流感疫苗供应链研究综述与展望

王明明

（河南工业大学 管理学院，河南 郑州 450001）

0 引言

流感是由流感病毒引起的呼吸道疾病，具有传染性强、发病率高、人群普遍易感等特点[1]。据世界卫生组织统计，每年因流感季节性流行造成的重症病例有300 万至500 万，死亡病例约25 万至65 万[2]。越来越多的研究表明高效运作的疫苗供应链对于流感疫苗接种的重要性。从供应链视角将流感疫苗供应链与其他类型供应链进行比较，疫苗的产出不确定不仅受到外部环境因素影响，还受到生产原材料和生产周期的影响。另一方面，疫苗接种是疫苗供应链独有的特征。本文通过对近年来流感疫苗供应链文献分析，发现目前运筹与管理领域关于流感疫苗供应链相关文献主要集中于的三个方面。（1）疫苗生产存储：涉及到疫苗产品选择、产出不确定、储运管理等。（2）疫苗接种：涉及个人的接种决策和激励策略对个人接种的影响。（3）契约设计：供应链成员之间通过契约方式实现流感疫苗供应链协调。下面对相关文献研究框架和研究内容进行梳理总结，并对未来研究进行展望。

1 流感疫苗生产储运研究

疫苗生产储运是流感疫苗供应链的重要组成部分，合理的生产储运管理能够为疫苗的接种提供保障，否则会导致疫苗浪费和损失。流感疫苗生产储运研究框架可分为三个阶段（见表1）。

表1 流感疫苗生产阶段研究框架

在流感疫苗大规模生产之前，政府或公共卫生机构需要提前决定使用哪种流感疫苗，使用哪种流感疫苗是流感疫苗供应链中的第一个决策。考虑到世界卫生组织每年会预测南北半球流感疫苗中包含的流感毒株，Wu 等[3]研究制定了流感疫苗选择的动态优化策略以提高社会福利。在此基础上，Cho[4]分析了政策制定者继续使用当前疫苗还是更新疫苗两种策略。另外，考虑到疫苗成分选择受限于流感毒株和疫苗生产决策时间不确定因素，Özaltin 等[5]研究了疫苗成分组成和决策的时机两个关键决策对疫苗选择的影响。此外，Özaltin 等[10]使用双层多阶段随机混合整数规划模型研究了动态环境中的流感疫苗成分选择和生产决策问题。

流感疫苗生产中存在多种不确定，其中最突出的就是与流感疫苗生产过程相关的产出不确定。以流感灭活疫苗生产过程为例，图1 显示了流感灭活疫苗生产过程，包括胚蛋培养、病毒培养、灭活、纯化配比、灌装包装五个步骤。从鸡蛋到成品疫苗，周期一般需要近二十天。复杂的生产工艺和较长生产周期使得疫苗生产时存在产量损耗，而胚蛋培育毒株的不确定性增加了疫苗产出不确定。

图1 流感灭活疫苗生产过程

Chick 等[6]最早研究了产出不确定对流感疫苗供应链成员生产决策的影响。Deo 和Corbett[7]在此基础上分析了产出不确定对进行古诺竞争制造商的进入以及生产决策的影响。随后，Jansen 和Özaltın[11]考虑到竞争的制造商在生产能力、生产成本及随机产出的差异，研究了非对称制造商面临产能约束和产量不确定时的生产决策问题。Jansen 和Özaltın[12]通过构建具有内生进入的两阶段博弈模型，分析了随机产量和生产能力对疫苗市场中企业数量、疫苗供应量、消费者剩余和社会福利的影响。Chick 等[13]研究了政府和供应商之间的信息不对称对生产决策的影响。

