国内应急物流研究综述

闫森 齐金平 张儒

摘  要：应急物流是在重大突发事件发生时保障应急物资的筹集、储存、运输和分配的重要活动，可以有效地降低突发事件的伤害，阻止灾害的进一步扩散。文章围绕应急物流体系、应急设施选址、应急物资配送三个方面整理分析了近几年国内学者的研究现状，对国内应急物流近几年的整体研究进展进行了较为充分的说明，并且总结出了研究的成绩和不足，对后续研究者进一步研究有一定指导作用，最后对我国应急物流未来的研究方向进行了展望。

关键词：应急物流体系;设施选址;物资配送;研究综述

中图分类号：F253    文献标识码：A

Abstract： Emergency logistics is an important activity that guarantees the collection， storage， transportation and distribution of emergency materials when major emergencies occur， which can effectively reduce the damage of emergencies and prevent the further spread of disasters. This paper analyzes the research status of domestic scholars in recent years on the three aspects of emergency logistics system， emergency facility location， and emergency material distribution， and fully explains the overall research progress of domestic emergency logistics in recent years， and concludes the achievements and shortcomings of the research have a certain guiding role for follow-up researchers to carry out further research. Finally， the future research direction of emergency logistics in my country is prospected.

Key words： emergency logistics system; facility location; material distribution; research review

0  引  言

近年来，我国发生了诸如地震、洪水、新冠疫情等大规模突发事件，应急物流作为应对突发事件的重要环节，对其的研究越来越受到人们的关注。由于突发事件的突发性与不确定性等特点，大量的应急物资需要用作伤者救助、灾区恢复、卫生防护、秩序维护等，因此对应急物流的研究具有重大的现实意义。目前，国内学者在应急物流体系的构建、应急物流设施的选址、应急物资的配送等方面进行了大量的研究，取得了很多有建设性的成果。但是根据文献检索发现，目前关于国内研究现状与成果综述的文章很少。因此，本文将对近几年国内应急物流研究现状进行总结与评述，在中国知网数据库收集2015～2020年间国内应急物流相关文献数据基础上，对文献按研究内容进行分类分析，找出现有应急物流的研究方法与技术路线，并总结现有研究的不足，为后来的研究者提供方向。

1  研究现状

根据统计，CNKI在2015～2020年间关于应急物流相关文献的刊发数量如图1所示。

在2015～2020年间共发表文献521篇。从2015～2018年，应急物流的研究文献呈现下降趋势。主要是由于从2008年汶川大地震以来，大量学者对应急物流进行了细致且深入的研究，在几年期间发表了大量的文献，而到了2015年，研究者对于应急物流的热度下降，从而导致研究文献逐年减少。在2018年全国又经历了雪灾、洪水、地震等一系列灾害，导致应急物流的研究又进入了高潮，特别是2020年新冠疫情以来，围绕应急物流的研究更是达到了最高点，仅2020上半年就超过了之前4年每一年的综述。对于新的突发事件，应急物流的研究内容与研究方法也会有新的突破。所以，对近几年的研究文献进行回顾与总结十分必要。

文献的主要研究内容如图2所示。主要包括了应急体系的建设、应急设施的选址、应急物资的配送等方面。

从图2中可以看出，应急物流体系、应急设施选址与应急物资配送总共占了所有文献的73.9%，是应急物流研究的最主要的内容，其中应急物资配送占了38%，表明了其在应急物流研究中的重要性。

1.1  应急物流体系研究。应急物流体系是对应急物流的总体规划，它将应急物流中的各个环节进行统一整合，为在突发事件发生时进行快速有效地应急响应提供保障。

杨子健[1]等人从国家物资储备基地建设的角度讨论了国家如何积极参与应急物流体系建设;程华亮[2]等人采用AHP法对应急物流体系进行评价，得出了应急物流体系的建设重点;徐东[3]等人从时间、逻辑、认知和环境四个维度研究应急物流体系，为应急物流体系建设提供理论方法;杨山峰[4]为了提高应急物流救援效率，探究了应急物流保障机制的建立;姜超峰[5]把应急物资保障作為应急物流体系建设的重要内容进行体系建设;霍永强[6]等人以区块链为中心建设应急物流体系。

1.2  应急设施选址研究。应急设施选址合理性对提高应急物流服务的质量和效率有重要影响，在突发事件产生时设施选址具有重要的研究意义。采用文献[7]的方法对近几年的选址问题研究进行总结分析。

1.2.1  基本选址问题。基本选址问题包括覆盖与中值两种类型。覆盖问题侧重于对整个需求区域的最大覆盖，强调应急设施的服务范围;中值问题侧重于距离或者时间成本的最小，从候选点中选择出的满足目标的位置即为物流网络的中值。

