應急物流網絡系統論文范文
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相比于常態物流，應急物流任務緊急、環境險惡，具有突發性、不確定性等特征。災后應急物流需求驟增，要求地面物流網絡系統在頻度、容量、速度等方面的能力與之匹配提升。地面應急物流能力直接依賴于地面物流網絡系統的拓樸基礎和網絡應用，而外界干擾直接影響地面物流網絡系統能力，因此對地面物流網絡系統干擾和干擾應對的分析很有必要。災后地面應急物流網絡所受干擾影響一般呈現三種情況。
1.1應急物流網絡拓樸結構與功能未受損物流網絡拓樸結構未遭破壞，節點和線路的物理結構和功能正常，在流量、速度和成本方面保持常態功能水平，但因應急物流需求驟增帶來應急物流的流量和時間要求驟升，勢必造成物流網絡滿負荷、超負荷現象，如果管理協調不力，極易發生因流量突增造成的設施設備故障、交通事故等次生事件，從而造成地面物流網絡運行不暢。另外，災后出現的各方力量無組織前往災區、民眾擁堵等人為干擾，也會影響應急物流網絡正常運作。
1.2應急物流網絡部分節點或路段受損，部分功能受損物流網絡部分節點受損，導致與其相連的所有條物流鏈路功能下降或斷裂;路段受損或斷裂，路段容量和流量受影響，導致兩頭節點功能受影響。節點和路段是否受損或受損程度的外在影響因素主要有災害強度(如地震強度、洪水強度)、節點和路段所處外部環境(如周邊建筑物的高度、密度、強度和復雜程度)、地形地貌和災后事態嚴重程度(如次生災害)等;內在因素主要是節點或路段的耐災、抗毀強度，如節點建筑、路段本身的抗震強度等。
1.3應急物流網絡大部分要素遭破壞，或高危節點、關鍵路段損毀如果路面物流網絡大部分網絡要素遭破壞，或網絡中的高危節點、關鍵路段受損極易造成整個物流網絡系統癱瘓。如圖1所示，A1為出救點，B為救援點集合，包括B2～B5。從出救點A1到救援點的路徑中，B2是A1到B3、B4、B5的必經節點，A1－B2是必經路段。如果節點B2或路段A1－B2損毀，且短時間內無法恢復，整個地面物流網絡癱瘓。汶川地震后出現多個生命孤島正是由于多條關鍵路段斷裂(如國道G213、G317)，玉樹地震中由于生命線(如國道G214)路面結冰、大裂縫等因素造成。
2應急物流網絡系統干擾應對能力
應急物流網絡系統干擾應變能力，就是網絡系統在遭到人為或自然的外來擾動下，不受影響或者受影響后能夠在規定時間和條件下完成網絡拓樸結構修復、重構和拓展，物流能力在常態物流基礎上實現功能保持、擴展和提升，確保應急物流網絡暢通。應急物流網絡系統干擾應對能力包含網絡可靠能力、網絡修復能力和網絡擴張能力三個方面。
2.1應急物流網絡可靠能力物流網絡可靠能力是應急物流網絡的首要能力，主要指物流網絡遇外界擾動后不受影響、不受破壞或遇擾能應、應之能勝的能力，包括節點可靠能力和線路可靠能力兩個方面，這兩者決定了網絡連通可靠性、網絡容量可靠性、行程時間可靠性和網絡成本可靠性。網絡連通可靠性是指網絡中任何OD對間至少存在一條路徑的概率。網絡容量可靠性主要指應急時物流網絡容量大于等于常態物流網絡容量的概率;行程時間可靠性是指任何OD對間的應急物流行程時間與常態或預期物流行程偏離度接近0的概率。網絡成本可靠性是應急物流成本與常態物流成本的偏離度接近0的概率。
2.2應急物流網絡修復能力物流網絡修復能力是指當應急物流網絡系統遭到破壞后修復完好或網絡重構的速度和成本能力。災后網絡連線破壞引起運輸線路斷裂、網絡節點破壞導致流入流出異常、物流裝備設施破壞帶來物流能力受損等情況發生時，如果物流網絡系統能夠修復，那么網絡修復速度是修復能力水平的表現;如果物流網絡不能完全修復，則修復能力表現為網絡殘缺條件下的物流網絡系統重構能力，如運輸方式的轉換、路線重構、節點重新定位等。
2.3應急物流網絡擴張能力物流網絡擴張能力是指物流網絡受干擾時，最大限度地挖掘和擴張比常態物流更強的網絡容量、能量和功能，以滿足應急物流需求的網絡擴張能力。應急事件發生后，面對驟增的客觀應急需求和主觀應急要求，能夠在短時間內確定節點、增加線路，構建高效物流網絡并提升節點和線路能力。一方面充分利用社會資源，如搭載專業物流公司網絡，使其在運輸存儲、流通加工、裝卸搬運、分揀配送、信息化運作方面更加規范高效;另一方面，對于瓶頸路段盡可能擴容或搭建應急立交，對于收費管制路段重新安排，以達到比常態物流更通暢、便捷的綠色網絡。
3應急物流立體多級網絡系統構建
3.1應急物流網絡系統拓樸結構
