基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域醫(yī)藥冷鏈物流配送網(wǎng)絡(luò)研究
——以江蘇省為例

0 引 言

目前醫(yī)藥冷鏈物流運(yùn)輸是我國(guó)冷鏈物流發(fā)展的痛點(diǎn)難點(diǎn)。特別是新冠肺炎爆發(fā)以來(lái)，對(duì)疫苗和治療藥品的需求急速增加。由于疫苗等醫(yī)藥產(chǎn)品對(duì)時(shí)效性要求很高，現(xiàn)存冷鏈物流基地和冷鏈運(yùn)輸線路相對(duì)較少，很難準(zhǔn)時(shí)完成交付。隨著《“十四五”冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃》出爐，明確指出：目前國(guó)內(nèi)冷鏈物流仍面臨著諸多困境，如區(qū)域發(fā)展失衡、體系不健全等問(wèn)題依然突出，缺乏科學(xué)性的總體規(guī)劃指引。新的冷鏈規(guī)劃必須結(jié)合中國(guó)國(guó)情，提出到2025 年，布局建設(shè)100 個(gè)左右國(guó)家骨干冷鏈物流基地，基本建成以國(guó)家骨干冷鏈物流基地為核心、產(chǎn)銷冷鏈集配中心和兩端冷鏈物流設(shè)施為支撐的三級(jí)冷鏈物流節(jié)點(diǎn)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。

王思靜（2019） 提出醫(yī)藥冷鏈配送中心布局的不合理性是“斷鏈”現(xiàn)象頻發(fā)的誘因之一。冷鏈物流配送中心作為對(duì)接供應(yīng)商和客戶的中間樞紐，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，可助冷鏈物流運(yùn)輸系統(tǒng)高效運(yùn)作。王昊翔等人（2018） 通過(guò)對(duì)醫(yī)藥品物流網(wǎng)絡(luò)中物流節(jié)點(diǎn)的分析，歸納總結(jié)醫(yī)藥品冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，構(gòu)建了醫(yī)藥品冷鏈物流中心優(yōu)化雙層成本模型。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)醫(yī)藥冷鏈物流研究方法使用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的較少，并缺乏應(yīng)用實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模型構(gòu)建。本文以順豐冷運(yùn)在江蘇省冷鏈物流運(yùn)輸路線為基礎(chǔ)，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論分析江蘇省醫(yī)藥冷鏈物流運(yùn)輸現(xiàn)狀，對(duì)今后冷鏈物流節(jié)點(diǎn)的發(fā)展和整體規(guī)劃具有重要意義。

1 江蘇省醫(yī)藥冷鏈運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)布局及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建

疫苗等醫(yī)藥產(chǎn)品的特殊性要求其從生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸環(huán)節(jié)應(yīng)以最快的速度送達(dá)到消費(fèi)者手中。提高冷鏈物流的運(yùn)行效率，增加其抗風(fēng)險(xiǎn)能力，對(duì)于保持冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要作用。為此本文根據(jù)現(xiàn)有冷鏈配送中心的布局，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，提出提高冷鏈物流運(yùn)行效率的相關(guān)建議。

1.1 冷鏈配送網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)城市及布局

本文中的數(shù)據(jù)主要源自順豐冷運(yùn)官網(wǎng)及江蘇省人民政府網(wǎng)站。隨機(jī)選取4 家醫(yī)藥供應(yīng)商，收集其在江蘇省13 個(gè)地級(jí)市和22 個(gè)縣級(jí)城市的配送路徑，構(gòu)建了江蘇省醫(yī)藥冷鏈物流運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。13 個(gè)地級(jí)市中淮安市、揚(yáng)州市、南京市、蘇州市、南通市為一級(jí)配送中心；連云港市、鹽城市、徐州市、宿遷市、泰州市、鎮(zhèn)江市、常州市、無(wú)錫市為二級(jí)配送中心。根據(jù)網(wǎng)站上配送路徑，一級(jí)配送中心下屬區(qū)縣直接由其進(jìn)行配送，二級(jí)配送中心下屬的22 個(gè)縣級(jí)城市視為最終需求客戶。江蘇省冷鏈物流節(jié)點(diǎn)布局如圖1 所示。

1.2 配送網(wǎng)絡(luò)搭建及拓?fù)淠Ｐ蜆?gòu)建

根據(jù)江蘇省實(shí)際冷鏈運(yùn)輸數(shù)據(jù)和城市地理分布情況，將一級(jí)配送中心、二級(jí)配送中心和客戶抽象成網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)往來(lái)作為邊構(gòu)建出江蘇省冷鏈配送結(jié)構(gòu)，如圖2 所示。