对于具有季节性流行特征的流感而言，有计划的储备疫苗有利于在流感突发时有可以接种的疫苗。另外，疫苗产品的特殊性要求运输和储存要在冷藏环境下（温度控制在2℃～8℃）进行，以保证疫苗质量。Hovav 和Tsadikovich[14]通过构建疫苗库存管理和分配网络模型，研究了在保证公共福利的同时最大限度对疫苗供应链成本进行优化的问题。Rastegar 等[8]基于库存地点混合整数线性规划模型研究流感疫苗公平分配的库存位置优化问题。考虑到疫苗的温度敏感性，Saif 和Elhedhli[15]研究了冷链疫苗供应链设计问题，证明在疫苗供应链设计时应权衡疫苗的运输成本和库存成本。考虑到分销商使用冷链或非冷链运输疫苗的动机，Lin 等[9]研究了零售商的检查策略对分销商疫苗运输模式选择的影响。

以上研究中多数将产出不确定作为流感疫苗生产过程中需要重点考虑的因素，认为生产不确定现象与疫苗产品的特殊性有关，并最终导致流感疫苗供应链的供需不匹配现象。

2 流感疫苗接种策略研究

接种流感疫苗被认为是能够以较低成本对个人提供保护，使其免受感染及严重并发症影响的有效手段。因此从社会利益考虑，应该进行疫苗接种，提高流感疫苗覆盖率，但是否接种流感疫苗属于个人决策行为。一些研究者做了提高疫苗接种率策略的研究（见表2）。

表2 提高流感疫苗接种率策略相关研究

从个人角度看，接种流感疫苗需要花费时间、支付费用（流感疫苗在我国属于非免疫规划疫苗，个人需要自费接种）、承担潜在的副作用等，这些因素都可能导致个人疫苗接种犹豫，使得人群整体疫苗覆盖率不理想。例如，2021—2022 年，我国内地的流感疫苗接种率仅为2.47%[22]，覆盖率较低。

针对疫苗接种犹豫现象，研究者分析了个人疫苗接种决策行为。Reluga 等[16]研究了个人认知水平如何随疫苗覆盖率变化，发现个人利益驱动的最优疫苗覆盖率在群体免疫和不接种疫苗之间变动。与个人利益假设不同，Shim 等[17]研究了利他主义行为对降低社区染疫总成本、发病率和死亡率的影响，发现利他主义接种行为可以使疫苗接种决策向最优化方向发展。于是，部分研究者分析了个人疫苗接种行为如何影响疫苗覆盖率。Feng 等[18]通过构建传染病和演化博弈模型，研究了疫苗接种中的搭便车行为。郭飞宇[19]考虑异质人群的信息因素和认知因素，建立了刻画疫苗犹豫现象的动态博弈模型。

在疫苗接种激励方面，Yamin 和Gavious[20]研究了通过提供激励来调整个人接种行为，结果表明当流感传染性较低时，应给予非老年人更高的激励。王希峰等[21]分析了对老年人群的接种激励，发现不同经济激励方案的干预效果存在较大差异。从以上文献可以看出，研究者主要从个体对接种疫苗的认知水平考虑，基于博弈论模型和传染病模型定量分析了个人的接种决策行为和最优疫苗覆盖率，并研究了激励措施对提高个体接种意愿和疫苗覆盖率的影响。但在目前研究中，考虑个人心理认知偏差对接种决策影响的文献还比较缺乏。

3 流感疫苗供应链协调研究

流感疫苗供应链成员主要包括制造商、政府、消费者等利益相关者，他们有各自的利益目标，并从自身利益角度出发做出决策。供应链成员的分散决策和目标不一致，导致了疫苗供应链不协调。例如，我国每年供应市场2 600 万剂左右的流感疫苗中，实际接种只有2 000 多万[23]，造成了疫苗的大量浪费，同时也挫伤了制造商的生产积极性。目前流感疫苗供应链协调主要研究内容如表3 所示。

