李玉蘭，郭愛東，柴樹峰

(軍事交通學(xué)院 軍事物流系，天津300161 )

我國(guó)當(dāng)前采用的軍隊(duì)和地方條塊分割的應(yīng)急物流管理模式，在應(yīng)對(duì)系統(tǒng)性突發(fā)事件時(shí)，容易出現(xiàn)協(xié)調(diào)困難、決策緩慢、資源分散及信息不暢等問(wèn)題。因此，實(shí)現(xiàn)軍地一體化應(yīng)急物流管理是當(dāng)前需要切實(shí)解決的問(wèn)題［1-2］，做好應(yīng)急物資供應(yīng)、物資調(diào)度以及救助人員分配等問(wèn)題的研究工作，成為保障人們生命安全的重中之重。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者從不同角度對(duì)救援物資的需求預(yù)測(cè)問(wèn)題進(jìn)行了分析［3-7］，但針對(duì)軍地一體化應(yīng)急物流管理中應(yīng)急物資需求預(yù)測(cè)的研究，目前還處于探索階段，需要在理論研究方面做進(jìn)一步的深入研究。

1 物流場(chǎng)理論

物流場(chǎng)定義為物流中心對(duì)周圍的用戶具有非接觸性提供物流時(shí)空價(jià)值服務(wù)的能力，從場(chǎng)理論出發(fā)，包括了流速、流程等時(shí)空關(guān)系的總和，同時(shí)用戶對(duì)物流中心所提供的物流服務(wù)具有依賴關(guān)系。王志國(guó)［8］提出了在一定區(qū)域內(nèi)，按照某種有序方法連接若干個(gè)規(guī)模不等點(diǎn)的物流運(yùn)動(dòng)，就構(gòu)成一個(gè)物流場(chǎng);王宗喜［9］初步構(gòu)建了物流場(chǎng)理論體系;高麗英、湯銀英和姜麗莉等［10-12］對(duì)這一理論進(jìn)行了深入研究和完善。

在物流場(chǎng)中，可定義物流中心或應(yīng)急物資供應(yīng)中心類似于電磁場(chǎng)中的點(diǎn)電荷電場(chǎng)，對(duì)外部輻射能量為所需要的物資或各處可提供的物資矢量(如圖1 所示)。

物流動(dòng)量p 等于流動(dòng)的物資質(zhì)量m與流速V的乘積，其方向與流速方向相同，反映了物資供應(yīng)中心的服務(wù)能力，即

物流場(chǎng)強(qiáng)E與場(chǎng)勢(shì)Ψ 的關(guān)系為

式中:l為應(yīng)急物資供應(yīng)中心到應(yīng)急物資需求區(qū)域的路徑(電力線);S為該路徑的長(zhǎng)度;K為阻尼系數(shù)，是影響運(yùn)輸速度的相關(guān)因子，0 ＜K＜1。

2 雙中心連續(xù)應(yīng)急物資需求的動(dòng)態(tài)分析模型

在軍地一體化物流模式下，應(yīng)急管理不能一蹴而就。根據(jù)我國(guó)社會(huì)、軍隊(duì)的發(fā)展?fàn)顩r，軍地一體化應(yīng)急管理需要實(shí)行三步走戰(zhàn)略，即需要經(jīng)過(guò)物資管理的一體化階段、人員物資管理的一體化階段和全面一體化管理階段［13］。目前需要深化的是軍地一體化應(yīng)急管理變革中的第一步，本文主要研究雙鏈交織協(xié)同的軍地一體化應(yīng)急物流管理問(wèn)題，即在應(yīng)急物資供應(yīng)方面，從軍地一體化管理模式出發(fā)，結(jié)合物流場(chǎng)理論及連續(xù)性方程理論，根據(jù)相關(guān)劃分的應(yīng)急救援區(qū)域，深入分析應(yīng)急區(qū)域內(nèi)外物資供需情況和物流量的動(dòng)態(tài)變化情況。

2.1 雙中心連續(xù)性應(yīng)急物資需求模型

為反映應(yīng)急倉(cāng)庫(kù)的倉(cāng)儲(chǔ)及服務(wù)能力，把點(diǎn)電荷擴(kuò)展為帶電荷的核心，電荷數(shù)量的多少表明了應(yīng)急倉(cāng)庫(kù)的服務(wù)能力，通常包括倉(cāng)儲(chǔ)物資的數(shù)量和及時(shí)調(diào)度運(yùn)送物資的能力。電荷數(shù)量多說(shuō)明服務(wù)能力和覆蓋能力大，電荷數(shù)量少則說(shuō)明服務(wù)能力有限。在軍地一體化應(yīng)急管理初級(jí)階段中，通常存在地方及軍隊(duì)2 個(gè)應(yīng)急物資儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)。當(dāng)存在2 個(gè)物流中心或應(yīng)急物資供應(yīng)中心時(shí)，相當(dāng)于2個(gè)帶正電荷核心，構(gòu)成復(fù)合電場(chǎng)情況如圖2 所示。