3.1.1應急物流網絡立體構成應急物流的基本問題是如何在有限時間內滿足應急物流需求。在內外部各種擾動下，應急物流任務的實現僅依賴地面物流網絡是不夠且不可靠的，選擇或改進節點、路徑，重構并集成以火車和鐵路、汽車和公路為主要元素的地面應急物流網絡，以船只和航線構成的水路應急物流網絡及以直升機、運輸機和航線構成的空中應急物流網絡，形成水陸空立體應急物流網絡系統，以此為基，科學組織并整合物流立體網絡資源，機動選擇或最迅速、或最便利、或最經濟的路由和路徑，有序、高效地完成應急物流任務。
3.1.2應急物流多級網絡結構在常態物流網絡基礎上，以覆蓋最多受災區域、高效滿足應急需求為目的，設計四級關鍵路徑、多維物流方式的應急物流立體多級網絡拓樸結構，如圖2所示。從左向右第一級為供應點集合，包括供應各類應急物資和設備的直接供貨商、各界捐贈源、各級物資儲備庫等;第二級為供方中轉集合，負責銜接上游供應商，向需方中轉或救援點調配供應物資與設備;第三級為需方中轉集合，負責銜接上游供應商或供方中轉的物資、設備，直接向救援點配送;第四級為救援點集合，負責接收來自供方、需方中轉發來的物資、設備，并對災民進行配發。在立體應急物流網絡中，供需雙方中轉站選址是關鍵，它既是地面物流方式的節點，也是其他運輸方式的落腳點，因此既要考慮其可連接的運輸方式，又要考慮中轉站的運作能力。唯有這樣，才能做到不同運輸方式之間的對接，實現立體物流一體化高效運作。
3.2應急物流立體網絡耦合功能
應急物流效率效果一方面取決于網絡拓樸結構，另一方面取決于應急物流網絡功能實現。在地面道路受損、設施破壞、節點失效等情況下，重組物流網絡資源和管理網絡流，重構異質耦合物流網絡是實現應急物流網絡功能的有效選擇。
3.2.1應急物流立體網絡物流組織應急物流鏈中，第一、二級，第一、三級，第二、三級之間受擾動較小，可選擇最高效的運輸方式，并選擇最短里程路或最短時間路;第四級主要由第三級聯系和供應，特殊情況下為緩解第三級壓力或可由第一、二級直供緊急物資，第一、二級以空運等方式直接向第四級配送;第三、四級物流網絡最易受到擾動，其組織應變能力決定著應急物流能力，因此在該段應急物流網絡立體化程度會更高、更復雜。災后72小時內，公路、鐵路運能不確定，空運、航運等受擾較少的運輸方式或成為主力，人力、摩托等運力雖小但較靈活的運輸方式是有效補充。
3.2.2基于應急階段的物流功能實現(1)應急啟動階段。第一階段，災后24小時內。應急物流需求以時效為第一目標，整合水陸空物流方式異常重要。此階段主要任務有二:一是將供水、電力、通訊等維修人員和設施設備快速運往災區，為緊急救助和后期大批救助提供先導;二是將信息員、醫療隊、專業救援隊和緊急救援設備、藥品物資運至災區。如果路面網絡嚴重破壞，空運是最佳選擇，如直升機在汶川震后初期發揮了重要作用;如果天氣惡劣，原始但靈活的人力和水陸空聯運是打開救援局面的良方，大災中最先到達災區的往往是攜帶緊急物資的急行軍。(2)應急救援階段。第二階段，災后72小時內。應急物流需求以時效和流量為主要目標。這一階段時效要求未減，同時產生巨額流量需求，地面應急物流網絡逐漸成為主體，其他運輸方式為補充。大批救援人員進出、救援物資進入、傷者運出、死者安葬等需要地面應急物流網絡迅速恢復常態物流功能，并在可能的條件下擴容、改變網絡結構等地面物流網絡重組，如構建小世界網絡［15］、關閉的某些路段、交通管制等。(3)應急恢復階段。第三階段，災后72小時后。應急物流需求的主要目標是大流量和低成本，地面應急物流網絡成為主體。繼續救援、災民日常生活和災后重建所需的物資與設備的籌措、調運和配送是此階段的主要物流任務，應急物流運作可以與常態物流接軌，考慮低成本、大流量、便利性需求等選擇物流主體和物流方式。
4結束語
在近年重大災害應急物流實踐中，無論是物流“生命線”的打通，還是應急物資到達速度與規模，皆表明應急物流網絡系統應對干擾的能力不斷增強，但同時也反映出地面物流網絡系統的抗毀能力、可靠性、彈性的相對有限性。面對災后激增的應急物流需求，無論地面物流網絡是否受到擾動，都需要對常態物流網絡做調整、優化甚至重組。本文在分析地面物流網絡系統面對突發事件的干擾影響、干擾應對及應對瓶頸的基礎上，基于流程再造思想和“保暢通”要求構建含公路、鐵路、航空、水路的立體多級應急物流網絡系統，以應對和弱化災后擾對應急物流網絡系統的影響，保證應急物流需求高效實現。
作者：孫君譚清美張中華單位：南京航空航天大學經濟與管理學院無錫商業職業技術學院工商管理學院