表3 流感疫苗供应链协调相关研究

Chick 等[6]最早考虑了疫苗产出不确定对疫苗供应链运作的影响，基于SIR 传染病模型，提出了成本共享契约协调疫苗供应链，但未考虑紧急生产的情形。随后，黄远良等[24]研究了产出不确定下两阶段生产的疫苗供应链，提出了共享生产成本和缺货惩罚契约协调供应链。Dai 等[25]分析了疫苗交货时间对疫苗供应链协调的影响，提出了回购和延迟返利契约提高供应链绩效。在此基础上，Chick 等[13]进一步假设制造商具有生产能力和努力程度私人信息，通过设计契约方式降低政府和制造商之间的信息不对称，证明在制造商的努力可验证时，信息租金可以被消除。

由于流感具有跨境传播的风险，Mamani 等[26]研究了跨国疫苗供应链，通过国家间合理转移支付研制疫苗可以达到跨国疫苗供应链协调。但该契约没有对制造商生产力进行激励，这和Chick 等[6]研究不同。宣丽园[27]将研究扩展到竞争环境，研究了竞争的疫苗供应链协调问题，提出了期权契约加强成员之间的合作，改善疫苗供应链的性能。考虑到人们做疫苗接种决策时不能保证完全理性，林康清[28]研究了当过度自信造成决策偏差时，供需不确定对疫苗供应链中消费者、制造商和政府最优决策的影响。Mamani 等[29]研究了由相同制造商组成的寡头垄断市场，发现通过税收与补贴相结合的方式可以实现社会最优疫苗覆盖率。Arifoglu 等[30]研究了政府同时在需求端和供应端采取干预措施，以解决疫苗产出和接种需求双重不确定导致的疫苗供应链低效率问题。以上研究分析了流感疫苗供应链的运作情况，主要考虑到供应链不同参与主体，通过设计相应的契约实现流感疫苗供应链协调。

4 总结与研究展望

由于流感疫苗供应链运作效率提高能够增加疫苗制造商和接种者收益，降低政府承担的社会成本，具有巨大的经济效益和社会效益。研究者近年来在流感疫苗供应链领域进行了大量的研究，并取得了重要的研究成果。本文对流感疫苗供应链相关文献进行总结，从研究框架和内容进行分析。从现有文献来看，仍有一些问题需要进一步研究，未来可以从以下几个方面展开：

（1）在流感暴发时，时间是至关重要的因素。首先，必须在有限时间内做出疫苗成分决策，决定生产何种疫苗。其次，由于疫苗生产的不确定性，需要制造商和政府快速做出生产和订购决策。此外，随着流感流行时间的推移，感染者也随之增加，导致因感染流感产生直接和间接成本。未来研究可以分析流感暴发时具有时间压力的流感疫苗生产决策，有利于提高决策者决策效率。

（2）疫苗接种决策除了受到流感疫苗价格、接种便利性以及接种副作用的影响，还受到个体认知和行为的影响。现有研究主要假设个体在完全理性情况下做出决策。未来研究可进一步考虑个体的损失规避、过度自信、锚定效应等因素，分析个人的接种决策行为。

（3）研究者根据传染病模型确定不同疫苗覆盖率下的感染者比例，计算流感疫苗供应链中感染成本，为决策制定疫苗接种策略提供依据。但是基于SIR 传染病模型仅考虑到了传染期感染者，尚未分析具有传染性的潜伏期感染者对流感传播动态以及对流感疫苗供应链协调的影响。未来研究可以考虑潜伏期感染者对流感传播动态的影响。根据传染病模型确定感染者比例与流感疫苗供应链模型结合，研究潜伏期感染者和传染期感染者对供应链成员决策以及疫苗供应链协调的影响。

（4）现有疫苗供应链相关研究侧重于分析疫苗接种策略，缺少综合考虑其他干预措施在流感疫苗供应链协调中作用的研究。但在流感暴发初期，通常缺少足够的流感疫苗用于接种，此时其他的药物治疗和非药物防控也是控制流感大流行必要的辅助措施。未来研究可以综合考虑疫苗接种和其他干预措施对流感疫苗供应链的影响。