基于MATLAB模型的醫(yī)藥冷鏈物流中心選址問題研究

錢嘉琪 李鑫然 孫雪

摘 要：我國冷鏈物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展已逐漸成熟，但仍存在公眾認(rèn)知度低、原有設(shè)備落后等問題?？紤]冷鏈藥物行業(yè)的特殊性，本文以總成本為目標(biāo)函數(shù)，結(jié)合MATLAB中心選址問題研究，根據(jù)實際案例進(jìn)行分析，以某醫(yī)院實際情況為例，以期促進(jìn)醫(yī)藥物流企業(yè)發(fā)展，提高人們生活質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：醫(yī)藥冷鏈物流;中心選址;MATLAB模型

1 研究背景

近些年來，伴隨著我國科技及經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，人民生活水平穩(wěn)步提高，長春、山東非法疫苗事件的曝光，使得人們更為重視醫(yī)藥在運輸過程中的質(zhì)量問題。據(jù)統(tǒng)計，近30%的醫(yī)藥質(zhì)量問題與冷鏈物流運輸過程有關(guān)，然而國內(nèi)藥品冷鏈物流的覆蓋能力卻只達(dá)到10%，醫(yī)藥冷鏈運輸問題提上日程。我國冷鏈物流市場逐步擴(kuò)大，使得眾人對冷鏈物流的質(zhì)量需求逐漸提高，這意味著我國醫(yī)藥冷鏈物流質(zhì)量監(jiān)管部門必須采取相應(yīng)措施，加強(qiáng)監(jiān)管力度。鑒于醫(yī)藥冷鏈物流相比于傳統(tǒng)物流增加了諸多特殊性，在進(jìn)行選址優(yōu)化時，在考慮到成本因素的同時，還應(yīng)對供應(yīng)鏈斷鏈、物流服務(wù)效率等諸多因素進(jìn)行研究，本文通過對華北地區(qū)A制藥廠相關(guān)數(shù)據(jù)分析從而進(jìn)一步建立關(guān)于醫(yī)藥冷鏈物流配送中心選址的多目標(biāo)規(guī)劃模型，在考慮物流服務(wù)效率的同時，達(dá)到總成本最小化的目的，并通過實際企業(yè)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行最優(yōu)方案決策，以此驗證模型的可實施性。

1.1 國際醫(yī)藥冷鏈物流發(fā)展現(xiàn)狀

國外諸如美國、日本和歐洲等國家醫(yī)藥冷鏈物流相對發(fā)達(dá)，在設(shè)備投入、政策支持、管理方式及產(chǎn)業(yè)鏈整合等多方面處于國際領(lǐng)先水平。以歐洲為例，歐洲國家冷鏈藥品銷售渠道從批發(fā)企業(yè)到零售藥店再到病人的整個渠道的各個環(huán)節(jié)中，企業(yè)進(jìn)行了充分的整合。以先進(jìn)的技術(shù)手段及遍布各市場區(qū)域的分銷網(wǎng)絡(luò)，在運輸、倉儲、配送等各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了物流系統(tǒng)的高效率運作。

發(fā)達(dá)國家冷鏈物流領(lǐng)域中更為重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及信息智能化。并以此為目標(biāo)從而達(dá)到實時監(jiān)控冷鏈運輸過程中的冷藏設(shè)施設(shè)備相關(guān)狀況，充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及信息智能化，從而逐步實現(xiàn)醫(yī)藥冷鏈物流運輸過程中的信息智能化。與此同時，國際眾多醫(yī)藥物流企業(yè)運用電子數(shù)據(jù)交換、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制平臺等先進(jìn)輔助技術(shù)，盡可能實現(xiàn)醫(yī)藥冷鏈物流各個環(huán)節(jié)的信息化和智能化。

