应急物流研究综述

应急物流研究综述
作者：应俊
来源：《物流科技》2011年第06期
摘要：应急物流系统的高效运作能够降低突发事件造成的危害，因而得到了理论界的广泛关注。

作者围绕应急物流管理基础理论、应急物流物资筹集、应急物资调运配送、应急物资库存等几个方面的问题系统介绍了国内外有关应急物流的研究现状，并简要介绍了近一两年国内外的研究状况。

关键词：应急物流；突发事件；灾害物流
中图分类号：F252，1文献标识码：A
近年来。

伴随我国频繁发生大规模突发事件——SARS、地震、雪灾、恐怖主义，应急物流管理作为实施可持续发展的重要途径，已引起学术界高度重视，相关的研究越来越受到人们的关注。

突发事件造成的巨大的人员伤亡和财产损失，必然需要大量的应急物资，以解决或处理伤者救助、灾后重建、卫生防疫、恢复生产、恢复秩序等问题，对应急物流的研究具有重大的现实意义。

本文将系统地介绍国内外应急物流的研究现状。

相关研究综述如下：
1应急物流管理基础理论的研究
国外对应急物流的研究起步早，研究文献也非常丰富。

Aikens(1985)通过线性规划、0－1整数规划、动态规划等九种基本形式的选址模型和方法，对应急物流以及配送选址进行了研究。

Cart(1992)将应急物流描述为以正确的数量、顺序、地点与时间将应急救援物资运达应急需求点的行为。

Vladimir Marianov和Charles Rovelle(1994)在传统的确定性集合覆盖模型的基础上，考虑到服务设施经常处于服务状态的情况。

提出了随机性集合覆盖模型。

Suleyman Tufekei和Wallam A，Wallace(1998)作为权威的应急管理专家指出，应急管理本质上是一个复杂的多目标优化问题，在应急资源有限的情况下，必须要解决资源的折中利用问题。

Antoine G，Hobeika和Changkyun kim(1998)提出了利用先进的知识模型来支持应急管理(应急管理知识模型)。

并已经成功地应用到了西班牙的水灾管理中。

Masood A，B.，Amr K.Mortagy和Colnel Ali Alsayed(1998)建立了放射性物品运输的多目标数学模型，该模型涉及运输目的地的确定及运输路线的选择，其中考虑了出现事故时的应急反应问题。

S，M，Hong-Minh等(2000)运用仿真的方法对供应链中的突发性物流进行了研究。

Sydney C，K Chu和Lisa Chu(2000)提出了香
港医院的选址及其资源配置模型的框架，其中包括两个方面的优化决策：新医院地址的选择以及旧医院地址的重新分布：资源的配置规划，包括新医院床位数量的设置以及旧医院床位数量的重新设置，他们的研究成果已成功应用于香港的医院管理局。

Windzimierz(2001)考虑了应急服务设施选址的双目标模型——综合考虑中心点和中位点目标函数，将它转化为λ参数的Cent-dian单目标模型，并将它转化为Chebyschev λ参数的单目标模型。

这种Chebyschev λ参数的单目标模型可以产生所有的Pareto优化解。

同时讨论了如何将λ参数的单目标模型的算法转化为Chebyschev λ参数的单目标模型算法。

Luis(2003)在MCLP模型的基础上，提出了HCLP(hierarchical cowering location problem)，该模型事实上是MCLP模型的两层推广。

Rus，sell(2005)对2004年印度洋地震与海啸爆发后的救援物资供应链进行实证分析，提出救援物资供应链的流程按顺序包括：物资准备→灾害爆发后进行物资评估及救援请求→物资调度和捐赠→货物取得→运输→交付过程中的跟踪记录→存货管理→交付。

国内在这一领域的研究主要集中在近十年。

翟晓敏等(1998)结合辅助应急管理系统(CEMS)研制实例，从系统结构、推理系统、数据库系统、图形系统、继承网络系统等重要方面对实现快速、有效的辅助应急管理系统作了较深入的探讨，为今后各种具体辅助应急管理系统的研制提供了科学依据。

