應(yīng)對公共衛(wèi)生事件救援的江蘇郵政應(yīng)急物資配送路徑規(guī)劃研究Research on the Distribution Route Planning of Emergency Materials for Jiangsu Post in Response to Public Health Incidents

韋慧　曹翔　徐迅　陳瀚濟(jì)

摘? 要：為了在發(fā)生突發(fā)公共衛(wèi)生事件時提高江蘇郵政寄遞系統(tǒng)的應(yīng)急救援效率，在分析郵政系統(tǒng)物資配送和公共衛(wèi)生事件救援特點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出由擁擠程度、經(jīng)停的郵政支局所數(shù)量、行駛時間、卡口數(shù)量、行駛距離和應(yīng)急物資需求緊迫度等影響因素構(gòu)成的路徑評價指標(biāo)體系。然后利用層次分析法和灰色系統(tǒng)理論構(gòu)建了路徑選擇的灰色評價模型。最后通過對算例的計算求解進(jìn)一步驗(yàn)證模型效果。

關(guān)鍵詞：公共衛(wèi)生事件；應(yīng)急物資配送路徑規(guī)劃；層次分析法；灰色系統(tǒng)理論

中圖分類號：F252.14? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.13.002

Abstract： In order to improve the emergency rescue efficiency of Jiangsu post delivery system in the event of public health emergencies， based on the analysis of the characteristics of material distribution and public health event rescue in the postal system， a path evaluation index system is proposed， which is composed of factors such as the degree of congestion， the number of stopped postal branch offices， driving time， the number of checkpoints， driving distance and the urgency of emergency material demand. Then the grey evaluation model of path selection is constructed by using the analytic hierarchy process and the grey system theory. Finally， the effect of the model is further verified through the calculation of an example.

Key words： public health events; emergency materials distribution path planning; analytic hierarchy process; grey system theory

0? 引? 言

始于2019年12月底的一場新冠肺炎疫情席卷全球，截止2022年10月底，根據(jù)官方公布數(shù)據(jù)顯示，全國累計新冠確診病例達(dá)800萬以上。這場重大的突發(fā)公共衛(wèi)生事件對全國人民的生命安全和生活質(zhì)量造成了極大的危害。作為國家應(yīng)急保障體系重要組成部分的行業(yè)“國家隊(duì)”，中國郵政集團(tuán)有限公司江蘇省分公司（下文簡稱江蘇郵政）在應(yīng)急保障、助力復(fù)工復(fù)產(chǎn)方面發(fā)揮著重要的作用，具體表現(xiàn)在特殊時期全省防疫物資的運(yùn)輸保障及寄遞服務(wù)、江蘇省下轄13個地市內(nèi)普通百姓的日常用郵及金融服務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品等保障民生的生活物資進(jìn)城服務(wù)、中小學(xué)教材的寄遞保障服務(wù)等[1]。但是疫情的侵襲也暴露出了江蘇郵政寄遞系統(tǒng)在應(yīng)對突發(fā)公共衛(wèi)生事件中存在的諸多不足，比如配送速度得不到保障的問題。因此，如何選擇合理的配送路徑，及時地將救援物資送至需求點(diǎn)成為特殊時期推動江蘇郵政寄遞系統(tǒng)應(yīng)急救援能力的關(guān)鍵。

1? 文獻(xiàn)綜述

近年來，突發(fā)事件應(yīng)急物資配送問題受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。如Ozdamar等建立了將物資從應(yīng)急救援中心配送到多個需求節(jié)點(diǎn)的基于時空網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)流模型[2]。Burcu等以配送成本最小化為目標(biāo)建立了應(yīng)急救援中最后一公里物資配送模型[3]。Berkoune等以總配送時間最小化為目標(biāo)，構(gòu)建單周期應(yīng)急物資配送模型[4]。曾正洋等以多應(yīng)急配送中心、多需求點(diǎn)為研究對象，建立了需求點(diǎn)等待總時長最小化的車輛路徑模型[5]。王宏斌利用模糊層次分析法對道路通行狀況進(jìn)行評價，構(gòu)建最大化需求點(diǎn)滿意程度優(yōu)化模型[6]。何婷等對新冠肺炎疫情下生鮮配送車輛的路徑問題進(jìn)行研究[7]。

綜上現(xiàn)狀，盡管目前學(xué)術(shù)界關(guān)于應(yīng)急物資配送的研究已取得了一些成果，但缺乏對某些突發(fā)情形下特定領(lǐng)域的應(yīng)用研究。尤其是關(guān)于郵政系統(tǒng)應(yīng)急配送方面的研究幾乎沒有。因此，本文研究面向公共衛(wèi)生事件救援的郵政應(yīng)急物資配送路徑選擇問題，一定程度上可以豐富現(xiàn)有的應(yīng)急物資配送理論，同時有利于江蘇郵政寄遞系統(tǒng)應(yīng)急救援能力的提升。