雙正電荷物流場(chǎng)情況類似軍地一體雙鏈物流分布，其中一個(gè)是地方應(yīng)急物流中心，另一個(gè)是軍隊(duì)?wèi)?yīng)急物流中心，這樣就形成了雙鏈覆蓋情況。與電磁學(xué)中正電荷電場(chǎng)相排斥不同的是，它們是相互增強(qiáng)覆蓋的。

當(dāng)發(fā)生應(yīng)急事件時(shí)，應(yīng)急事件發(fā)生地區(qū)將大量吸收物流，類似于電磁學(xué)的負(fù)電荷電場(chǎng)。從而可以把正電荷電場(chǎng)看作物資覆蓋區(qū)域，負(fù)電荷電場(chǎng)為需要外界物資救援的應(yīng)急需求區(qū)域，正電荷及負(fù)電荷本身分別為應(yīng)急物資儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)和應(yīng)急事件發(fā)生核心地區(qū)。擴(kuò)展后的軍地一體化應(yīng)急物流的物流場(chǎng)表達(dá)式為

式中:Ψ1和Ψ2分別為地方、軍隊(duì)?wèi)?yīng)急物流中心的可供物流量;Ψ0為應(yīng)急事件發(fā)生區(qū)域的原有物流量;i= 1，2，…，n，表示有n條路徑(電力線)可到達(dá)應(yīng)急事件發(fā)生區(qū)域，各條路徑的場(chǎng)強(qiáng)隨之不同，形成合力構(gòu)成總應(yīng)急物資服務(wù)量。

2.2 非均勻連續(xù)性應(yīng)急物資需求的動(dòng)態(tài)模型

一般地區(qū)在平時(shí)的生產(chǎn)生活中，通常與外界有物資的交換，同時(shí)存在區(qū)域內(nèi)部的物資生產(chǎn)及消耗。在物資調(diào)運(yùn)過(guò)程中，為體現(xiàn)物資的動(dòng)態(tài)變化分析特性，可以把物資量的總體變化通過(guò)區(qū)域內(nèi)、外的生產(chǎn)消耗及交換進(jìn)行分析，如可以分解為區(qū)域內(nèi)發(fā)生的及和其他地區(qū)交換2 種狀況(如圖3所示)。

圖1 物流場(chǎng)理論中的物流中心

圖2 應(yīng)急管理中的復(fù)合電場(chǎng)

這時(shí)物資總變化量模型的表現(xiàn)形式為

式中:Ψ 為物流量;tΨ為物資消耗的時(shí)間;x為外界物資進(jìn)入應(yīng)急區(qū)域后消耗的距離，δx為取其中微小距離來(lái)分析極限情況，從而得到物流量的動(dòng)態(tài)變化。等號(hào)右邊第1 項(xiàng)表示外界物資與本地區(qū)之間的物流量變化，第2 項(xiàng)表示應(yīng)急區(qū)內(nèi)部物流量的變化。

對(duì)式(4)進(jìn)一步細(xì)化，隨時(shí)間變化本地區(qū)整個(gè)物流量的分布為

式中:DΨ為某類物資由該地區(qū)向外界的輸出系數(shù)，與本地區(qū)生產(chǎn)數(shù)量及外界對(duì)該類物資需求量有關(guān)，也與運(yùn)輸方式有關(guān)，可用擴(kuò)散理論進(jìn)行系統(tǒng)分析;E為物流場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小，影響外界物資的調(diào)入速度;G為本地區(qū)該類物資的生產(chǎn)及儲(chǔ)備數(shù)量;tΨ為物資消耗的時(shí)間，由于為動(dòng)態(tài)變化，時(shí)間量較小。