圖1 江蘇省冷鏈配送中心和客戶分布

圖2 江蘇省冷鏈配送網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

將數(shù)據(jù)先進(jìn)行二值化處理，將矩陣導(dǎo)入Pajek 軟件，使得該矩陣符合軟件所需格式要求。得到江蘇省醫(yī)藥冷鏈物流配送拓?fù)鋱D。如所圖3 所示，圖中紅色節(jié)點(diǎn)代表一級(jí)配送中心，綠色節(jié)點(diǎn)代表二級(jí)配送中心，藍(lán)色節(jié)點(diǎn)代表客戶。從拓?fù)鋱D連線密度來(lái)看，左側(cè)以蘇南城市群為代表的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系較為密切；右側(cè)以蘇北城市群為代表的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系較為單一。

圖3 江蘇省醫(yī)藥冷鏈物流配送網(wǎng)絡(luò)模型

2 江蘇省醫(yī)藥冷鏈配送網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特性分析

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為一門新興交叉學(xué)科理論基礎(chǔ)，提供了新的視角去研究現(xiàn)實(shí)生活中各種復(fù)雜性網(wǎng)絡(luò)。它將復(fù)雜系統(tǒng)中的個(gè)體視為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，將個(gè)體之間的業(yè)務(wù)往來(lái)關(guān)系視為網(wǎng)絡(luò)中連接節(jié)點(diǎn)的邊，從而建立起一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型。在研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，中心性是判斷網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)重要性和影響力的指標(biāo)。本文主要從度中心性、接近中心性、中間中心性指標(biāo)進(jìn)行分析。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中心性指標(biāo)分析如下：

（1） 點(diǎn)度中心性分析。在網(wǎng)絡(luò)中，我們可以用一個(gè)節(jié)點(diǎn)的度數(shù)來(lái)衡量它的中心性。一個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度越大就意味著這個(gè)節(jié)點(diǎn)的度中心性越高，該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中就越重要。這一指標(biāo)背后的假設(shè)是：重要的節(jié)點(diǎn)就是擁有許多連接的節(jié)點(diǎn)。在配送網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的度中心性越大，就代表該節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)往來(lái)更多。將矩陣導(dǎo)入U(xiǎn)cinet 軟件，計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)的度中心性，選取配送中心、需求客戶排名前10 的節(jié)點(diǎn)，如表1 所示。

表1 中心性排名

對(duì)于配送中心，鹽城市位于二級(jí)配送中心同級(jí)第一，因?yàn)辂}城市下屬縣級(jí)客戶最多，并且由于客戶地理位置較偏與其余二級(jí)配送中心聯(lián)系不夠緊密，只能由其進(jìn)行配送。一級(jí)配送中心淮安市排名同級(jí)第一，因?yàn)榛窗彩凶鳛樘K北的一級(jí)配送中心，負(fù)責(zé)徐州市、鹽城市、連云港市，宿遷市等4 個(gè)二級(jí)配送中心的配送業(yè)務(wù)，其重要性顯而易見(jiàn)，說(shuō)明了淮安市是江蘇省冷鏈運(yùn)輸關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。而作為一級(jí)配送中心的南京市未出現(xiàn)在前十名中，其作為全省政治中心，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，但是度中心性排名靠后，因?yàn)槔滏溸\(yùn)輸對(duì)時(shí)效性要求較高，而南京由于地理區(qū)位偏西靠近安徽省，若從該地對(duì)二級(jí)配送中心進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不利于冷鏈醫(yī)藥的及時(shí)交付。綜上研究說(shuō)明重要的冷鏈配送中心節(jié)點(diǎn)與政治經(jīng)濟(jì)因素關(guān)聯(lián)不大，而與交通和地理位置因素存在緊密聯(lián)系。

對(duì)于需求客戶，由排名結(jié)果可知前三名泰興市、靖江市、江陰市均是位于蘇南等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，排名靠后的均位于蘇北地區(qū)。舉例：當(dāng)配送中心常州市受到攻擊時(shí)，并不會(huì)切斷泰興市的醫(yī)藥冷鏈供應(yīng)，因?yàn)闊o(wú)錫市和鎮(zhèn)江市也能對(duì)其進(jìn)行供應(yīng)；反而當(dāng)濱?？h的配送中心鹽城市受到攻擊時(shí)，整個(gè)配送系統(tǒng)將會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p害，因?yàn)槠鋬H有一個(gè)二級(jí)配送中心進(jìn)行供應(yīng)。因此得出經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的客戶與配送中心的聯(lián)系更加緊密，配送網(wǎng)絡(luò)具有更高的魯棒性；而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的客戶配送路線單一，很容易受到外界干擾，魯棒性較差。

（2） 接近中心性分析。接近中心性利用了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的特征代表了一個(gè)節(jié)點(diǎn)在整個(gè)結(jié)構(gòu)中所處的位置。根據(jù)接近中心度的定義，該數(shù)值越小，說(shuō)明該點(diǎn)越靠近網(wǎng)絡(luò)中心地，越不容易受其它節(jié)點(diǎn)的影響。相反，節(jié)點(diǎn)接近中心度越大，代表該節(jié)點(diǎn)越不是網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)Ucinet 軟件計(jì)算得出結(jié)果，選取配送中心、需求客戶排名前10 的節(jié)點(diǎn)。如表2 所示。

