藥品冷鏈安全管理及全景博弈模型構(gòu)建研究

沈 凱，石榮麗，林德昌

(1.廣東藥科大學(xué) 醫(yī)藥商學(xué)院，廣東 中山 528400；2.廣東省藥品監(jiān)管管理局藥物警戒技術(shù)研究與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 中山 528400)

1 引言

近年來，疫苗、生物制品等醫(yī)藥行業(yè)高速發(fā)展，對(duì)藥品制造、物流、使用安全提出了越來越高的要求。

在藥品供應(yīng)鏈實(shí)踐中，冷鏈藥品(包括冷藏鏈、冷卻鏈、冷凍鏈)是藥品安全問題易發(fā)、高發(fā)、后果極為嚴(yán)重的一類藥品。藥品供應(yīng)鏈中參與成員眾多，政府監(jiān)管部門、原料藥制造商、藥品制造商、藥品物流商、藥品零售商等不同角色都是利益相關(guān)者，他們之間博弈關(guān)系復(fù)雜，信息不對(duì)稱，博弈成本、策略隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化。從博弈論的角度，藥品冷鏈的安全事件實(shí)質(zhì)上就是在當(dāng)時(shí)的各種情境下，各安全主體動(dòng)態(tài)博弈的最差結(jié)果。因此，基于動(dòng)態(tài)博弈理論，結(jié)合企業(yè)或行業(yè)的具體實(shí)踐情況，構(gòu)建藥品冷鏈安全監(jiān)管模型并分析，提出相應(yīng)的激勵(lì)措施和建議，對(duì)實(shí)踐極為重要。

根據(jù)對(duì)中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)的研究成果檢索，現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)藥品供應(yīng)鏈的安全、風(fēng)險(xiǎn)等方面的研究較為豐富。目前存在的主要問題是，研究者往往著眼于供應(yīng)鏈的局部(如監(jiān)管部門-醫(yī)院/藥店、監(jiān)管部門-藥品制造商)進(jìn)行相關(guān)研究[1-4]，建立簡(jiǎn)單的二元或三元博弈模型，但忽視了藥品供應(yīng)鏈中的合作博弈和非合作博弈并存的情況，因此得出的結(jié)論往往不具有全局性。此外，專注藥品冷鏈的深度研究較少，缺乏解釋冷鏈安全管理獨(dú)特性的文獻(xiàn)。文章擬對(duì)以上兩方面進(jìn)行研究。

2 藥品冷鏈的結(jié)構(gòu)模型

冷鏈藥品是指對(duì)藥品貯藏、運(yùn)輸有冷藏、冷凍等溫度要求的藥品，如血液制品、各種胰島素、抗生素等，絕大多數(shù)冷鏈藥品對(duì)貯存和運(yùn)輸?shù)倪^程都需要在嚴(yán)格限制的指標(biāo)和保證藥品有效期和藥效不受損失的情況下進(jìn)行，其中重要的就是不間斷的保持低溫、恒溫狀態(tài)，使冷鏈藥品在出廠、轉(zhuǎn)運(yùn)、交接期間的物流過程以及在使用單位符合規(guī)定的冷藏要求而不“斷鏈”[5]。藥品冷鏈的運(yùn)營(yíng)具有安全性要求高、成本高、供應(yīng)鏈管理高水平等特點(diǎn)，冷鏈各個(gè)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)因素和安全保障機(jī)制需要進(jìn)行深入的研究。

根據(jù)供應(yīng)鏈的一般定義和文獻(xiàn)6的研究，文章定義藥品冷鏈?zhǔn)怯衫滏溗幤费邪l(fā)商、冷鏈藥品制造商、冷鏈藥品物流商、冷鏈藥品零售商、醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)、冷鏈藥品購(gòu)買者、冷鏈藥品監(jiān)管機(jī)構(gòu)、醫(yī)保部門等一系列節(jié)點(diǎn)連接而成的網(wǎng)狀鏈條，包括物流、信息流、資金流的流動(dòng)。

一般而言，藥品冷鏈由四個(gè)主要環(huán)節(jié)組成：藥品研發(fā)環(huán)節(jié)、制造環(huán)節(jié)、物流環(huán)節(jié)及銷售環(huán)節(jié)。每個(gè)環(huán)節(jié)又涉及各自的相關(guān)子環(huán)節(jié)和不同的組織載體。供應(yīng)鏈全景圖顯示的是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是由物流、信息流、資金流、技術(shù)流等貫穿連接而成。如圖1所示。

