突发事件中应急物资供应链可靠性优化的研究

第 1 章 绪论

1.1 研究背景和研究意义

1.1.1 研究背景

突发事件作为一种十分态社会事件，具有突发性、破坏性、时效紧迫性和致灾因素复杂性等特点。在应对突发事件的整个过程中，保障应急物资的高效供应是救援工作成功与否的重中之重，也是衡量国家危机处置水平的重要标准之一。因此，对应急条件下的物资供应链进行优化研究具有较高的研究价值和现实意义。

基于所有突发事件的处置活动都以保护国家利益和公民生命财产为最高目标，应急物资的供应链与一般供应链相比需要更高的可靠性，同时，对供应链的应急管理工作也提出了更高的要求。近年来，频频发生在国内的灾难事件已经为我国应急物资供应管理敲响了警钟。2008年的汶川大地震中，由于交通和通讯设施的中断，救援物资的供应在救援早期呈现了很大缺口；2021年北京 7.21;暴雨中，众多市民被困在路上，临近的商场、体育馆等公共建筑没有得到及时调度，让受困者避雨。这些都表明了我国在危机管理中对紧急事件的处理不当和救援不足。此外,在保障应急物资供应链可靠度的基础上，相关管理部门也应当兼顾应急供应链运作的经济成本，避免对供应链可靠度的单一偏好，应试图在可靠性与经济性间寻求平衡。

本论文以应对突发事件为基本视角，重点讨论了危机状况下应急物资的高效供应问题，从供应链可靠性角度出发，致力于优化我国应急物资供应链中各组成单元的可靠度分配，从而在应急供应中达到经济性与可靠性的双赢，实现我国应急物资供应链稳定的超常供给能力。

1.2 相关领域研究现状

1.2.1 突发事件的相关研究

自9.11;恐怖袭击事件爆发后，突发事件这一词汇引起了全球学术界的广泛使用与研究。目前，国际上对突发事件有代表性定义的主要是欧洲人权法院对公共紧急状况的解释，即一种特别的，迫在眉睫的危机或危险局势，影响全体公民，并对整个社会正常生活构成威胁;。美国联邦应急管理署（FEMA）对突发事件的定义是：基于总统决定的，在美国的任何地方发生的需联邦政府提供补充性援助，以协助州和地方政府挽救生命、确保公共卫生、安全及财产或减轻、转移灾难所带来威胁的所有场合或情景。我国在 2006年颁布的《国家突发公共事件总体应急预案》中将突发公共事件定义为突然发生，造成或者可能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏和严重社会危害，危及公共安全的紧急事件。;在2007年颁布的《突发事件应对法中》将突发事件定义为突然发生，造成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾害、公共卫生事件和社会安全事件。;

针对突发事件的研究包含方方面面，包括应急决策机制、资源调度和主体分析等。ohn Cosgrave运用弗鲁姆和耶顿的领导规范模型构建了突发事件决策的理论模型，并提出决策者应根据问题特性的不同，采用不同的授权程度进行决策。Noel Pauwels等人运用效用分析和敏感性分析方法对核泄漏事件发生后的撤退决策进行了分析。韩传峰[5]等人根据系统科学理论，通过构建 SD 模型研究了突发事件下应急决策系统各子系统间的反馈机制和相互耦合机制。杨继君等人通过分析突发事件下决策者与突发事件间的序贯博弈过程，确定需求信息，形成资源调度最优方案。尽管学术界中对于突发事件的研究十分广泛，但对于突发事件下资源供应链的优化问题研究还是较为缺乏。

第 2章 应急物资供应链可靠性的基本理论

2.1 应急物资供应链可靠性的基本概念

为了研究突发事件下应急物资供应链的可靠性优化问题，首先需要确定应急物资供应链可靠性的相关概念及其内在含义。在供应链管理的范畴内，尽管国内外学术界对于供应链可靠性的研究，特别是其基本理论的研究已经趋于成熟稳重，但针对应急物资这一特殊产业的供应链可靠性研究则少之又少，基本属于研究的起步阶段；在应急管理的范畴内，孔昭君自 2006 年提出了动员链;的概念，指出应急处置的研究不能只关注单一环节，应沿着供应链的方向探寻组成应急物资供应链的内部结构并对其整体进行优化。围绕着这一思想，有部分国内学者开始从供应链角度研究应急物资的供应问题，但研究深度不够，而基于可靠性这一视角探讨应急物资供应链的文献更是屈指可数。在本节中，作者将通过文献综述，结合应急物资供应的具体需求，给出应急物资供应链可靠性的定义，并阐述其内在涵义。

2.1.1 应急物资供应链可靠性的定义

2000 年发生在美国新墨西哥州的一场大火引发了学术界对于供应链可靠性的讨论。在诸多企业界和学术界人士给出的供应链可靠性概念中，有以下三个较具有代表性的定义：FedEx 公司 CEO和总裁Douglas 先生提出，供应链的可靠性是企业完成货物交付的可靠程度；穆东等认为，供应链可靠性是在外界因素干扰下，供应链在规定时间和条件内，完成订单需求功能的能力；而丁伟东等人则认为供应链可靠性是由供应链风险性引起的，它利用供应链系统的脆弱性造成对整个系统的损害。

以上对于供应链可靠性的概念都不无道理，然而基于应急物资这一特殊产业，应急物资供应链可靠性概念也应与一般供应链可靠性概念有所区别。从应急物资供应链结构、特点及供应目的的角度出发，作者给出了应急物资供应链可靠性的定义，即应急物资供应链可靠性是指在应急物资的供应过程中，在限定的条件下和限定的时间内，应急供应系统完成供应交付的能力。