對(duì)于配送中心，排名第一的是淮安市。這說(shuō)明淮安市處于整個(gè)配送網(wǎng)絡(luò)的中心位置，不容易受到其他節(jié)點(diǎn)的影響；因?yàn)榛窗彩杏? 家醫(yī)藥供應(yīng)商對(duì)其進(jìn)行供應(yīng)，并且負(fù)責(zé)配送4 個(gè)二級(jí)配送中心，從圖3 也能清晰看出淮安市所處的核心位置。而南通市未出現(xiàn)在前10 名中，說(shuō)明其不是網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)，處于邊緣位置，節(jié)點(diǎn)很容易受到其余節(jié)點(diǎn)的影響。例如南通市只有一家醫(yī)藥供應(yīng)商D，若其配送路線受到攻擊，它的網(wǎng)絡(luò)就會(huì)癱瘓，說(shuō)明其魯棒性較差，不是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)。南京市在一級(jí)配送中心中排名倒數(shù)第二，僅高于南通市。再次從不同指標(biāo)說(shuō)明了重要的冷鏈配送節(jié)點(diǎn)與地理位置因素存在緊密聯(lián)系，而和經(jīng)濟(jì)政治因素關(guān)聯(lián)不大。

對(duì)于需求客戶，結(jié)果排名前三的泰興市、靖江市、江陰市與度中心性排名前三的相同，均位于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)。表明這三個(gè)客戶節(jié)點(diǎn)靠近網(wǎng)絡(luò)中心地，不容易受某個(gè)節(jié)點(diǎn)的影響。而排名靠后的灌南縣、東?？h均位于蘇北地區(qū)，擁有很高的接近中心度；處于配送網(wǎng)絡(luò)的邊緣地帶，容易受到其他節(jié)點(diǎn)的控制。再次得出經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的需求客戶其配送網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定，不受其他節(jié)點(diǎn)的影響，具有較高的魯棒性的結(jié)論。

表2 接近中心性排名

（3） 中間中心性。中間中心性用所有節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的最短路徑經(jīng)過(guò)給定節(jié)點(diǎn)的次數(shù)來(lái)衡量。如若某點(diǎn)位于眾多其它點(diǎn)對(duì)的最短路上，我們就稱該點(diǎn)擁有較高的中間中心性。在冷鏈配送復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，中間中心性衡量的是節(jié)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)輸?shù)闹修D(zhuǎn)能力，其值越大，中轉(zhuǎn)能力越強(qiáng)。經(jīng)過(guò)Ucinet 軟件計(jì)算出結(jié)果，由于需求客戶的值均為0，所以僅對(duì)一二級(jí)配送中心進(jìn)行排序，如表3所示。

表3 配送中心中間中心性排名

根據(jù)中間中心性數(shù)據(jù)分析可知，排名前三的分別是淮安市、鹽城市、徐州市。代表著醫(yī)藥企業(yè)要將進(jìn)行冷鏈運(yùn)輸?shù)乃幤匪偷娇蛻羰掷?，極大程度要依賴這三個(gè)節(jié)點(diǎn)。特別是淮安市中間中心性達(dá)到62，超出排名第二的鹽城市、徐州市很多；表明其具有很強(qiáng)的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，很大程度控制著冷鏈的運(yùn)輸。而一級(jí)配送中心中的南京市和南通市排名墊底，其中間中心性較小。表明其除了負(fù)責(zé)本轄區(qū)內(nèi)配送以外幾乎不具備轉(zhuǎn)運(yùn)的功能。從現(xiàn)實(shí)角度分析，南京經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、房?jī)r(jià)高，在此地建中轉(zhuǎn)倉(cāng)，需要投入大量資金，冷鏈運(yùn)輸企業(yè)大多會(huì)放棄。而南通市則是由于地處沿海，交通相對(duì)閉塞，不適宜作為中轉(zhuǎn)中心，符合實(shí)際情況。綜上，從中間中心性指標(biāo)再次得出重要的冷鏈配送中心是地理位置上的重要節(jié)點(diǎn)，并非經(jīng)濟(jì)政治中心的結(jié)論。

3 研究結(jié)果與結(jié)論

通過(guò)三個(gè)指標(biāo)從不同角度分析得出重要的江蘇省醫(yī)藥冷鏈配送中心的并非政治中心或是經(jīng)濟(jì)中心，而是地理位置上重要的樞紐城市；經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的需求客戶配送網(wǎng)絡(luò)更加密集，并且配送網(wǎng)絡(luò)具有無(wú)標(biāo)度特性，表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)分布不均勻，穩(wěn)定的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)相對(duì)比較集中，如果受到外界突發(fā)因素的影響，很可能削弱整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性，最終導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。所以要重視例如淮安市、鹽城市這類重要的冷鏈配送節(jié)點(diǎn)的維護(hù)；另外對(duì)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的客戶配送路線在維護(hù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)依托重要的冷鏈配送中心規(guī)劃新的路線以提高冷鏈醫(yī)藥持續(xù)配送能力。