圖1 藥品冷鏈結(jié)構(gòu)全景

物流指冷鏈藥品實(shí)物的流動(dòng)，包括正向物流和逆向物流。以正向物流為主，但逆向物流越來越受到重視。

信息流指藥品冷鏈信息的雙向流動(dòng)，包括研發(fā)信息、制造信息、物流信息、使用信息、監(jiān)管信息等。

技術(shù)流指藥品從研發(fā)到銷售所使用的技術(shù)的累加。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的技術(shù)是獨(dú)立存在的，如研發(fā)技術(shù)、制造技術(shù)、流通技術(shù)、使用技術(shù)，但是它們之間可能相互影響，如研發(fā)技術(shù)決定了藥品的性能，從而影響其制造工藝、流通硬件要求等[6]。

藥品冷鏈運(yùn)行的根本驅(qū)動(dòng)力是市場(chǎng)需求，即市場(chǎng)信息拉動(dòng)供應(yīng)鏈運(yùn)作。同時(shí)，監(jiān)管信息約束供應(yīng)鏈各主體的市場(chǎng)行為。藥品冷鏈的約束較一般供應(yīng)鏈有更多的法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，如《藥品管理法》《藥品管理法實(shí)施條例》《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》《藥品經(jīng)營(yíng)質(zhì)量管理規(guī)范》《中國(guó)藥典》等。

3 藥品冷鏈的風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)及歸因

上述藥品冷鏈的特點(diǎn)指出了運(yùn)作和技術(shù)上的風(fēng)險(xiǎn)因素，從經(jīng)濟(jì)管理角度更深層次的風(fēng)險(xiǎn)歸因來源于經(jīng)濟(jì)學(xué)中的逆向選擇和道德風(fēng)險(xiǎn)理論。無論上述技術(shù)特點(diǎn)還是組織特點(diǎn)、管理特點(diǎn)，終究會(huì)導(dǎo)向逆向選擇和道德風(fēng)險(xiǎn)。

冷鏈藥品行業(yè)的實(shí)踐和研究表明，逆向選擇和道德風(fēng)險(xiǎn)存在于藥品生產(chǎn)、藥品物流、藥品銷售等諸多環(huán)節(jié)。由于藥品冷鏈各環(huán)節(jié)的高成本、高技術(shù)等風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)，逆向選擇和道德風(fēng)險(xiǎn)比普通藥品更易發(fā)生，對(duì)冷鏈藥品安全產(chǎn)生不可忽視的影響。

4 藥品冷鏈的全景博弈分類及初步建模

4.1 藥品冷鏈的全景博弈分類

上文分析了藥品冷鏈的運(yùn)行機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)及歸因，可以發(fā)現(xiàn)，藥品冷鏈在實(shí)際運(yùn)行中，基于上述機(jī)理存在著全鏈條的博弈行為及結(jié)果。藥品冷鏈的安全管理行為實(shí)質(zhì)上就是各主體全鏈條動(dòng)態(tài)博弈的結(jié)果。因此，為了得到供應(yīng)鏈的科學(xué)決策和監(jiān)管方法，需要對(duì)藥品冷鏈各部分/階段的博弈進(jìn)行定性定量的分析。與現(xiàn)有文獻(xiàn)聚焦于局部的博弈分析不同，首先應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈全景式博弈類型進(jìn)行分析，選取與現(xiàn)實(shí)最契合的博弈模型；其次進(jìn)行模型構(gòu)建和定量分析，以期取得最可靠的分析結(jié)論。

總體而言，藥品冷鏈的全景博弈關(guān)系非常復(fù)雜。主要博弈關(guān)系存在于冷鏈藥品研發(fā)商——冷鏈藥品制造商、藥品原輔料供應(yīng)商——冷鏈藥品制造商、冷鏈藥品制造商——冷鏈物流商、冷鏈藥品制造商——醫(yī)院/藥店、醫(yī)院/藥店——消費(fèi)者、醫(yī)保部門——醫(yī)院/藥店、政府監(jiān)管部門——冷鏈藥品研發(fā)商/制造商/物流商/醫(yī)院/藥店等。要解決全部博弈問題，首先需要對(duì)上述主要博弈關(guān)系定性歸類，其次建立對(duì)應(yīng)的博弈模型，并逐一分析。