式(5)中，等號(hào)左邊表示整個(gè)區(qū)域一般情況下物流量隨時(shí)間的變化情況。等號(hào)右邊第1 項(xiàng)表示向外界輸出的物流量變化，由于這種配送是向外輸出，從距離上是從核心到邊緣，形成由多到少的物流量變化;第2 項(xiàng)表示外界輸入物資的物流量變化，這種需求可用物流場(chǎng)概念表達(dá)，場(chǎng)強(qiáng)大則需要的物流量也應(yīng)越大。這2 項(xiàng)之和就代表了式(4)等號(hào)右邊第1 項(xiàng)，即外界區(qū)域與本區(qū)域的輸出及輸入之間的物流量的變化關(guān)系，以及距離上的物流量分布。等號(hào)右邊第3 項(xiàng)表示本區(qū)域內(nèi)部能夠生產(chǎn)及儲(chǔ)備的物資量，第4 項(xiàng)表示本區(qū)域的消耗量，這2 項(xiàng)表示了本區(qū)域內(nèi)部的生產(chǎn)及消耗的平衡情況。在未發(fā)生應(yīng)急事件時(shí)，本區(qū)域與外界的物流量交換以及本地的生產(chǎn)和消耗總量相對(duì)來(lái)說(shuō)是平衡的。對(duì)于同一種物資來(lái)說(shuō)，當(dāng)本地內(nèi)部的物資生產(chǎn)速度低于物資消耗速度時(shí)，即式(5)右邊第3 項(xiàng)小于第4 項(xiàng)和第1 項(xiàng)之和時(shí)需要外界的援助。當(dāng)需要外界援助時(shí)，外界輸入物資的物流量與本地區(qū)的物資配送物流量要盡可能相同，否則如果有大量的外界物資進(jìn)入，卻沒(méi)有得力的內(nèi)部運(yùn)輸配送支援，就會(huì)產(chǎn)生物資的堆放管理成本和過(guò)量輸入的損失成本，此外還有受助人員的損失成本。這樣就構(gòu)成了2 個(gè)平衡:一是總消耗和物資總量的平衡;二是外部輸入物流和內(nèi)部配送的平衡。

當(dāng)發(fā)生應(yīng)急事件時(shí)，本地的生產(chǎn)生活會(huì)受到很大的沖擊，平衡遭到破壞，此時(shí)通常沒(méi)有生產(chǎn)，只能依靠之前極少數(shù)的儲(chǔ)量物資生存。但由于人口數(shù)量眾多，設(shè)施或道路破壞嚴(yán)重，一些儲(chǔ)備或儲(chǔ)存物資無(wú)法取出，消耗與平時(shí)相比將有急劇的提高，因此需要外界大量物資的支援，從而物流變化量為

式(6)表示整個(gè)應(yīng)急事件中物流量的變化情況。右邊第1 項(xiàng)為應(yīng)急事件發(fā)生地對(duì)外界物資的總需求;第2 項(xiàng)為應(yīng)急發(fā)生地內(nèi)部能夠生產(chǎn)及儲(chǔ)備的少數(shù)物資;右邊第3 項(xiàng)為應(yīng)急發(fā)生地的物資消耗量。盡管物流通常以離散形式表現(xiàn)出來(lái)，但可以采用宏觀方法處理，也可采用通常連續(xù)形式展開。

3 仿真算例

某一地區(qū)原有5 萬(wàn)人口，每天生產(chǎn)能力為800單位，每天平均消耗物資為200 單位/萬(wàn)人，對(duì)外輸出系數(shù)為220，物流場(chǎng)強(qiáng)為80。計(jì)算當(dāng)前物流量分布?，F(xiàn)該地區(qū)發(fā)生某類應(yīng)急災(zāi)害，其生產(chǎn)能力受到嚴(yán)重影響。當(dāng)?shù)剀婈?duì)?wèi)?yīng)急倉(cāng)庫(kù)和地方儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)均可覆蓋該區(qū)域，2 個(gè)倉(cāng)庫(kù)分布在不同地域。軍隊(duì)?wèi)?yīng)急倉(cāng)庫(kù)提供能力為100 單位，地方應(yīng)急儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)提供能力為120 單位。當(dāng)?shù)赜糜趹?yīng)急的物資量?jī)?chǔ)備為800 單位，每天消耗量為1 250 單位。2 個(gè)倉(cāng)庫(kù)與應(yīng)急發(fā)生地的路線距離、運(yùn)輸速度及運(yùn)力相關(guān)參數(shù)見表1。要求分析整個(gè)應(yīng)急發(fā)生地區(qū)的物流量變化情況，進(jìn)而對(duì)交通管制進(jìn)行全方位處理，保證應(yīng)急物資的有效供應(yīng)。

圖3 某一地區(qū)平時(shí)情況下的物資動(dòng)態(tài)變化情況

表1 軍地倉(cāng)儲(chǔ)物流量運(yùn)力分布

在應(yīng)急事件發(fā)生之前，通常是穩(wěn)定狀態(tài)情況，保持了物流量的平衡，需要有輸入輸出交換平衡，以及內(nèi)部循環(huán)的平衡，可得方程:

