應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究綜述

文/季銘慧

由于近年來世界各地頻繁發(fā)生各類突發(fā)事件，應(yīng)急物流在救援過程中發(fā)揮重要作用，因此研究應(yīng)急物流具有重要意義。文章首先選取國內(nèi)外核心期刊論文闡述國內(nèi)外研究的關(guān)鍵詞與論文發(fā)表趨勢。其次，聚焦應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題，并對研究現(xiàn)狀進(jìn)行梳理，以模型的不同類型進(jìn)行分類，總結(jié)出國內(nèi)外研究的熱點以及國內(nèi)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(nèi)容三方面進(jìn)行展望。

1.引言

近年來，世界各地火山噴發(fā)、地震、洪水等自然災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件、軍事襲擊事件頻發(fā)，這類突發(fā)性公共事件具有極強的破壞性，給人民的生命健康和財產(chǎn)安全帶來威脅，影響社會穩(wěn)定。此類緊急事件突發(fā)性較強，要求反應(yīng)處理及時，否則將會造成更嚴(yán)重的社會恐慌，威脅國家安全。因此，應(yīng)急物流在突發(fā)事件中承擔(dān)重要職責(zé)，是保障受災(zāi)人民得到救援的強力支撐。對于應(yīng)急物流的定義，歐忠文等[1]認(rèn)為應(yīng)急物流是以提供突發(fā)性自然災(zāi)害、突發(fā)性公共衛(wèi)生事件等突發(fā)性事件所需應(yīng)急物資為目的，以追求時間效益最大化和災(zāi)害損失最小化為目標(biāo)的特種物流活動。Tofighi等[2]認(rèn)為應(yīng)急物流主要特征包括需求在時間、地點、類型和規(guī)模方面的不可預(yù)測性，以及由于通信網(wǎng)絡(luò)和其他基礎(chǔ)設(shè)施受損而導(dǎo)致的復(fù)雜協(xié)調(diào)，正是這些特征區(qū)分了應(yīng)急物流與普通的商業(yè)物流。目前國內(nèi)外學(xué)者對應(yīng)急物流所包含的應(yīng)急物流設(shè)施選址問題、物資配送問題等方面進(jìn)行了大量研究，通過理論分析、構(gòu)建模型、算法求解獲得不少建設(shè)性成果。但是檢索發(fā)現(xiàn)，目前關(guān)于應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)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(yīng)急物流相關(guān)文獻(xiàn)，對文獻(xiàn)進(jìn)行分類，總結(jié)現(xiàn)有研究情況，對未來研究提出展望。

2.研究現(xiàn)狀

在萬方數(shù)據(jù)中檢索應(yīng)急物流，研究關(guān)鍵詞為應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)體系優(yōu)化、應(yīng)急物資配送、物資分配、選址等。CNKI在2012-2022年間應(yīng)急物流發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量如圖1所示。在Web of Science中以emergency logistics&system&optimization為主題搜索文獻(xiàn)，國外的研究關(guān)鍵詞集中于數(shù)學(xué)、工程、計算機科學(xué)等，說明定量優(yōu)化模型的研究較多。從圖1可以看出，從2012-2019年國內(nèi)發(fā)文量急劇增加之后，研究熱度稍有減退，進(jìn)入了一個相對平穩(wěn)的時期。2020-2021年以來由于新冠疫情的發(fā)生，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界對應(yīng)急物流的研究均有增長。

圖1 2012-2022年國內(nèi)外核心期刊文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量統(tǒng)計圖