目前，供應(yīng)鏈組織之間博弈的常見類型分為完全信息靜態(tài)博弈、完全信息且完美信息動(dòng)態(tài)博弈、有限次重復(fù)博弈/無限次重復(fù)博弈、有限理性進(jìn)化博弈、不完全信息靜態(tài)博弈/不完全信息動(dòng)態(tài)博弈、合作博弈/非合作博弈等。完全信息靜態(tài)博弈是博弈的類型之一，參與人的行動(dòng)有先后順序，且后行者能夠觀察到先行者所選擇的行動(dòng)；每個(gè)參與人對(duì)其他所有參與人的特征、策略空間及支付函數(shù)有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。完全信息且完美信息動(dòng)態(tài)博弈是指博弈雙方不僅知道現(xiàn)在的決策信息，之前的決策信息也都知道，可以理解為博弈雙方信息完全公開的，依次進(jìn)行行動(dòng)的策略模式。有限次重復(fù)博弈是階段博弈被重復(fù)有限次的博弈，用G(T)表示，其中T表示階段博弈被重復(fù)的次數(shù)。一般假設(shè)在T階段之前的T-1個(gè)階段的博弈結(jié)果都是可觀察的。無限次重復(fù)博弈是階段博弈被重復(fù)無限次的博弈。有限理性進(jìn)化博弈理論是經(jīng)濟(jì)學(xué)研究方法的一次創(chuàng)新，該理論從否定傳統(tǒng)理論賴以成立的基礎(chǔ)——理性人假定出發(fā)而建立起來的一個(gè)新的分析框架，它結(jié)合了生態(tài)學(xué)、社會(huì)學(xué)、心理學(xué)及經(jīng)濟(jì)學(xué)的最新發(fā)展成果，從有限理性的社會(huì)人出發(fā)來分析參與人的資源配置行為[7]。動(dòng)態(tài)演化博弈是其中一種常見的形式。不完全信息靜態(tài)博弈是參與人同時(shí)選擇行動(dòng)，或雖非同時(shí)但后行者并不知道先行者采取了什么具體行動(dòng)；每個(gè)參與人對(duì)其他所有參與人的特征、策略空間及支付函數(shù)并沒有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。不完全信息動(dòng)態(tài)博弈是參與人的行動(dòng)有先后順序，且后行者能夠觀察到先行者所選擇的行動(dòng)；每個(gè)參與人對(duì)其他所有參與人的特征、策略空間及支付函數(shù)并沒有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。非合作博弈是指在策略環(huán)境下，非合作的框架把所有參與人的行動(dòng)都當(dāng)成是個(gè)別行動(dòng)。它主要強(qiáng)調(diào)每個(gè)參與人進(jìn)行自主的決策，而與這個(gè)策略環(huán)境中其他人無關(guān)。合作博弈亦稱為正和博弈，是指博弈雙方的利益都有所增加，或者至少是一方的利益增加，而另一方的利益不受損害，因而整個(gè)博弈群體的利益有所增加的[8]，又稱為聯(lián)盟博弈。

下面從供應(yīng)鏈上游至下游對(duì)博弈過程進(jìn)行逐級(jí)分類，并分析其特征和原因：

(1)冷鏈藥品研發(fā)商——冷鏈藥品制造商。該博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈、合作博弈、有限理性進(jìn)化博弈。

(2)藥品原輔料供應(yīng)商——冷鏈藥品制造商。該博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈、合作博弈、有限理性進(jìn)化博弈。

(3)冷鏈藥品制造商——冷鏈物流商。該博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈、合作博弈、有限理性進(jìn)化博弈。

(4)冷鏈藥品制造商——醫(yī)院/藥店。該博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈、合作博弈、有限理性進(jìn)化博弈。

(5)醫(yī)院/藥店——消費(fèi)者。該博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈、有限次重復(fù)博弈、非合作博弈。

(6)醫(yī)保部門——醫(yī)院/藥店。該博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈、有限次重復(fù)博弈、非合作博弈。

(7)政府監(jiān)管部門——冷鏈藥品研發(fā)商/制造商/物流商/醫(yī)院/藥店等。該博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈、非合作博弈、有限理性進(jìn)化博弈。

