基于DEMATEL-ISM的应急物流配送效率影响因素分析

李 杰，郭永辉

（郑州航空工业管理学院 管理工程学院，河南 郑州 450046）

0 引言

“应急物流”是指为了应对突发性公共卫生事件、严重自然灾害、公共安全事件及军事冲突等突发事件而对物资、人员、资金的需求进行紧急保障的一种特殊物流活动[1]。在已有的研究中，应急物流体系、应急设施选址与应急物资配送是应急物流研究最主要的内容，总共占了所有研究文献的73.9%，其中应急物资配送占38%，在应急物流研究中具有重要地位[2]，因此，研究应急物流配送，提高其配送效率意义重大。

总结已有研究，郭欣[3]运用系统动力学方法对城市应急物流配送的库存管理进行建模仿真，分析了系统中各因素的因果关系，提出通过改变库存提高配送效率。李良飞[4]运用遗传-蚁群算法对应急物流配送车辆调度进行研究，提出了提高应急物流配送效率的对策。张强[5]从人才结构、反应时间、载运工具、配送路况、数据传输等方面分析了影响应急配送的相关因素，运用层次分析法和Dijkstra算法求解得出了应急配送的最佳路径，从而提高了配送效率。朱佳翔，等[6]运用灰动态规划模型研究了多种不确定因素对应急配送效率的交叉影响。高鑫宇，等[7]通过建立数据包络分析模型，对救援路线的效率进行了分析。Takwa，等[8]运用Petal算法和粒子群优化算法对应急配送的道路车辆路径进行了优化，提高了应急物流配送效率。周朋杨，等[9]应用模糊分析法对决策者行为和应急物流配送中心选址因素进行分析，提出了提高配送效率的措施。

有关应急物流配送效率影响因素的相关文献大多数是从算法的角度进行研究，只是针对某一环节如库存、运输路线等进行优化，从综合管理的角度全面分析应急物流影响因素的研究较为匮乏。因此，本文基于应急物流配送视角，运用DEMATEL/ISM方法，辨析应急物流配送影响因素之间的因果关系，据此给出相应的建议，从而提高应急物流配送效率。

1 应急物流配送效率影响因素辨识

我国有关应急物流的研究是在2003年后开始被重视，何明珂[10]认为应急物流是应对突发性事件的一种物资供给活动，欧忠文，等[11]认为应急物流是为了应对突发性灾害进行的一种特殊的物流活动。应急物流具有普通物流的一般性质，但有别于普通物流，主要是对由于突发性事件带来的人员、资金、物资的损失进行紧急保障的一种物流活动。相比于普通物流活动来说，应急物流具有突发性和随机性、时间紧迫性、弱经济性、操作规范性等特点。在应急物流配送环节，需要考虑费用最小原则、动态原则、规划性原则以及交通便利原则等。

本文通过文献沉淀法确定应急物流配送影响因素指标体系。参考相关学者对应急物流配送影响因素的划分，见表1，同时考虑应急物流配送的特点、原则，最终从经济性、服务能力、可持续性以及交通便利性等方面对应急物流配送的影响因素进行辨识。

表1 相关应急物流配送影响因素划分及相关文献来源

1.1 经济性因素

经济性因素是进行物流活动要考虑的必要因素，物流合理化的目标是服务水平高、成本低。影响应急物流配送效率的经济因素主要考虑进行应急物资配送途中所消耗的配送成本[13]、配送车辆购买成本、配送中心建设成本以及配送中心中各种设施设备、劳动技术人员等人力物力财力的投资成本。

1.2 服务能力

应急物流配送环节的服务能力是检验配送效率的重要指标。游志斌[15]指出应急物资储备能力强，则应急系统的抗击能力强；赵建有，等[16]认为进行运输路径优化，保证最大服务范围，减少服务时间，则应急物流配送更迅速。应急物流配送中心到受灾地区的最长距离反映了在应急物流配送过程中可以达到的最大范围，保证了不同区域的物资之间实现联合。在最短时间内实现配送是应急配送的目标。应急物流配送中心的物资筹集能力、配送中心的位置也是服务能力的体现，应急物资调运的速度越快，筹集应急物资越及时，越能及时送到受灾地区，减少损失。由于救援时间、地点、受灾规模以及在救援过程中发生的很多状况都是未知的，因此，应急物流配送中心需要根据不同的情况作出相应的反应，具备较大的柔性。

