應急物資儲備管理策略需要結合實際、因地制宜做出調整。

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