应对突发公共卫生事件的“智慧塔”应急物流模式研究

冯良清，陈倩，郭 畅

(南昌航空大学 经济管理学院，江西 南昌 330063)

一、引 言

21世纪初至今，世界各地的突发公共卫生事件频繁发生，如：2003年的“非典”事件、2009年的甲型流感病毒H1N1、2014年的埃博拉病毒，以及2019年的新型冠状病毒肺炎疫情。这些突发公共卫生事件不仅给人类的生命安全带来极大威胁，而且给社会经济造成严重损失，如2014年的埃博拉疫情，死亡病例超1.13万人，确诊及可能感染病例超2.85万人，造成经济损失超过350亿美元[1]。面对频繁发生的突发公共卫生事件，应急物流通过快速供应药品、食品等必要物资可以拯救生命和减轻损失[2]。而在新型冠状病毒肺炎疫情防控过程中，传统人工应对方式在应急管理系统中已是力不从心[3]，我国应急物流暴露出效率较低、供需脱节、捐赠物资管理不完善、反应迟滞等问题[4]，建设更加智慧化的应急物流模式迫在眉睫。本文在分析突发公共卫生事件对应急物流功能的需求基础上，利用智能化物流运作手段，探讨了智慧化的应急物流模式问题，希望有助于推动我国应急物流模式的智慧化建设和发展。

关于应急物流模式的研究，学者们已经展开了一些探讨。一些学者从军民融合角度出发，探讨了由军队、地方政府或企业等社会主体共同参与的应急物流模式。冯春等[5](2014)研究了军民融合式的应急物流模式，采用IDEFO模型分析军队和民间力量在应急物流的备灾、应急响应和恢复重建中发挥的作用，并提出军民融合式应急物流模式的发展机制。王术峰[6](2014)借鉴供应链管理思想，基于第五方物流理论，在组织、运营、保障及服务方面，探讨了创新军地协同服务应急物流模式的构建并提出建议。姜玉宏等[7](2017)重点探讨了由政府、部队、企业等组成的军民融合一体化应急物流模式，为增强应急物流的配送能力提供参考。还有一些学者从技术应用角度出发，通过互联网、区块链等现代信息技术的运用进行应急物流模式探讨。纪红任等[8](2010)提出了基于二维码技术的应急物流模式，通过分析应急物资对自动识别技术需求，规划二维码技术标识的应急物流模式，提高了应急物资的管理水平和时效性。姜方桃等[9](2018)提出了“互联网+”的应急物流模式，利用互联网技术，对传统应急物流的体验、服务、成本等进行了价值重构，解决了传统应急物流信息交互问题。李旭东等[4](2020)提出了基于区块链技术的应急物流模式，通过剖析区块链和应急物流在应对突发公共卫生事件时的耦合机制，探讨高效运行、助力捐赠、智能发展的典型应用模式和措施，完善了应急物流模式研究。虽然已有文献对应急物流模式进行了探讨，但相对而言较为缺乏，且研究内容多是以自然灾害或未区分类型的突发公共事件为背景，较少考虑突发公共卫生事件。近几年，突发公共卫生事件频发，少数国内外学者逐渐关注突发公共卫生事件下应急物流的发展问题，但重点集中在应急物资的运输配送[10]和储备[11]、应急物流系统的建立[12]、应急物流法律机制的制定[13]等问题上。针对突发公共卫生事件下应急物流模式构建的研究还有待拓展，尤其是可供借鉴的智慧化应急物流模式相对匮乏。

因此，本文基于已有研究现状及应急物流发展需要，同时区别于已有文献，重点研究突发公共卫生事件下智慧化应急物流模式的构建。将智慧物流和应急物流相融合，运用智慧物流具备的新技术、新管理、新手段，构建智慧化的应急物流模式。以实现突发公共卫生事件对应急物流功能的需求为目标，剖析关键流程和技术，从整体出发构建应急物流模式的架构。然后以应急物资和应急人员为对象，具体分析该架构下应急物流的智慧化运作流程。

二、突发公共卫生事件对应急物流功能的需求

突发公共卫生事件具有未知性、突发性、群体性、传染性和应对协同性等特点[14]。事件出现的未知性，要求应急物流做好应急需求的预防监测工作，以便实现快速反应。若事件一旦爆发，突发性、群体性、传染性等特点则要求应急物流实现应急物资及时有效、快速安全地送达事发地。因此，本文认为突发公共卫生事件对应急物流功能的需求表现，可以归纳为以下几个方面：