高东椰、刘新华(2003)提出了应急物流的突发性、不确定性、弱经济性和非常规性特点。

邓伟、王卫国(2003)提出了建立和完善各类信息系统和数据库。

储大建(2003)提出了建立基于系统控制的应急管理模式，包括战略能力，发展能力和过程能力三个方面，认为应建立危机预防和危机应对相结合的全过程管理机制。

欧忠文等(2004)提出了应急物流的概念、应急物流中的政府协调机制、全民动员机制、法律机制和绿色通道机制，以及应急处理技术平台构建的设想。

傅克俊等(2005)把物流配送过程中的突发事件分为对货物状态、车辆状态和道路状态的影响三类，并提出了基于突发的静态模型、动态模型和功能模型。

祁明亮等(2006)总结了应急管理的研究内容，并重点综述了其中的决策辅助模型，提出了应急管理今后发展的方向。

李军和张建勇(2006)在对国内外救灾物流系统发展现状及其特性进行深入分析的基础上。

构建了紧急救灾物资物流配送系统模型。

2有关应急物流物资筹集问题的研究
当大的灾难或事件发生时，仅一个出救点一般不能提供应急所需的大量物资，于是产生了多出救点的组合出救问题。

紧急状态下的物资筹集，主要是筹措选择和组合优选问题。

国外方面，Chomolier(2003)指出社会捐赠的某些物资可能是灾区不需要的，甚至有些时候是根本不能使用的物品。

Beamon(2004)指出在应急反应阶段，最主要的问题是协调救援物资供应与无法精确预测的需求之间的平衡，从而使灾区急需的救援物资可以及时分发到受困民众手中。

Arminas(2005)㈤则指出：在应急物流中救援物资需求在时间、地点、品种、规模等方面都不可
能精确预测。

Trevor Hale和Christopher R.Moberg(2005)主要研究了应急物流供应节点的选择，特别是针对节点应急物资存储量的多少，建立了定量模型。

国内，针对此类问题，戴更新等人(2000)针对多资源应急多点出救问题的特点，给出了多资源应急问题的数学模型，通过引入连续可行方案的概念，并利用单资源问题的现有成果，实现该问题的求解。

何建敏、刘春林等(2000)(2001)在研究应急管理系统中，探讨了一次性和连续消耗系统的物资需求，建立了以“应急开始时间最早”为目标的多出救点选择模型，给出了模型的求解过程，并在此基础上，进一步探讨了“应急时间最短”和“应急出救点数目最少”的多目标问题，以及相应的算法、举例仿真与实际应用，均取得了令人满意的效果。

李阳(2005)分析了我国现有的救灾管理体系，提出了一个由救灾物资收集中心、物资配送中心、救助中心三级结构的救灾物流配送系统，并论述了救援物资供应的流程，对于应急物流系统的研究具有一定的参考价值。

文献[30-31]研究了单个资源供应点不能满足供应的情况下，需要多个供应点组合供应的问题。

3有关应急物资调运配送问题的研究
紧急状态下的物资调配问题的关键是在救灾物流网络中选择从出救点到需求点的最短路径。

对于这类问题，Knott(1988)提出了一个救援食品运输的线性规划模型，该救援物资运输模型的目标是制作一个易于理解与使用的决策工具。

帮助操作人员决策食品组合、货车与难民营的最优组合。

Gutierrez(1996)提出了在不确定状况下，通过优化设计网络框架，通过这种方法在参数变化情况下寻找下最优化的一种运输网络配置方法。

Takeo Yamada(1996)把应急问题转变为对网络最短路的求解。

George F.List(1998)在放射性危险物品运输优化模型中引入了应急问题。

Fiedrich(2000)等研究了地震后的应急物资调度问题，认为地震发生后最主要的目标是让伤亡和损失最小化，据此提出了一个动态的最优模型，可以有效评估地震发生后的资源分配方式的表现和有效性。

Linet(2004)提出了一个基于混合整数规划的应急救援物资运输模型，并提出了模型的解决算法。

最后使用算例验证了算法的有效性。

该篇文献比较全面地讨论了在救援物资运输过程中的约束条件与需求，但是该文献提出的模型只解决了如何选择交通工具及按照什么顺序进行货物的装载与卸载，而没有考虑道路状况与运输路线的选择。

目标函数也只是最小化救援物资的运输时间，没有考虑最小化运输费用的目标。

Dahiya(2007)研究了总资源有限的平衡运输问题和不平衡运输问题，以及极端情况下的平衡运输问题，运用表上作业法求解并获得了一些有价值的结果。

Jiuh-Biing sheu(2007)认为快速响应在应急物流活动中是极端重要的，并运用混合模糊聚类的方法，对应急物流中的救灾物资配送问题进行了研究。

刘春林与沈厚才(2003)从应急问题的特点出发，考虑时间紧迫性及系统稳定性因素，建立了应急时间最早、出救点数目最少的多目标数学模型，并运用模糊集理论，通过定义模糊决策
集，采用模糊优化方法成功给出了该问题的求解方法。

孙颖等(2007)通过对地震、瘟疫、恐怖袭击等灾害发生的特点与调运应急资源的机理进行分析，在兼顾考虑事故已发生地点的需求和其他地点潜在发生事故的可能性的情况下，把总调运时间最小化作为目标，建立了非线性混合整数规划模型并求解。