1.3 可持续发展因素

可持续性发展因素主要考虑到应急物流配送的长期发展，使应急物流配送在当地能够形成体系。张佩[17]在研究应急物流设施时，考虑了环境等复杂的实际情况，根据天气、地质、地形等自然条件以及受灾地区的灾害等级做出相应的应急配送方案。应急物流配送中心的建设要综合考虑政府的政策支持、当地发展情况，以及与周边环境的协调性。应急物流配送设施设备的完善度以及应急物流配送系统的信息化、自动化、智能化发展水平也在很大程度上影响了应急物流当下以及未来的发展。

1.4 交通便利性

应急物流配送中心与各交通枢纽的衔接主要指应急物流配送中心到公路、铁路、水路等交通网以及港口码头等枢纽点之间的便利性。衔接程度越高，应急物流配送的效率越高。在应急物流配送过程中，有专门的通道，需要专业的交通管制进行协助，以保证应急物资配送畅通。

具体有关应急物流配送效率的影响因素见表2。

2 应急物流配送效率影响因素的计算方法

2.1 DEMATEL-ISM方法概述

解释结构模型（ISM）是一种系统工程研究方法，是美国教授J.N.Warfield为了研究社会经济系统而开发的[18]。通过建立解释结构模型对系统中的各个要素进行梳理分析，可将系统中因素之间的复杂关系转化为直观的层级关系，但因素的重要程度无法得知[19]。DEMATEL 法可以分析因素之间的因果关系和因素的重要度，但无法明确因素间的影响机制[20]，两种方法之间存在关联性和互补性，集成运算可以更好地梳理应急物流配送效率影响因素之间的关系。

2.2 DEMATEL-ISM计算步骤

（1）建立邻接矩阵。邻接矩阵A是一个n×n的方阵，表示各个因素之间的初始直接影响关系，n表示影响因素个数，aij表示矩阵中的各个因素,定义如下：

（2）对邻接矩阵A进行规范化处理，得到规范化矩阵B：

（3）根据规范化矩阵B，计算综合影响矩阵C。

（4）计算影响度Di、被影响度Ci、中心度Mi与原因度Ri。将综合影响矩阵C中各行元素相加得到影响度Di；将综合影响矩阵C中各列元素相加得到被影响度Ci；元素影响度和被影响度之和即为中心度Mi；元素影响度和被影响度之差即为原因度Ri。

（5）计算可达矩阵M。可达矩阵具有推移性或者传递性，因此可以通过邻接矩阵计算得到：

其中I为与A同阶次的单位矩阵，r 为最大路长，求得的M矩阵需满足：

（6）可达矩阵的区域划分。

①可达集是指在可达矩阵M的元素mi对应的行中，列为1的元素集合，表示mi可以到达的元素；

②先行集是指在可达矩阵M的元素mi对应的列中，行为1的元素集合，表示可以到达mi的元素；

③共同集指可达集与先行集的交集，即T=R ⋂A。

（7）对可达矩阵进行层级划分，建立解释结构模型。用Li表示第i层的影响因素集合，用L1，L2，...，Ll（l为最大级位数）表示从高到低的各级要素集合，首先求出L1层因素，即最高级要素，之后把最高级要素去掉，再求剩余要素的最高级要素，即L2级要素，以此类推，直到确定出最低一级要素集合，即Ll。

3 应急物流配送效率影响因素的模型分析

根据因素之间有无影响关系，赋予aij值，建立邻接矩阵A，见表3。

表3 最终邻接矩阵

运用Matlab R2016 软件，根据DEMATEL-ISM 计算步骤，计算出影响度Di、被影响度Ci、中心度Mi、原因度Ri，见表4。

表4 应急物流配送效率影响因素的影响度、被影响度、中心度、原因度

中心度表示各个影响因素的重要性程度，根据得出的各个因素的中心度值，绘制应急物流配送效率影响因素的重要度曲线，由图1可知，中心度较大的因素有（X1）应急物流配送中心到受灾地区的配送成本、（X2）投资成本、（X4）应急物流配送中心到受灾地区的最长距离、（X6）应急物流配送中心到受灾地区的最短时间，说明这些因素对应急物流配送效率的影响作用较大。