從現(xiàn)實(shí)情況看，目前的藥品冷鏈運(yùn)行更多的體現(xiàn)出現(xiàn)代供應(yīng)鏈管理的核心特點(diǎn)，即：①?gòu)?qiáng)調(diào)核心競(jìng)爭(zhēng)力，體現(xiàn)“橫向一體化”。企業(yè)清楚地辨別本企業(yè)的核心業(yè)務(wù)，然后就狠抓核心資源，以提高核心競(jìng)爭(zhēng)力。②資源外用(即業(yè)務(wù)外包，outsourcing)。非核心業(yè)務(wù)都采取外包的方式分散給業(yè)務(wù)伙伴，與業(yè)務(wù)伙伴結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)系。特別是研發(fā)和物流已經(jīng)越來越多地從藥品制造商分離出來，如新冠肺炎疫苗的研發(fā)和物流。③合作性競(jìng)爭(zhēng)。與過去的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相互結(jié)盟，共同開發(fā)新技術(shù)，成果共享；將過去由本企業(yè)生產(chǎn)的非核心零部件外包給供應(yīng)商，雙方合作共同參與競(jìng)爭(zhēng)。④以顧客滿意度為目標(biāo)的服務(wù)化管理。對(duì)下游企業(yè)來講，供應(yīng)鏈上游企業(yè)的功能不是簡(jiǎn)單的提供物料，而是要用最低的成本提供最好的服務(wù)。⑤集成化管理。物流、信息流、資金流等的集成，只有跨企業(yè)流程實(shí)現(xiàn)集成化，才能實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈企業(yè)協(xié)調(diào)運(yùn)作的目標(biāo)。[9]⑥借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)。這是信息流管理的先決條件。構(gòu)建信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息共享，將供求信息及時(shí)、準(zhǔn)確地傳達(dá)到供應(yīng)鏈上的各個(gè)企業(yè)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的管理。⑦更加關(guān)注物流企業(yè)的參與。因?yàn)槲锪鳑Q定了商品的周轉(zhuǎn)效率和時(shí)間，所以在冷鏈中物流的質(zhì)量顯得極為重要。綜合以上藥品冷鏈的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)目前的藥品冷鏈更加信息共享，參與人的行動(dòng)有先后順序，且后行者能夠觀察到先行者所選擇的行動(dòng)，但每個(gè)參與人對(duì)其他所有參與人的特征、策略空間及支付函數(shù)并沒有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，未達(dá)到完全信息；藥品冷鏈更加強(qiáng)調(diào)合作共贏和共同發(fā)展創(chuàng)新，逐漸從以往的非合作博弈變成合作博弈；每個(gè)參與人在現(xiàn)實(shí)中是有限理性的，并且在互相學(xué)習(xí)、模仿而達(dá)到最優(yōu)，更符合有限理性進(jìn)化博弈的特點(diǎn)。因此，博弈1-6該博弈均屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈、合作博弈、有限理性進(jìn)化博弈。

在供應(yīng)鏈中，還有一種博弈形式，屬于非合作博弈。主要存在于冷鏈末端的博弈5、6，由于藥品零售商、醫(yī)保部門、藥品監(jiān)管部門是利益不同的個(gè)體，所以基本上是根據(jù)自己的利益訴求做出獨(dú)立決策。此外，藥品監(jiān)管部門與所有冷鏈企業(yè)的全程監(jiān)管博弈7也屬于非合作博弈。如圖2所示。

圖2 藥品供應(yīng)鏈博弈全景

4.2 藥品冷鏈的全景博弈初步分解建模

在藥品冷鏈全景博弈中，存在如下集合：

(1)局中人：即博弈的參與者。在此博弈中，局中人是指冷鏈藥品研發(fā)商、制造商、物流商、零售商、政府監(jiān)管部門、醫(yī)保支付部門、消費(fèi)者。且局中人均為有限理性人。

(2)策略與策略集：即局中人的行動(dòng)。在此博弈中是指各藥品冷鏈節(jié)點(diǎn)組織選擇的安全管理行為以及政府監(jiān)管行為。

(3)支付與支付函數(shù)：支付是指每個(gè)局中人選擇策略后所獲得的收益。在此博弈中，冷鏈藥品企業(yè)的收益是總體收入減去其安全投入成本的差值；政府收益是指公共安全效用。支付函數(shù)是指所有局中人的收益函數(shù)。

(4)信息：即一方局中人對(duì)其他局中人特征和行動(dòng)的知識(shí)，此博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈。

以上博弈中涉及的參與方眾多，有7種類型，同時(shí)包括了合作博弈、非合作博弈、動(dòng)態(tài)演化博弈等類型。在具體分析時(shí)因?yàn)轭愋筒煌?、?fù)雜度高，無法一次性集中建模求解。因此，分解為如下三種類型/階段的博弈進(jìn)行簡(jiǎn)化更有利于問題的解決。

4.2.1 冷鏈企業(yè)之間的博弈

該博弈屬于合作博弈，當(dāng)前狀況下參與人的合作意識(shí)比較高，有共同的利益訴求。博弈主要圍繞安全投入展開，如技術(shù)、設(shè)備、人員等。