刘北林和马婷(2007)认为应急物资在调度过程中不仅要考虑时间的紧迫性，也要考虑运作的经济性，在此基础上建立了时间最短、成本最小的多目标数学模型，并利用理想点法对此问题进行优化求解，算法简便。

在给定限制期的情况下，刘春林等用赋权网络最小风险路径的选取算法将问题转化为最短路问题的变权迭代，并且文献[46-47]研究了调运时间为模糊数的最短路径选择问题。

4有关应急物资库存问题的研究
张最良等(1997)在其专著中提出了军事物资的库存控制基本模型。

高建国等(2004)论述了中央级救灾物资储备仓库在地震紧急救援中的作用和(2005)国家救灾物资储备体系的历史、现状。

Santoso(2005)提出了一种在随机成本需求求解和容量问题下的供应网络整合设计的思路，通过分析，对于何处应建立应急设施，以及每处设施配置何种物流设施来实现成本最低的模型，并且他还考虑到满足现实需求的容量可能存在不足的情况，因此，将短缺的资金也纳入到了整体成本里。

5国内外近两年有关应急物流的研究
Jiuh Biing Sheu(2010)提出了在大规模自然灾害后的不完全信息条件下，应急物流运作的动态救济需求管理模型，它包含以下几个步骤：(1)集中数据以便预测各受灾区域的物资需求；(2)以模糊聚类法将所有受灾区域分为几组：(3)用多准则决策方法决定这些组别的优先次序。

他还以算例验证该模型在不完全信息情况下其动态救济需求预测和分配的效果，结果表明模型的整体预测误差小于10％。

Yuan Yuan和Dingwei Wang(2010)提出了两种考虑更多实际因素的路径选择数学模型。

其一，是单目标的路径选择模型，该模型的目标是尽量减少沿路径的总运行时间，模型还考虑了因为灾害对每个路径的行驶速度造成的影响，将每条路径行驶速度建模为一个关于时间的连续递减函数，并用一种改进的Dijkstra算法求解此模型。

其二，在第一种模式的基础上，进一步考虑灾害期间的社会混乱、恐慌及交通堵塞，提出了一个多目标的路径选择模型，模型的目标是选取路况最简单的路径并使沿路径的总运行时间最短，路径的复杂程度与路径中总包含弧的数量关联，并以一种蚁群优化算法求解该模型。

最后用仿真的方法验证模型、算法的有效性和可行性。

陈达强等(2009)针对单一资源一次性消耗应急系统调度问题，在考虑“应急时间最早”、“参与出救点最少”以及可能存在多可行方案的基础上，分析应急响应成本组成并将其作为对方案优劣评价的修正，建立了基于成本修正的应急物流物资响应决策模型，从仿真算例及其分析结果来看，该方法模型有效地解决了多可行方案问题。

韩景倜等(2009)从技术实施与应用角度研究应急救援物资的调度问题，以时间性，经济性和可靠性为优化目标，建立了多目标决策模型，通过两层算法求解模型。

并给出了仿真实例。

文中的算法求解所得结果属于近似最优解，并非理想解，利用其他算法寻求理想解仍有改进空间。

郭子雪等(2010)研究了基于区间数的应急物资储备库最小费用选址问题，给出了区间数的概念和运算，构建了参数为区间数的应急物资储备库最小费用选址模型，提出了求模型满意解的算法，最后通过算例分析说明该方法的有效性。

6现有研究存在的问题及研究的发展趋势
通过对国内外相关研究情况的综述可以看出，目前在应急物流决策理论与方法研究方面还存在有以下主要问题：
(1)在研究思路上，没有把应急物资决策问题作为一个整体去研究，只是对其中的部分环节或内容进行了优化，如何根据应急物资决策的特点和实际需要，把应急物资决策问题作为一个整体进行系统研究，是应急物资决策理论方法与模型研究需要进一步解决的问题。

(2)在研究方法上，宏观、定性、描述性的研究偏多，定量、微观、可操作性的研究偏少。

有些研究方法过于简单，部分文献只停留在必要性和重要性的论述方面，虽然建立了一些应急物资决策的模型，但是这些模型大多都是建立在确定信息基础上的，模型过于简单，没有充分考虑救灾环境和决策中存在的不确定性因素，降低了现实推广和应用价值。

国内外研究人员也正力争用更加科学合理的方法，以期解决现有的研究存在的这些问题。

主要反应在两个方面：
(1)对于应急物流的研究趋于基于动态应急需求的假设。

静态、动态的区别就反映在：静态调度大都集中于应急供应点的组合优化问题，认为应急物资的供给量是无限的，其调度是静态的、一次性的；而动态调度考虑了突发事件发生后的不同阶段。

应急任务和物资特征各不相同的特点，因此应急物资调度是动态的、连续的过程。

(2)系统化的趋势——将应急物流的各个环节置于一个整体系统中去研究。