(一)应急需求预测

应急需求预测是指依据历史事件的数据记录，对物资、人员等应急需求进行准确预测，以便顺利开展救援工作的功能。面对突发公共卫生事件的未知性，监测突发公共卫生事件是确定是否需要应急反应及其应急反应规模的前提，也是合理动员社会资源和配置卫生资源的基础[15]。因此，做好应急需求的事先预测是及时应对突发公共卫生事件的首要功能。否则，将会造成物资供不应求的艰难局面。例如，新冠疫情爆发初期，国际范围内面临着医疗物资全面告急的困境。

(二)供需精准匹配

供需精准匹配是指利用技术手段搜集供需双方信息，并精准匹配应急物流中人员、物资等供需信息的功能。突发公共卫生事件的未知性和突发性，增强了供需双方之间应急信息的不对称性，要求应急物流通过供需精准匹配来提高应急物流效率、解决供需矛盾。否则，将导致应急供需严重失衡。如新冠疫情初期，疫情严重地区“一罩难求”和微信朋友圈口罩现货售卖的对比，部分慈善机构接收各方捐赠的医疗物资堆积仓库和医院医疗物资全面告急的问题，社会各界物资捐赠大批送往疫区却因不达标而导致资源浪费的现象，都凸显了因供需双方信息不匹配带来的物资供需矛盾。

(三)物资快速流通

物资快速流通是指突发公共卫生事件发生后，应急物资在第一时间被送达疫区的功能。突发公共卫生事件的群体性特征，往往会出现应急物资需求量激增、需求地增多的局面，要求应急物流加快物资的流通。但防止疫情扩散采取的隔离手段，往往会导致应急物流运力不足，制约应急物资的快速流通。如新冠疫情爆发后，为抑制疫情扩散，国内乃至国际上众多铁路和航线暂停，地区之间也设置了形形色色的道路关卡，给应急物资输送造成了直接阻碍。因此，为确保灾区能在第一时间获得救援物资，物资快速流通是应急物流的重要功能。

(四)信息实时监督

信息实时监督是指对应急物资的采购、运输、仓储、配送及使用整个流程进行实时监督，确保来源可信、保管可靠和去向可查，并借助互联网平台及时向公众发布应急信息的功能。随着公民意识增强和媒体素养提高，互联网用户不仅是信息接收方，而且在公共紧急事件的危机沟通中发挥着重要作用，如表达自己的观点、与他人讨论事件、共享信息等[16]。各种媒体社交软件逐渐成为了公众对社会各界工作的监督工具，同时也是谣言的滋生地。为促进社会和谐稳定及保证应急公开公正，应急物流必须具备信息实时监督功能。否则，网络谣言会造成民众抱怨、恐慌和政府形象受损的不良反应。

(五)规避传染风险

规避传染风险是指在完成所有应急物流任务的同时，也要确保应急工作人员生命安全的功能。突发公共卫生事件具有传染性的特征，应急人员时刻面临着被病毒感染的风险。如携带病毒的患者、应急产生带有病毒的废弃物、疫区产生的逆向物流等，都有可能使应急人员被感染或会成为潜在传染源。因此，为防止传染扩散和二次传染，应急物流需要具备规避传染风险的功能。

可见，要满足以上突发公共卫生事件对应急物流功能的需求，结合信息技术不断发展的时代背景，必然要应用智慧物流的手段。智慧物流是指利用高新技术和现代管理手段，实现高效率、低成本、智能化运作的物流配送网络体系[17]，可以提高物流系统的分析、决策、执行、智能化和自动化水平[18]。利用智慧物流现代化的技术和管理，可以让这些功能充分发挥作用，有助于构建智慧化的应急物流模式。

三、构建应对突发公共卫生事件的“智慧塔”应急物流模式

物流是复杂的动态网络系统，尤其是应急物流作为特殊情况下的物流活动，其表现更为复杂多变，为提高应急物流的智慧化水平，本文将利用现代技术构建智慧化的应急物流模式，并称该模式为“智慧塔”应急物流模式。在构建该模式时，必需要把握好关键流程和技术。

(一)智慧化应急物流模式的关键流程及技术

1.关键流程

(1)信息的采集分析

信息的采集分析主要是对应急物资的采购、运输、仓储、配送等信息，应急人员的作业行为、行动轨迹等信息，以及突发公共卫生事件的情况信息进行采集分析。因为突发公共卫生事件对应急物流的要求，需要政府部门、社会力量、人民群众等多方主体协同完成，涉及信息量大、内容复杂。所以对信息的有效采集和分析既有利于应急物流信息的实时更新和公布，又可以增强应急物流工作决策的科学性。