(1)局中人：即博弈的參與者。在此博弈中，局中人是指冷鏈藥品研發(fā)商、制造商、物流商、零售商、醫(yī)院。局中人均為有限理性人。

(2)策略與策略集：即局中人的行動(dòng)。在此博弈中是指各藥品冷鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)/組織選擇的安全管理行為。

(3)支付與支付函數(shù)：支付是指每個(gè)局中人選擇策略后所獲得的收益。在此博弈中，冷鏈藥品企業(yè)的收益是總體收入減去其安全投入成本的差值。支付函數(shù)是指所有局中人的收益函數(shù)。

(4)信息：即一方局中人對(duì)其他局中人特征和行動(dòng)的知識(shí)。此博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈。

4.2.2 醫(yī)院/藥店、醫(yī)保部門、消費(fèi)者之間的博弈

該博弈屬于三方非合作博弈，醫(yī)院/藥店追求利潤(rùn)最大化，醫(yī)保部門追求公共經(jīng)濟(jì)效用最大化，消費(fèi)者追求健康利益最大化。

(1)局中人：即博弈的參與者。在此博弈中，局中人是指醫(yī)院/藥店、醫(yī)保部門、消費(fèi)者。局中人均為有限理性人。

(2)策略與策略集：即局中人的行動(dòng)。在此博弈中是指醫(yī)院/藥店、醫(yī)保部門、消費(fèi)者的不同行為。

(3)支付與支付函數(shù)：支付是指每個(gè)局中人選擇策略后所獲得的收益。在此博弈中，醫(yī)院/藥店的收益是總體利潤(rùn)減去其安全投入成本的差值，醫(yī)保部門的收益是公共經(jīng)濟(jì)效用，消費(fèi)者的收益是健康效用。支付函數(shù)是指所有局中人的收益函數(shù)。

(4)信息：即一方局中人對(duì)其他局中人特征和行動(dòng)的知識(shí)。此博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈。

4.2.3 監(jiān)管部門與藥品冷鏈企業(yè)之間的博弈

該博弈屬于非合作博弈，藥品冷鏈企業(yè)追求利潤(rùn)最大化，監(jiān)管部門追求公共安全效用最大化。

(1)局中人：即博弈的參與者。在此博弈中，局中人是指政府監(jiān)管部門、冷鏈藥品研發(fā)商、制造商、物流商、零售商。局中人均為有限理性人。

(2)策略與策略集：即局中人的行動(dòng)。在此博弈中是指各藥品冷鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)選擇的安全管理行為、監(jiān)管部門選擇的監(jiān)管行為等。

(3)支付與支付函數(shù)：支付是指每個(gè)局中人選擇策略后所獲得的收益。在此博弈中，冷鏈藥品企業(yè)的收益是總體收入減去其安全投入成本的差值。政府收益是指公共安全效用。支付函數(shù)是指所有局中人的收益函數(shù)。

(4)信息：即一方局中人對(duì)其他局中人特征和行動(dòng)的知識(shí)。此博弈屬于不完全信息動(dòng)態(tài)博弈。

以上初步構(gòu)建了藥品冷鏈博弈模型?？梢钥闯觯幤饭?yīng)鏈中存在著廣泛的動(dòng)態(tài)博弈關(guān)系。藥品冷鏈中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)中扮演著不同的角色，既相互合作謀求共同收益，也存在一定沖突，藥品冷鏈成員企業(yè)之間往往是合作博弈；藥品監(jiān)管部門與藥品冷鏈企業(yè)之間存在廣泛的非合作博弈關(guān)系，藥品供應(yīng)鏈末端存在著復(fù)雜的非合作三方博弈。在這些博弈中相關(guān)特征函數(shù)、效用函數(shù)、夏普利值等都會(huì)影響藥品冷鏈各成員的策略選擇。

5 結(jié)論及展望

文章從藥品冷鏈運(yùn)行機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)歸因等角度系統(tǒng)分析了藥品冷鏈的風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生機(jī)理，發(fā)現(xiàn)藥品冷鏈安全是冷鏈所有主體的博弈過程及結(jié)果。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)：相對(duì)比其他供應(yīng)鏈博弈主體較少、博弈類型較為簡(jiǎn)單，藥品冷鏈的博弈主體多，博弈類型包括了動(dòng)態(tài)博弈、合作博弈、非合作博弈、有限理性博弈等同時(shí)存在。文章最后建立了藥品冷鏈全景博弈模型，并分解構(gòu)建了定性模型，作為定量博弈分析的必要基礎(chǔ)。