图1 应急物流配送效率影响因素的重要度曲线

影响因素的原因度越小，越侧重于结果指标，原因度越大，说明该因素对其他因素影响越大，越侧重于原因指标，根据得出的各个因素的原因度值，如图2所示，原因度较大的有（X3）劳动力条件、（X5）应急物流配送中心的物资筹集能力、（X7）应急物流配送中心建立的位置、（X16）应急物流配送中心与各交通枢纽的衔接程度、（X17）应急物流配送中心与受灾点之间的交通管制协调度、（X10）应急物流配送设施完善度、（X11）自然条件、（X13）应急物流配送中心与周边环境的协调性、（X14）受灾地区的灾害等级，说明这些因素易影响到其他因素，是重点关注的因素。

图2 应急物流配送环节影响因素的因果图

根据步骤（5），计算出可达矩阵M，见表5。

表5 可达矩阵

根据步骤（6）（7），对可达矩阵进行层级划分，经过5次分解最终得到各个层级的元素，见表6。根据图3多级递阶有向图D（L）可知，应急物流配送效率的影响因素分为5个层次。其中，位于最低层第五等级的是（X12）政府的政策支持、（X13）应急物流配送中心与周边环境的协调性、（X14）受灾地区的灾害等级、（X15）应急物流配送系统信息化、自动化程度。这四个因素属于应急物流配送效率的最根本因素。位于第一层的因素是（X1）应急物流配送中心到受灾地区的配送成本、（X2）投资成本、（X4）应急物流配送中心到受灾地区的最长距离、（X6）应急物流配送中心到受灾地区的最短时间，这些因素是应急物流配送效率的直接影响因素，受到下级因素的影响。其他因素为中间层因素，中间层因素受到其他因素的影响，同时又影响着其他因素。

图3 多级递阶有向图

表6 最终分解结果

4 结论与启示

本文通过分析国内外的参考文献，基于人机物环管原理，提出了有关应急物流配送效率的影响因素，运用解释结构模型对应急物流配送效率的影响因素进行分层处理，得到各个因素之间的相互关系，从而得出影响应急物流配送的基础性因素有当地政府的政策支持、应急物流配送中心与周边环境的协调性、受灾地区的灾害等级、应急物流配送系统信息化、自动化程度；中心度较大的因素有应急物流配送中心到受灾地区的配送成本、投资成本、应急物流配送中心到受灾地区的最长距离、应急物流配送中心到受灾地区的最短时间。在提高应急物流配送效率时既要考虑基础性因素也要关注重要影响因素，因此给出以下三个方面的建议：

（1）健全应急物流制度体系。国家需要出台相应的政策，使应急物流更加规范化、标准化、自动化、可持续化发展。给当地的物流企业发展提供足够的鼓励和政策资金支持，保证应急物流配送尽可能实现成本最小、效率最高。

（2）建立信息管理机制。信息化、自动化是当今社会发展的大趋势，要充分运用当代信息化带来的优势，将物联网、大数据等信息技术与应急物流配送充分结合，实现互联共享的信息管理机制。如自动分拣技术、自动化立体仓库、计算机智能技术以及物联网技术等的应用可以加快信息的上下传递，及时掌握库存、车辆、产品等信息，从而节约应急物流配送时间。同时运用信息监管机制，对天气、环境等进行监测，做出预警，降低成本，从而提高配送效率。

（3）因地制宜。对于不同地区，应急物流配送管理机制也要不同，在选择建立应急物流配送中心时要充分考虑当地的经济发展、资金政策、政府的激励政策、法律法规等，不同的城市应急物流配送体系相对不同，为了应急物流配送体系实现可持续发展，应急物流配送中心应与当地的环境相适应，与城市规划相协调。

本文在研究内容上虽然运用了相关系统方法，但对于应急物流配送效率的影响因素概括的不够全面。随着社会的不断发展，影响应急物流的配送因素也会越来越多样化，如何全面地总结分析应急物流配送效率的影响因素，从而提出更有效的发展建议成为下一步研究的方向。