本文將對應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主題進(jìn)行討論，應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)體系會對應(yīng)急物流進(jìn)行整體規(guī)劃安排，將應(yīng)急物流中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理與整合，更需要從整體的角度進(jìn)行考慮。國內(nèi)對于應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的理論研究較多，尤其是近年來基于新冠疫情等突發(fā)公共事件的理論框架研究較為豐富。有些學(xué)者提出將新技術(shù)，如區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用到應(yīng)急物流各個環(huán)節(jié)，構(gòu)建“智慧塔”模型[3-6]。姜旭等[7]提出構(gòu)建業(yè)務(wù)持續(xù)管理應(yīng)急供應(yīng)鏈體系。國內(nèi)對應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化集中于理論分析研究、網(wǎng)絡(luò)概念模型的搭建，將新型智能技術(shù)應(yīng)用于應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)體系，提高效率，以便在突發(fā)的情況下能夠迅速反應(yīng)，這也標(biāo)志著我國應(yīng)急物流未來向著更智慧、更高效邁進(jìn)。Nathan和Stefan[8]認(rèn)為在災(zāi)后恢復(fù)階段，需全面考慮當(dāng)?shù)丨h(huán)境，由此提出了一個可持續(xù)的人道主義供應(yīng)鏈管理框架，為災(zāi)后恢復(fù)實現(xiàn)可持續(xù)績效提供幫助。這就體現(xiàn)了國內(nèi)外研究的思路不同，國內(nèi)的研究少有涉及可持續(xù)性問題，多數(shù)都針對具體問題提出框架模型，先解決眼前的突發(fā)事件，對受災(zāi)地區(qū)未來可持續(xù)發(fā)展及重建問題關(guān)注較少。部分國外的學(xué)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(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的中介變量的作用。在突發(fā)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(xué)者的研究中，人的心理因素常常會被重視，而國內(nèi)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(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化模型多分為確定性（靜態(tài)）模型和基于情景的隨機模型，建立的模型也逐漸從單目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄繕?biāo)。學(xué)者在建立單目標(biāo)優(yōu)化體系模型時，大多會以成本最小化作為目標(biāo)函數(shù)。Ekici等[11]以成本最小為目標(biāo)建立單目標(biāo)函數(shù)，基于疫情擴散模型，對應(yīng)急物資需求進(jìn)行預(yù)測，建立了應(yīng)急設(shè)施選址、食物配送組合優(yōu)化確定性模型。Danya等[12]提出了一個以成本最小作為目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)流隨機模型，用于動態(tài)選擇臨時分配設(shè)施。在研究不斷發(fā)展過程中，由于要兼顧物資分配的公平性與及時性，多目標(biāo)優(yōu)化模型慢慢增加。學(xué)者們大多考慮需求和配送路線的隨機性，以及預(yù)測精準(zhǔn)度的問題，會選擇成本最小、時間最短、滿足需求等作為優(yōu)化目標(biāo)建立應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型。也有學(xué)者考慮受災(zāi)人自己領(lǐng)取救濟物資，提出了考慮受益人選擇和相關(guān)支持中心的多目標(biāo)選址-路徑模型。大多數(shù)學(xué)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(chuàng)新進(jìn)行更多的研究。

3.研究展望

首先，研究對象還具有較大發(fā)展空間：不同的突發(fā)事件具有不同的特點，例如突發(fā)公共衛(wèi)生事件具有廣泛傳播的特性，將會使得應(yīng)急物流環(huán)節(jié)更加復(fù)雜，須更細(xì)分研究對象，對各個區(qū)域的不確定因素、物資分類、人的心理、受災(zāi)地區(qū)未來的可持續(xù)性發(fā)展可能成為未來研究對象。其次，從研究視角上來說，多目標(biāo)優(yōu)化和模型預(yù)測精度依舊是未來研究的重點：模型的實際應(yīng)用仍要進(jìn)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(jìn)去，可以考慮建立相應(yīng)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(xiàn)有算法基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)或是在現(xiàn)有單個算法基礎(chǔ)上可以進(jìn)行相應(yīng)的融合形成創(chuàng)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(yōu)解、收斂慢等缺點，因此，將算法進(jìn)行融合和改進(jìn)對求解模型具有重要意義。最后，在研究內(nèi)容上，信息技術(shù)可能會極大影響突發(fā)事件下的應(yīng)急物流發(fā)展：5G技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)+、區(qū)塊鏈技術(shù)在應(yīng)急物流上的應(yīng)用，有助于更高效的實現(xiàn)運輸工具調(diào)度、物流信息實時傳播，提高應(yīng)急物流需求預(yù)測精度，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的供需匹配。不同區(qū)域有不同特點，與之相對應(yīng)的就會有一套特殊的應(yīng)急物流體系，未來仍需要結(jié)合具體區(qū)域和事件進(jìn)行個性化研究。

4.結(jié)論

在應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方面，國內(nèi)研究者主要針對體系框架的搭建、智慧技術(shù)的應(yīng)用與融合，從較為宏觀的方面對我國應(yīng)急物流體系的發(fā)展提出建議與對策，以及對整體的服務(wù)水平優(yōu)化進(jìn)行研究。國外的研究者會考慮到人本身的心理因素，在突發(fā)事件下考慮建立信任機制，并且關(guān)注未來的可持續(xù)發(fā)展。從國內(nèi)外整體來看，定量模型的發(fā)展由單目標(biāo)模型發(fā)展為多目標(biāo)模型由此兼顧突發(fā)事件中的公平與效率問題，與此同時，算法的不斷改進(jìn)與結(jié)合能過夠更快得到更優(yōu)解，推動整體應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的發(fā)展。但是，國內(nèi)外對于應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)整體績效評估的研究文獻(xiàn)較少，未來可以在此方面進(jìn)行更多研究。