2.2 应急物资供应链的基本结构

在实际生活中，应急物资供应链的组成十分复杂。一般来说，应急物资供应链的主体，即节点包括：原料供应商、制造商、应急分配点和需求点。根据具体应急物资的供应流程和各节点的地理分布，其结构的复杂程度可想而知。然而，从供应链的基本组成结构来说，应急物资供应链可分为链状和网状。显然，网状供应链是由链状供应链组成，网状应急物资供应链更为复杂，也更接近实际情况。

2.2.1 链状应急物资供应链

对于链状应急物资供应链，其基本结构的示意图如图 2.1 所示。该模型共包含三个节点：S 代表原料供应商，M 代表应急物资制造商，D 代表应急点；应急物资的最初来源为自然界（用虚线表示），最终去向是需求者（用虚线表示）；实线箭头表示的是供应链物流的方向。从图 2.1 可知，这是一个最为基本的链状应急物资供应链模型，仅存在一个原料供应商、一个制造商和一个应急分配点。显然，这与实际情况不相符，是现实中应急物资供应链的一个概念模型。我们可以从最基本的模型入手，研究供应链中物质流的具体供应过程，并对其进行动态研究。

需要特别说明的是，与一般供应链相同，应急物资供应链也存在级;的概念。对于供应商来说，按照具体应急物资的生产流程，可以有一级供应商、二级供应商；对于应急分配点（或称应急点）来说，按照应急管理的行政层级，可以有一级应急点、二级应急点。在实际中，基于应急物资供应链时效性的角度出发，供应商和应急分配点的级数越少越好，一般考虑一或二级的情况。

第3 章 应急物资供应链可靠性风险来源及应急动员策略 ..................... 20

3.1 我国应急物资供应链的发展现状 ............... 20

3.1.1 我国应急物资供应链结构的现状分析 .................. 20

第4 章 基于应急动员策略的供应链可靠性优化模型 ............................. 27

4.1 可靠性优化模型的建模基础 .............. 27

第5 章 应急物资供应链可靠性的集成优化模型及案例分析 ................. 47

第 5章 应急物资供应链可靠性的集成优化模型及案例分析

在第四章中，介绍了基于三种应急动员策略的应急物资供应链可靠性优化模型，它们分别是针对供应链中的供应环节、制造环节和应急配送环节的优化策略。在现实生活中，这三种策略并不是单独使用的，反之，供应链中各环节的组成单元都会给予风险防范的角度采取适当的应对策略。因此，在研究现实中的应急物资供应链问题时，需要先对这三种策略进行集成，在此情况下建立供应链可靠度模型，再进行优化求解。本章将在集成策略的优化模型基础上，以地震中救灾帐篷的应急供应链为例，对其组成单元进行可靠度优化分析，并从优化结果中得出相关结论。

5.1 应急物资供应链可靠性的集成优化模型

5.1.1 目标函数及约束条件

对于生产能力的约束条件，对于原材料供应商来说，由于设置了原料缓冲库存，其缓冲库存的储备能力将受到限制，并且是供应商原供应能力的一个百分比；对于物资制造商来说，采用应急额外生产策略意味着工作人员需要加班加点，机器需要超负荷地运作，企业需要在短时间内寻找临时工，因此，其应急额外生产的能力也是收到限制的；此外，在采用应急物资储备策略的情况下，运往应急点的物资不仅仅来自于制造商，也来自于对储备库的调运，然而，国家设置应急物资储备库需要花费大量成本，对于具体的应急点来说，可接受调运的储备库也是有限的，因此，应急物资储备库的供应能力也会受到相应限制。

第 6章 结论

从供应链视角研究应急物资的供应问题具有坚实的理论基础，对国家相关部门研究突发事件中应急供应及供应环节的可靠度建设均具有重要意义。本文通过文献综述等定性分析方法，提出应急物资供应链可靠性是在应急物资的供应过程中，应急供应系统满足应急需求的可能性。其次，以应急物资供应链的风险来源为出发点，由此提出了相关的应急动员策略，特别地，本文从实际建设和可行性层面考虑，提出了三项应急动员策略，包括原料缓冲库存策略、应急额外生产策略和应急物资储备策略。

在上述定性分析的基础上，作者建立了应急物资供应链可靠性的基础优化模型，并在极端情况下验证了基础模型有效。进一步地，在引入三种应急动员策略的情况下，对基础模型进行了改善，并通过算例完成了对三个改善后模型的求解。最后，通过比较基础模型和三个改善模型的优化结果，验证了三项应急动员策略的有效性和模型的有效性。

此外，分析三项应急动员策略的相互关系，作者建立了应急物资供应链可靠性的集成优化模型，并阐述了模型是有效的。之后，作者选择发生在2021 年的雅安地震;作为实际案例，将其应用到建立的集成模型中并完成优化求解。通过研究案例模型的优化结果并调整相关参数对结果进行进一步分析，本文得出来三条对应急物资供应及其可靠度建设具有借鉴意义的政策提议：（1）增加动员投入有助于提高应急供应效果，但应注意适度问题，过量资本投入对应急物资供应效果并没有提升作用。（2）单一追求应急物资供应链的单元可靠度最大化并不经济，合理设计应急物资供应链结构、科学配置其各组成环节的可靠度建设才是根本解决之道。（3）应急储备对应急物资供应效果作用巨大，因而相关部门要加大对国家级应急物资储备的投资并做好储备库的防护工作。

参考文献（略）