1.2.2  动态选址问题。基本选址只是一个时间周期的选址问题。然而在应急物流中，由于突发事件的不确定性和受灾区域的动态变化，设施选址也应该是一个动态化的决策过程。在突发事件发生的一段时间内，可以将设施选址分为多个时间段，每个时间段的受灾区域、受灾点的物资需求、受灾点紧急程度都不同，设施选址应该根据各时段的实际情况进行选址的调整，以应急时对各种情况做出快速反应。

1.2.3  随机选址问题。应急物流的不确定性是其一大特点，也是在进行应急设施选址时不得不考虑的一个因素。应急物流的不确定性主要包括需求的不确定性、道路的不确定性、设施的不确定性等。这些不确定性因素通常采用加入随机优化或者模糊数学的建模方法来解决。随机选址问题可以在确定性问题的基础上进行扩展，在模型中的目标函数中或约束条件中采取一系列的不确定参数，在求解过程中进行不确定性参数的处理，从而解决该问题。

1.2.4  鲁棒选址问题。鲁棒优化法是解决选址问题的不确定性因素的另一种方法。鲁棒优化是处理不确定集合数据的优化方法，通过鲁棒模型转化求解不确定优化问题。在此类问题中，不确定性因素的概率未知，因此，不确定性通过引入不同的离散场景或连续范围来体现。

1.2.5  其它选址问题。还有部分学者采取了评价或聚类的方法解决选址问题。评价法是通过建立评价体系，采用评价方法对候选点进行评价，评价分数最高的即为选址点。聚类法是对受灾区域采用聚类方法进行分类，逐步缩小候选点的分类，最终选出选址点。

表1给出2015～2020年研究文献按选址问题进行分类的结果。

1.2.6  选址问题求解方法。应急设施选址问题可以通过精确算法及非精确算法两类算法来求解。精确算法可以求出确定的最优解，对于简单问题的求解十分便利有效。但是，随着选址问题考虑的目标与影响因素越来越多，精确算法的求解效果逐渐变差，甚至得不到结果，所以非精确算法，特别是启发式算法被大量应用于求解选址问题。表2为选址问题求解算法的分类及介绍。

1.3  应急物资配送研究。应急物资配送是近几年国内研究者在应急物流方面的研究重点，这与应急物资对突发事件生命安全损失的降低和影响范围的抑制等作用密不可分。应急物资配送问题大都是以路径规划的方式来进行研究。应急物资配送的影响因素是十分复杂的，考虑不同的影响因素就有不同的解决方法。

1.3.1  时间窗约束问题。应急物资配送具有强烈的时间紧迫性，特别是在突发事件初期，应急物资的配送及时性直接影响到灾害的损失大小。宫华[27]等人考虑应急物流时间紧迫性，以需求满意度最大和成本最小建立了路径优化模型;肖玉徽[28]等人建立了时间窗约束下的成本最小的路径规划模型;李卓[29]等人考虑软时间窗约束，建立了多目标路径优化模型;王伟[30]等人考虑运输延迟时间，以应急物资配送时间最短为目标，建立了车辆调配送模型;胡忠君[31]等人以时间分配成本为目标建立了物资配送混合优化方法;朱姝帆[32]等人考虑多禁止时间窗，建立了配送时间最小的应急物资配送模型。

1.3.2  不确定性约束问题。由于突发事件的不可预知性，导致应急物资配送也存在许多的不确定性因素。朱佳翔[33]等人考虑灰色不确定性与鲁棒不确定性建立了应急物资配送模型;刘长石[34]等人考虑震区设施容易被灾害或次生灾害破坏从而失效，构建了具有设施防护的“防护—破坏—优化”三层模型;何松柏[35]等人对道路中断情况进行了定义，构建了基于公路网络的应急物流配送模型;王茵[36]等人构建了配送中心爆仓和道路破坏的不确定因素的双层优化模型;蒋杰辉[37]等人构建了需求预测模型来解决需求的不确定性，然后建立了路径规划的多目标模型;张玉州[38]等人以延误时间和运输时间最小为目标，建立了紧急程度不确定的配送规划模型。

1.3.3  动态性约束问题。突发事件发生后，受灾区域的通信设施可能会遭受破坏，受灾人员及受灾情况不能在第一时间准确掌握，受灾点的物资需求也会随着时间的推移而变化。因此，应急物资配送也是一个动态的过程。黄辉[39]等人考虑需求的动态性，将物资配送分为两阶段，分别以时间最少与满意度最大为目标建立了模型;宋英华[40]等人以满意度、总成本、人员损失为目标的双层动态配送模型;胡忠君[41]等人以实时交通信息为基础，构建了公平性最大的应急物资配送模型;朱姝帆[32]等人建立了动态博弈的协同配送决策模型。