(2)交通的协调规划

交通的协调规划是协调各地交通部门、统一应急交通规划、制定应急交通法规，为应急物流工作中的物资运输和救援人员流动开辟绿色通道。因为突发公共卫生事件对应急物资的大批量需求，和对应急人员的需求，要求交通系统提供更高的运力。而我国在高速公路管理中，绝大部分省、直辖市、 自治区的交通和公安部门分别组建管理机构，单独执法[19]。导致地区之间交通条例不一、部门之间多头指挥，直接造成交通阻碍。所以，对应急物流交通的协调规划可以提高应急物流的工作效率。

(3)专业的团队安排

专业的团队安排是在应急物流过程中，安排具备专业物流知识、专业作业设备、专业工作人员的物流团队开展应急物流工作。因为突发公共卫生事件发生时，要求应急物流不断提高物流效率来实现更大的物流效益，专业的物流团队在应急物流作业过程中会比非物流专业机构表现出更强的专业素养，有助于提高应急物流模式的整体效率。

(4)技术的应用创新

技术的应用创新是指推动智慧物流新技术在应急物流上的应用和创新，为应急物流提供更加科学的决策结果和智能化的作业方式，如运输路线自动优化、物资无人配送等。因为,我国具有人口多、地域广的特征，通过人工来应对突发公共卫生事件的处理方式，信息化程度低、整体性效果差。所以,需要应用创新型技术，提高应急物流信息化水平。

2.关键技术

(1)物联网技术

物联网是包含配备有传感器、网络和处理技术这些智能配件的生态系统，可以为终端用户提供智慧的服务环境[20]。智慧化应急物流模式构建应用到的物联网技术，主要有识别技术、传感器、射频识别(RFID)和全球定位系统(GPS)等。因为这些技术可以采集到应急物流信息，实现应急物流信息可视化和可传化，所以将被应用于智慧化应急物流模式的构建。

(2)云计算与大数据

云计算是传统计算机和互联网相结合的产物，是对信息数据进行储存、处理和利用的技术[21]，而大数据是通过对大量的、种类和来源复杂的数据进行高速地捕捉、发现和分析，用经济的方法提取其价值的技术[22]。因为，物联网技术收集的应急物流信息数量大、种类多，且多是杂乱无章的数据信息，所以，先需要云计算实现大量原始信息的分布式存储和初步处理，再利用大数据进行深入挖掘获取有价值的资源，为应急物流做出科学决策提供依据。

(3)人工智能

人工智能包含各种子领域，这些子领域专门用于创建算法以执行模仿人类智能任务[23]。因为设计有效的算法对大量数据资源进行学习分析，可以提高应急物流的作业效率。而且，对于疫情“人传人”特点，人工智能领域的智能机器人可以实现应急物资的无人化运输和配送。所以，人工智能领域的算法、机器人等技术将被应用到智慧化应急物流模式的构建中。

(4)区块链

区块链是一种共享的、分布式的、同步化的账簿，有助于记录交易和跟踪业务网络中的资产[24]。因为,它去中心化、信息不可篡改性、开放性、自治性和匿名性的特征，能更好地解决网络信息不对称问题[25]，所以，利用区块链技术将应急物资流通过程中涉及到的捐赠者、制造商、政府、医院、慈善机构、社区等所有相关方实时联系，以实现应急物流信息的实时更新和共享，共同承担监督和审核责任。

(二)“智慧塔”应急物流模式的架构

智慧化应急物流模式架构为层次分明、逐级递进的“塔状”模式，所以称为“智慧塔”。“智慧塔”指以物联网、云计算、大数据、人工智能及区块链等关键技术为架构设计的基础，以物流信息采集、处理到应用的层层递进为架构设计的方向，以实现突发公共卫生事件下应急物流智慧化运作为架构设计的目标，从整体上分为感知联动层、信息系统层、应急管理层及信息安全链“三层一链”的架构。如图1所示。

图1 “智慧塔”应急物流模式的架构

1.“智慧塔”应急物流模式的感知联动层

感知联动层是应急物流信息的主要采集层，相当于五官和四肢等感觉器官，关键技术包括RFID、GPS、地理信息系统(GIS)和传感器等物联网技术。通过RFID技术读写应急物资的仓储、包装、装卸搬运、流通加工等物流环节信息，同时承载物资、货架、车辆、人员等应急物流涉及对象的信息。通过GPS、北斗定位系统(BDS)实时监控并反馈车辆状态和位置，并结合GIS对地理环境、天气情况进行观测，便于优化运输配送路线和工具。通过各类传感器对货物、人员的安全状态进行感知并传达信息，例如对仓库温度调节、对火灾监控、对人体温度检测等，避免意外事故发生。感知联动层是通过物联网技术采集信息数据，为“智慧塔”应急物流模式运作提供信息资源。