1.2 我國醫(yī)藥冷鏈物流發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)《中國醫(yī)藥物流行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國近年來醫(yī)藥物流產(chǎn)業(yè)正在以8%的速度增長，預(yù)計到2020年，醫(yī)藥物流總額將達(dá)到3.8萬億元，冷鏈物流的藥品市場規(guī)?；蚩蛇_(dá)到1200億元，并且伴隨我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展及科技的不斷進(jìn)步，醫(yī)藥規(guī)模日益強(qiáng)大，醫(yī)藥冷鏈物流也迅速進(jìn)入快速增長區(qū)。在巨大市場需求的引領(lǐng)下，電商背景下的藥物物流產(chǎn)業(yè)及結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”的藥品將成為未來市場的主流，而這些新形勢勢必會對傳統(tǒng)的冷鏈物流企業(yè)造成巨大沖擊，這意味著冷鏈物流企業(yè)將迎來新變革，并且為這個行業(yè)帶來新機(jī)遇。

隨著科技經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國冷鏈物流技術(shù)不斷創(chuàng)新，更多的新思路不斷涌現(xiàn)，新的物流技術(shù)及裝備在醫(yī)藥冷鏈物流各環(huán)節(jié)中不斷應(yīng)用，如RFID、實時溫濕度監(jiān)控等技術(shù)。結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)從而實現(xiàn)資源整合，為用戶提供專業(yè)、貼心的醫(yī)藥服務(wù)。我國有關(guān)部門對冷鏈物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展極度重視，近年來正不斷完善行業(yè)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而更好地為用戶提供服務(wù)。

1.3 我國醫(yī)藥冷鏈物流發(fā)展中存在的問題

長春、山東非法疫苗問題的曝光暴露了我國冷鏈物流產(chǎn)業(yè)中存在的質(zhì)量及安全隱患問題，醫(yī)藥安全關(guān)系著民生健康，影響著醫(yī)藥行業(yè)的信譽(yù)。故而增強(qiáng)對冷鏈物流行業(yè)的監(jiān)管力度，健全冷鏈物流行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)等等諸多管理方式已變得勢在必行。

我國醫(yī)藥冷鏈物流發(fā)展以標(biāo)準(zhǔn)落實不到位、基礎(chǔ)設(shè)施落后為首要問題。最大問題是運輸難，配送難。醫(yī)藥行業(yè)上下游連接未進(jìn)行整體規(guī)劃使得我國醫(yī)藥冷鏈物流流通效率低下，造成安全隱患。并且由于監(jiān)管體系的缺失，而造成非法疫苗的出現(xiàn)。制藥企業(yè)與各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)經(jīng)由不同部門管理，分段式管理方式造成醫(yī)藥安全上的漏洞。醫(yī)藥冷鏈物流方面的專業(yè)人才培養(yǎng)匱乏，物流教育跟不上企業(yè)發(fā)展的腳步，缺乏物流與醫(yī)藥結(jié)合的相關(guān)專業(yè)，單方面領(lǐng)域精通的人才不足以勝任，實踐水平不足，難以勝任企業(yè)交給的任務(wù)。

據(jù)統(tǒng)計，諸多藥物運輸過程中要保證全程冷鏈，但由于一般藥廠并不具有運輸、儲存、檢驗等條件，從而使得藥物從出廠到使用過程中時常造成“斷鏈”現(xiàn)象。同時，醫(yī)藥冷鏈物流成本較高，藥物專用儲存?zhèn)}庫及運輸過程中所必須的冷藏運輸車輛對于中小型運輸企業(yè)來說成本過高，從而使得藥物冷鏈運輸從基礎(chǔ)設(shè)備到運輸再到存儲的整個環(huán)節(jié)中總成本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)物流并且我國現(xiàn)代化的冷藏車嚴(yán)重不足，僅為貨運汽車比例的0.3%。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國醫(yī)藥物流成本占銷售總成本的12%，是美國的4倍，這也造成了多數(shù)中小型藥物運輸企業(yè)由于成本過高，無法保證在藥物運輸過程中全程冷鏈，故而導(dǎo)致藥物質(zhì)量問題。并且對于交通運輸困難的需求地，由于當(dāng)?shù)剡\輸企業(yè)無法支付高額的運輸設(shè)備及運輸技術(shù)的費用，使得運輸、倉儲等環(huán)節(jié)中藥物的質(zhì)量無法得到實時保證，從而造成諸多質(zhì)量及安全隱患問題，這是造成非法疫苗等藥物問題的主要根源之一。