1.3.4  应急物资配送问题求解方法。应急物资配送问题即路径规划问题是典型的NP-Hard问题，精确算法在求解此类问题时得不到好的求解效果，而启发式算法在求解此类问题上，有较好的效果，也一直受研究者的关注。应急物资配送问题求解算法分类如表3所示：

1.4  定位—路径问题（Location Routing Problem， LRP）。随着对应急物流研究的深入，学者们发现选址与物资配送不仅可以单独作为研究内容，将两者结合的定位—路径问题（Location Routing Problem， LRP）也是值得研究的問题，这更能体现应急物流研究的整体性。

刘长石[42]等人考虑应急物资模糊需求、时间窗等不确定因素，以总运输时间最短为目标，建立了多周期模糊LRP模型;陈刚[43]等人针对LRP问题，建立了以最小化时间和成本及安全性最高的多目标优化模型，并设计了一种带精英策略的快速非支配排序遗传算法（NSGAII）求解该模型;杨恩缘[44]等人考虑应急物流多级网络，建立了应急物资选址—路径问题的混合整数规划模型;戴君[45]等人考虑选址与路径规划的相互影响，建立了“定位—路径问题”优化模型;孙华丽[46]等人考虑不确定性因素，基于鲁棒理论，以时间和成本最小为目标，建立了定位—路径优化模型;盛虎宜[47]等人综合考虑灾害大小、灾区道路损毁程度、车辆随机行驶时间等因素，构建了多目标LRP模型。

2  研究现状总结

以下是针对上述国内近几年关于应急物流研究文献的总结：（1）关于应急物流体系方面，国内研究者主要针对体系建设、框架以及体系评价进行了研究，从宏观方面对我国应急物流体系的发展提出建议与对策。（2）关于应急设施选址方面，主要有评价法和数学建模的方法进行选址研究。评价法考虑环境、人口、经济等因素进行评价前提下的构建，采用评价方法得出选址结果。而建立数学模型能考虑更多的因素，比如动态性和不确定性等。规划目标集中于时间与成本目标，求解方法集中于精确算法与非精确算法。（3）关于应急物资配送方面，研究者们主要针对路径规划进行研究。在模型建立的过程中考虑不确定性、动态性以及时间紧迫性等因素，构建以时间或成本等目标的模型，包括多目标模型、双层模型等。

3  研究展望

通过对近几年国内文献的研究分析，本文针对未来应急物流的研究方向提出几点建议：（1）当前应急物流体系主要针对国家方面，对特定区域或特定城市的应急物流体系研究较少。而在实际情况中，每个地区的地理环境、经济情况、人口数量都不同，很少有一套应急物流体系可以适用于所有情况。所以，针对不同区域的应急物流体系研究是未来的研究重点。（2）在应急物流选址方面，首先是模型的建立应该更注重于不确定性方面，不仅仅是需求的不确定性，还有应急设施、运输道路、天气情况等因素也要加入考虑。然后要考虑更多的选址影响因素，环境、人口、经济情况等诸多因素可以在目标函数中体现，可以使模型更加准确符合实际。其次是优化求解方面，现有的求解算法大都存在收敛速度慢、易陷入局部最优、主观因素过大等特点，而算法的结合可以有效地解决这个问题。而新型的启发式算法如布谷鸟搜索算法、水滴算法、仿生算法、烟花算法等都对启发式算法的缺点有所改进，在应急物流选址问题中有良好的应用前景。所以，混合算法与新型启发式算法是未来研究的主要方向。（3）在应急物资配送方面，不确定性依然是模型建立要考虑的重要因素，需求、道路、受灾区域、受灾紧急程度等不确定因素都应纳入考虑，使模型更具实用价值。求解优化算法方面应该与需求算法的结合和更多优秀的算法的应用，使求解效率更高，结果更准确。另一个重点研究方向是与选址问题相结合的LRP问题。虽然已有部分研究成果，但对于两者之间更紧密的协同规划还需要进一步研究。双层目标规划是以后研究的重点，它可以将选址与路径更加紧密的联系在一起。但其模型的建立和求解方法的设计，还需要后来的研究者进行深入的研究。

4  结  论

本文对应急物流国内近几年的相关文献进行研究，从应急物流体系建设、应急设施选址、应急物资配送三个方面进行分析。在近年来应急物流研究取得了很多成果，但是还不能对实际的情况进行全面的考虑，针对这一点对未来的研究者提出了几点建议。应急物流体系的研究应更注重于区域性的研究，使研究更具有实用性。应急设施选址与应急物资配送应该更注重于不确定性因素的研究，使模型更有实际价值。在求解算方面要与主要算法的结合和算法的创新性。双层规划模型下LRP问题中的深入应用也是主要的研究方向。

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