2.“智慧塔”应急物流模式的信息系统层

信息系统层是信息处理及双向传递的中间层级，相当于神经中枢及大脑，对应急物流信息进行分析处理后，通过各种通信网络技术传递给应急管理层，同时,将应急管理层的反馈信息传输给感知联动层，关键技术包括大数据、云计算和人工智能等。对于仓储、运输、配送等物流环节产生的物流信息，以及市场环境和自然环境产生的各种信息，采用云计算技术进行存储和初步处理、采用大数据技术进行深入挖掘分析、采用人工智能算法进行训练学习，为物资库存安排、运输路线优化、配送方案选择提供智能决策，为“智慧塔”应急物流模式运作提供智能化信息处理技术。

3.“智慧塔”应急物流模式的应急管理层

应急管理层指利用信息系统层传来的有效数据对应急物流活动进行科学管理，同时利用信息系统层反馈应急物流运作情况，以便感知联动层及时更新上传信息，相当于人体针对外界环境影响做出的行为反射。应急管理层主要包括应急需求监控、供需信息共享、交通运输规划、公开监管平台和逆向物流管理等平台。其中，应急需求监控是对需求变动进行监测的平台，主要用于实现应急需求预测功能；供需信息共享为应急供需双方提供信息交流渠道，主要协助实现供需精准匹配功能；交通运输规划是优化物资运输路线的有力保障，加快实现物资快速流通功能；公开监管平台是社会公众监督应急物流过程的有效途径，实现信息实时监督功能；逆向物流管理对废弃包装、医疗废弃物、不合格物资进行回收处理，实现规避传染风险功能。

4.“智慧塔”应急物流模式的信息安全链

信息安全链是指以密码学、数据安全协议等技术为保障，以区块链技术为主要技术，共同组成链条贯穿整个架构，以保障应急物流信息安全，相当于人体的免疫系统。由于感知联动层是信息的采集层、信息系统层是信息的处理层、应急管理层是信息的应用层，三个主要层级通过信息流这一重要资源互联互通、相辅相成，因此，信息安全链对加强信息安全保护力度、提高信息公开透明度、消除信息篡改现象发挥着关键性作用。

(三)“智慧塔”物流模式的应急流程

“智慧塔”的架构在整体上呈现了应急物流智慧作业的实现过程。为更具体地体现“智慧塔”体系架构下应急物流的智慧化运作流程，图2“智慧塔”物流模式应急流程图主要描述了应对突发公共卫生事件时，应急物资和应急人员的主要工作流程。

图2 “智慧塔”物流模式的应急流程

1.“智慧塔”模式的物资应急流程

物资应急流程是指应对突发公共卫生事件时，需要用到的所有物品在“智慧塔”应急物流模式中的流通过程。考虑到政府在突发公共卫生事件中处主导地位[26]，且社会捐赠逐渐成应急物资来源的重要组成部分，所以，物资供应来源主要考虑政府采购和社会捐赠。物资的应急流程内容为：对社会捐赠物资需进行合格认证，不合格的归于不达标物资存放处，通过逆向物流实现其利用价值。合格捐赠物资和政府采购物资分为定向和非定向，前者直接运往需求地，后者先送到各个事发地的应急物流中心，通过供需匹配系统对物资信息分析后，进行供需双方智能化配对，然后经自动分拣后配送到需求地。物资的应急流程从供应端开始，就采用RFID技术存储物资信息，并在每个物流环节都对物资信息进行写入更新，同时利用区块链技术确保物资信息安全共享。在物资运输工具上安装GPS和RFID设备，实时追踪运输工具位置及更新物资动态，这些动态信息通过大数据筛选处理后经互联网传输给交通规划系统，通过算法分析对物资运输路线进行最优方案设计。在物资配送中，尽量选择无人车、无人机等智能机器配送，以减少人员之间接触，降低病毒交叉感染率。对于需求地产生的包装废弃物、医疗废弃物，使用智能机器人进行收集装卸后统一运往回收站实施逆向物流管理，实现规避传染风险功能。