已知生產(chǎn)力為G=800，消耗量為ΔΨ =200 ×5 =1 000，DΨ=220，E=80，代入式(7)可得

可得本地區(qū)在通常情況下的物流量分布(一維情況)通解為

式中c1、c2為常數(shù)。

當(dāng)發(fā)生應(yīng)急事件時(shí)，生產(chǎn)及對(duì)外輸出能力通常已經(jīng)基本沒(méi)有了，只考慮原有部分可用儲(chǔ)備物資。此時(shí)由于無(wú)法啟用平民所儲(chǔ)物資，因而需求有急劇的增加，即物流場(chǎng)強(qiáng)E增加，可假設(shè)E=320，物流量的分布為

將數(shù)據(jù)代入式(8)得到

可得應(yīng)急時(shí)的物流量分布通解為

式中c為常數(shù)。

實(shí)際的邊界條件需要根據(jù)應(yīng)急發(fā)生地區(qū)的大量相關(guān)數(shù)據(jù)得出，這里不再作深入解析。

4 結(jié) 語(yǔ)

為高效地綜合管理大規(guī)模應(yīng)急事件下的物流作業(yè)處理，在72 h 黃金時(shí)間內(nèi)完成人民生命救助及國(guó)家保衛(wèi)，形成全民動(dòng)員、全民參與的有效管理，需要實(shí)現(xiàn)軍地一體化應(yīng)急物流全面建設(shè)，從而達(dá)到人員素質(zhì)更專業(yè)、物流調(diào)配更快捷、物資管理更統(tǒng)一。由于大規(guī)模突發(fā)事件發(fā)生的地域廣、危害大，需要外界在最短時(shí)間內(nèi)高效可靠地提供大量的救援物資。本文在軍地一體化應(yīng)急物流管理模式下，結(jié)合物流場(chǎng)及連續(xù)性方程理論，系統(tǒng)分析了應(yīng)急區(qū)域內(nèi)外物資供需、內(nèi)部的分配問(wèn)題以及區(qū)域中物流量動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)，對(duì)應(yīng)急物資需求進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)測(cè)分析，以更好地完成應(yīng)急物資供應(yīng)工作。

［1］ 王宗喜，張志鵬，張磊. 略論軍事物流與應(yīng)急物流協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略［J］. 后勤學(xué)術(shù)，2010 (11):64-66.

［2］ 張德，龔延成. 加強(qiáng)軍地一體應(yīng)急物流體系建設(shè)［J］. 國(guó)防大學(xué)學(xué)報(bào)，2011(2):81-83.

［3］ 郭瑞鵬. 應(yīng)急物資動(dòng)員決策的方法與模型研究［D］. 北京:北京理工大學(xué)，2006.

［4］ Lee J W，McKibbin W J. Globalization and disease:the case of SARS［J］.Asian Economic Papers，2004(3):113 –131.

［5］ Fiorucci P，Gaetani F，Minciardi R. Natural risk assessment and decision planning for disaster mitigation［J］. Advances in Geosciences，2005(2):161-165.

［6］ Fiedrich F，Gehbauer F，Rickers U J. Optimized resource allocation for emergency response after earthquake［J］. Disasters Safety Science，2000，35(1):41-57.

［7］ 周曉猛，姜麗珍，張?jiān)讫? 突發(fā)事故下應(yīng)急資源優(yōu)化配置定量模型研究［J］.安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2007，7(6):113-115.

［8］ 王志國(guó). 物流場(chǎng)論及其在經(jīng)濟(jì)分析中的應(yīng)用［J］. 地理學(xué)報(bào)，1990，45(1):90-101.

［9］ 王宗喜，余子山，李東，等.物流場(chǎng)理論研究［J］. 物流科技，2004，27(11):4-5.

［10］ 高麗英.物流場(chǎng)新論及應(yīng)用研究［D］.北京:后勤指揮學(xué)院，2004.

［11］ 湯銀英. 物流場(chǎng)理論及應(yīng)用研究［D］. 成都:西南交通大學(xué)，2007.

［12］ 姜麗莉，張仲義，盧志舟. 基于場(chǎng)理論的二級(jí)軍事庫(kù)存調(diào)撥模型研究［J］. 物流技術(shù)，2009，28(7):226-228.

［13］ 李玉蘭，駱?biāo)鼐?，郭愛東. 軍民一體化應(yīng)急物流管理初探［J］. 物流技術(shù)，2011(9):67-71.