2? 路徑選擇的灰色評價模型

2.1? 指標(biāo)體系

應(yīng)急物資配送路徑選擇的優(yōu)劣將直接影響救援的效率和效果。綜合考慮江蘇郵政系統(tǒng)物資配送流程和公共衛(wèi)生事件救援的特點(diǎn)。本文選擇擁擠程度、經(jīng)停的郵政支局所數(shù)量、行駛時間、卡口數(shù)量、行駛距離和應(yīng)急物資需求緊迫度作為決策最優(yōu)路徑的評價指標(biāo)，如圖1所示。擁擠程度指考慮了所選路線途徑道路的基本條件以及突發(fā)公共衛(wèi)生事件下對道路采取臨時管控措施后的道路通行能力，通行能力越大，則所選路徑越不擁擠。經(jīng)停的郵政支局所數(shù)量指所選路徑內(nèi)單趟可以配送覆蓋到的郵政支局所的數(shù)量。經(jīng)停的郵政支局所數(shù)量越多，則認(rèn)為單趟配送的價值越高。行駛時間為從江蘇郵政應(yīng)急物資儲備庫出發(fā)到配送完途徑路線上所有郵政支局所的全程運(yùn)輸時間。行駛時間越短，則應(yīng)急救援的速度越快。卡口數(shù)量指所選路線內(nèi)覆蓋的疫情防控交通卡口點(diǎn)的數(shù)量。卡口數(shù)量越少，則在掃碼、測溫、登記、檢查等有關(guān)防控措施中耗費(fèi)的時間越少，救援速度越快。行駛距離指從江蘇郵政應(yīng)急物資儲備庫到途徑路線上所有郵政支局所的總運(yùn)輸里程。行駛距離越短，則應(yīng)急救援速度越快。應(yīng)急物資需求緊迫度是指郵政支局所對于應(yīng)急物資需求的緊急程度。緊迫度越高，則配送的時效性要求就越高。

2.2? 建模方法

2.2.1? 層次分析法

層次分析法，是由美國匹茲堡大學(xué)教授T. LSatty于20世紀(jì)70年代提出的一種多目標(biāo)決策分析方法論[8]。其原理是將與決策有關(guān)的因素分解成目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層等若干層次，通過對各因素的計算和比較，得出不同因素的權(quán)重，為決策者選擇最優(yōu)方案提供參考依據(jù)[9]。

2.2.2? 灰色系統(tǒng)理論

灰色系統(tǒng)理論是從信息的非完備性出發(fā)研究和處理復(fù)雜系統(tǒng)的理論，它是通過對系統(tǒng)某一層次的觀測資料加以數(shù)學(xué)處理，達(dá)到在更高層次上了解系統(tǒng)內(nèi)部變化趨勢、相互關(guān)系等機(jī)制。它的數(shù)學(xué)方法是非統(tǒng)計方法，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)較少和條件不滿足統(tǒng)計要求的情況下，更具有實(shí)用性[10]。

公共衛(wèi)生事件突然爆發(fā)時，物資配送網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出高度的不確定性，比如應(yīng)急物資配送的時間、道路擁擠程度、防疫手續(xù)等都可能存在強(qiáng)烈的波動性，也就是說應(yīng)急物資配送路徑的選擇是一個復(fù)雜的系統(tǒng)問題。但由于應(yīng)急救援時間緊急，做出配送路徑?jīng)Q策時，能夠收集到的信息往往是不完全的，是灰色信息，因此本文提出了基于層次分析法和灰色系統(tǒng)理論的郵政應(yīng)急物資配送路徑規(guī)劃模型。

2.3? 建模過程

2.3.1? 符號說明

模型中的參數(shù)說明如表1所示。

2.3.2? 求評價信息矩陣

（1）根據(jù)指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)不同，可以將其分為極大型指標(biāo)和極小型指標(biāo)，其中極小型指標(biāo)需要進(jìn)行正向化處理，公式為：

（2）由于指標(biāo)的計量單位不同，為了消去不同指標(biāo)量綱的影響，正向化處理后的指標(biāo)需要進(jìn)一步進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，公式為：

2.3.3? 確定評價灰類

確定評價灰類就是確定評價灰類的等級、灰數(shù)及白化權(quán)函數(shù)，結(jié)合本文研究的路徑選擇問題實(shí)際情況，將評價灰類分為優(yōu)、良、中、差四類，如表2所示。

2.3.4? 計算灰色評價權(quán)向量及權(quán)矩陣

2.3.5? 確定指標(biāo)權(quán)重

2.3.6? 計算綜合評價值并排序

3? 算例分析

3.1? 確定信息評價矩陣

現(xiàn)從江蘇郵政某一應(yīng)急物資儲備庫出發(fā)，到提出物資需求的郵政支局所之間有6條路徑可供選擇，在收集相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用公式（1）、公式（2）對數(shù)據(jù)進(jìn)行正向化和標(biāo)準(zhǔn)化處理，建立路徑的信息矩陣如表4所示。

3.2? 計算灰色評價權(quán)向量及權(quán)矩陣

3.3? 確定權(quán)重

3.4? 計算綜合評價值并排序

4? 結(jié)束語

（1）本文利用層次分析法和灰色系統(tǒng)理論提出了一種可用于郵政系統(tǒng)應(yīng)急物資配送路徑選擇的方法。該方法具有以下特點(diǎn)：

①突發(fā)公共衛(wèi)生事件時，郵政系統(tǒng)運(yùn)輸調(diào)度部門選擇應(yīng)急物資配送路徑的偏好模擬決策的行為特征；

②根據(jù)路徑選擇偏好的不同，對可行路徑進(jìn)行排序，給出最優(yōu)路徑的決策參考；

③郵政系統(tǒng)運(yùn)輸調(diào)度部門可以隨時根據(jù)路況、物資需求緊迫度以及政策等因素的變化來調(diào)整可行路徑評價指標(biāo)權(quán)重。

（2）文中定義的白化函數(shù)和灰類的權(quán)系數(shù)，可在實(shí)踐應(yīng)用中根據(jù)需要作靈活修改。

（3）該方法原理簡單，易于實(shí)現(xiàn)，方便進(jìn)一步編制成計算機(jī)程序，安裝在郵政車輛的車載系統(tǒng)模塊中，接收運(yùn)輸調(diào)度部門的實(shí)時指揮。

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