醫(yī)藥行業(yè)相對于其他行業(yè)與民生更為密切，因而對于醫(yī)藥行業(yè)的監(jiān)管力度應(yīng)更為重視。但我國缺乏對醫(yī)藥冷鏈物流各個環(huán)節(jié)的監(jiān)管，對于藥物全程物流環(huán)節(jié)的跟蹤不到位，對于藥物質(zhì)量問題的檢測力度落實得不盡人意，并且大部分標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一化，容易導(dǎo)致醫(yī)藥質(zhì)量問題。由于冷鏈物流各環(huán)節(jié)成本過高，使得諸多中小型企業(yè)為增強(qiáng)企業(yè)競爭力，在冷鏈運輸途中造成“斷鏈”現(xiàn)象，只為追求盈利，而不關(guān)注藥物質(zhì)量問題，這也是造成藥物冷鏈運輸行業(yè)質(zhì)量問題的因素之一。

2 問題描述

某制藥廠向n個需求地供貨（包括醫(yī)院、藥店等），藥品為冷鏈產(chǎn)品作為最主要約束，將藥品進(jìn)行專門的儲存、分揀和配送，現(xiàn)有m個備選配送中心（冷鏈），要從中選定若干個配送中心以保證整個系統(tǒng)物流總成本最低，并獲得最好的物流服務(wù)效益（如圖1所示）。

模型假設(shè)如下：

（1）供、需地點及備選配送中心已知;

（2）從制藥廠到配送中心的運輸量已知，且為最大值;

（3）不考慮配送中心庫存費用問題;

（4）運輸費用按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)計算;

（5）制藥廠藥品生產(chǎn)量無限制。

3 實例分析

華北地區(qū)某城市中大型制藥廠A向該市醫(yī)院、藥店等配送藥品，該藥廠有7個需求點，第i個需求點的坐標(biāo)為（ai，bi），該道路網(wǎng)與坐標(biāo)軸平行，彼此正交。為保證藥品質(zhì)量由于資金限制，先打算建一個該藥品的配送中心，由于受城市某些條件限制，該配送中心只能設(shè)在x界于[4，9]，y界于[4，9]的范圍內(nèi)，已知車輛平均行駛速度40km/h。（見表1，表2）

4 結(jié)論

醫(yī)藥冷鏈產(chǎn)品具有特殊性，在考慮成本要素的同時，也需考慮藥品配送的及時性，即冷鏈物流服務(wù)的效率。以某醫(yī)院為實例，通過對其配送中心選址規(guī)劃，利用MATLAB軟件得出于（8，8）處建設(shè)配送中心，最大供應(yīng)距離14為從供應(yīng)中心（8，8）到需求點（20，10）的距離。較初始數(shù)據(jù)于（9，8）坐標(biāo)點處建立配送中心，原先配送范圍由12擴(kuò)大至14，節(jié)省單位運營成本1.2萬元，路程總節(jié)省4km，降低運輸費用180元/kg，時間節(jié)省6min，制冷能耗節(jié)約0.5元，從而在盡可能短的時間內(nèi)，保證藥物質(zhì)量的前提下，促進(jìn)冷鏈物流發(fā)展，進(jìn)一步提高客戶滿意度。

參考文獻(xiàn)：

[1]王思靜.區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)藥冷鏈物流領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)計[J].價值工程，2019，38（05）：76-78.

[2]2018年藥品流通行業(yè)運行統(tǒng)計分析報告[EB/OL]. 2018-06-22.

[3]黃婉柔. 北京市醫(yī)藥冷鏈物流共同配送優(yōu)化研究[D].北京交通大學(xué)，2018.

[4]翟曉蕾.MATLAB在解決復(fù)雜配送中心選址模型中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古公路與運輸，2016，（01）：53-55.

[5]崔忠付.醫(yī)藥冷鏈存在問題及發(fā)展建議[J].中國物流與采購，2016，（09） ：40-41.