2.“智慧塔”模式的人员应急流程

人员的应急流程是指在应对突发公共卫生事件时，包括医护人员和非医护人员等参与救援工作成员在“智慧塔”应急物流模式中的行动过程。人员的应急流程内容为：应急支援人员可分为政府安排和自愿支援两部分，后者需进行资格认定，认定通过者的信息和政府安排人员的信息一同传输到人员信息库，方便各事发地区应急人员的调配使用，资格认定未通过者不予同意参加支援。根据通过审核的人员信息，将应急支援人员主要分为医护人员和非医护人员，非医护人员里包括应急物资配送人员、外卖配送人员等必要的后勤保障人员。由于医护人员在突发公共卫生事件中发挥着至关重要的作用，所以,一律通过人员调配系统合理安排去向，并到指定地点搭乘专门交通工具前往需求地开展支援工作。非医护人员的信息进入申请匹配系统，需求地向系统发布需求信息，由自愿支援者通过系统申请支援地点和岗位，双方匹配成功后由支援地政府安排地点和交通工具，接送自愿支援者前往需求地支援。从应急支援人员出发到支援结束的各个时段，可采用红外感应、图像识别等技术进行人员安全管理。

最后，所有应急信息都传输到应急信息管理系统中，系统通过云计算处理、大数据挖掘、人工智能学习对应急物流整体状况进行分析监控，获得有价值的信息资源反馈给交通规划系统、供需匹配系统、人员调配系统和申请匹配系统，协助各个系统实时更新工作方案，落实供需智能匹配和物资快速流通功能。同时，保持应急信息管理系统和政府管控、公众监督、需求预测三大平台之间互联互通，为应急信息的公开审核、严格监管提供良好渠道，为应急需求预测功能提供有效信息。

四、“智慧塔”应急物流模式的作用

根据前文构建的“智慧塔”应急物流模式的相关技术、架构及应急流程，该模式主要从“智慧”预警、“智慧”共享、“智慧”运输、“智慧”服务四个方面，为应对突发公共卫生事件发挥重要作用。

(一)“智慧”预警

“智慧”预警指通过应急需求监控，降低应急需求变动不确定性带来的不良影响。“智慧塔”应急物流模式从事先控制角度出发，充分发挥智能技术优势，对物资、人员、工具、运输等应急需求波动进行事先预测并给出预警信号。用物联网和互联网技术实现全国各地突发公共卫生事件的实时监督反馈，用云计算完成历史及现存突发公共卫生事件信息的分布式存储和初处理，用大数据对突发公共卫生事件的应急数据进行深入挖掘分析，用互联网在各地区子系统之间形成预警网络，对应急需求展开实时监控及预警。

(二)“智慧”共享

“智慧”共享主要指通过供需信息共享、公开监管平台及信息安全链，对应急物流及相关信息进行安全共享。“智慧塔”应急物流模式采用GPS、GIS、RFID、传感器等物联网技术对应急物流及相关信息进行实时采集更新，运用大数据、云计算、人工智能对信息数据高效分析处理，经过通信网络技术在交通运输、公安、气象、商务等政府管理部门，以及阿里巴巴、京东、顺丰、德邦等专业物流企业之间传输、发布、共享有效的应急物流及相关信息。同时，使用密码学、区块链等信息安全技术加大应急物流信息传输渠道安全的保障力度，实现应急物流信息管理的公开透明、精准共享。

(三)“智慧”运输

“智慧”运输主要指对应急物流的运输工具、人员和道路，应用现代化技术和管理方法，通过科学的运输工具调配、应急人员调配和交通路线规划，实现应急物流高效运输。“智慧塔”应急物流模式采用RFID、GPS等物联网技术将各地区可使用的运输工具进行信息录入及实时定位，通过网络技术对各地区可参与应急的人员信息进行实时更新，以便在应急过程中及时调配合适的运输工具和应急人员。应用网络技术和灵活管理打通各地区交通系统，采用各类优化算法和模型，对应急运输路线进行优化。

(四)“智慧”服务

“智慧”服务主要指包括应急物资分配、作业安全监控、物资库存安排和逆向物流管理等，借助技术力量，为应急对象及应急人员提供更加智慧化的服务。应急物资分配根据共享的供需信息合理分配到不同的应急对象；作业安全监控通过图像识别、传感器等技术实现作业人员、工具及场所的安全管控；物资库存安排采用算法学习、智能物件等实现自动化、智能化的进出库运作，保证充足合理的应急物资库存；逆向物流管理是通过智能技术对物资、废弃物等进行实时追踪管理，避免资源浪费及二次污染。

五、结 语

本文讨论的“智慧塔”应急物流模式是针对突发公共卫生事件的物流应急问题，结合信息技术不断发展的时代背景，利用现代技术构建的一种智慧化的应急物流模式，为应对突发公共卫生事件的应急物流管理提供了重要参考。实际上，诸如自然灾害引起的其他突发公共事件具有一定特殊性，如何结合各类型的突发公共事件特征，合理实施智慧应急物流模式需要进一步研究，以创新物流技术应用及管理方法，为我国应急管理机制的长期健康发展提供理论基础。