面向重大公共衛生風險治理的應急物流協同演化仿真

龔 英，何彥婷，曹策俊

（1.重慶工商大學長江上游經濟研究中心，重慶 400067；2.重慶市特色農產品加工儲運工程技術研究中心（重慶工商大學），重慶 400067；3.重慶工商大學管理科學與工程學院，重慶 400067；4.重慶工商大學工商管理學院，重慶 400067）

（*通信作者電子郵箱caocejun0601@tju.edu.cn）

0 引言

近年來，諸如美國甲型H1N1 流感疫情、西非埃博拉疫情、南美寨卡疫情等重大公共衛生風險頻發，對國家經濟發展、社會穩定造成了重大影響。類似的重大公共衛生風險具有傳播速度快、感染范圍廣、治理難度大等特點，嚴重威脅了我國甚至全球經濟發展和人民生命健康?；诖?，如何提高重大公共衛生風險的治理能力，健全應急管理體系，是當前亟待解決的重大問題。此問題也引起了國內外學者的廣泛關注，并取得了一定的成果［1-4］。研究表明，在重大公共衛生風險治理過程中，如何將應急物資及時、準確、快速地送至應急需求點，確保醫療物資、民生物資和后續生產物資的充分供應，從而提高公眾的感知滿意度是首要任務之一［5-6］。因此，研究面向重大公共衛生風險治理的應急物流協同機制設計問題是重要和緊迫的。

然而，在重大公共衛生風險治理過程中，采取的交通限制、延遲復工復產等有效防控措施，部分國際物流企業發布的停航通知，打亂了跨區域運輸節奏，對應急物流系統提出了新的挑戰。例如，醫療物資和民生物資短缺，以及物資運輸的不及時，對民眾的生命健康和日常生活保障造成威脅。隨著態勢的好轉，各地政府和企業大力推進復工復產，但由于高速公路通行受限、境外運輸受限等問題，使有序復工復產又成為難題，短期內影響供應鏈和產業鏈的運轉，阻礙了社會發展。為解決上述問題，政府應立即對應急物資供需進行統籌規劃，采取各種措施，激勵物流企業相互合作或協同，但也需要進行適當的監督。從這種意義而言，穩定有效的應急物流協同機制有助于推進醫療物資、民生物資、生產物資等運輸工作的順利開展，從而提高重大公共衛生風險治理的效果或績效［7］。在重大公共衛生風險治理過程中，政府和物流企業的行為選擇直接影響整體績效，彼此之間根據對方的選擇來調整自身的策略，以確保自身的策略始終處于最優狀態。在這樣的情形下，為保障應急物資的充分供應，提高重大公共衛生風險的治理能力，在重大公共衛生風險治理過程中，地方政府與物流企業的應急物流協同演化問題是值得研究的課題。

在對應急物流協同機制的研究中，國內外學者已取得了一定的成果。部分學者采用定性方法研究了應急物流協同機制總體框架的構成，以及應對的挑戰。例如，張臻竹［8］針對自然災害中的應急物流協同問題，從組織、流程、信息三個角度出發，建立了基于供應鏈的應急物流戰略協同機制。盧冰原等［9］為實現城市突發事件中應急物流協作框架的平穩高效運作，著重考慮框架內部的信息化水平，構建了智能化信息平臺，以提供信息、知識與決策支持；Jiang 等［10］認為解決大規模災害應急物流中的多方協作問題仍是研究的重點，提出可將不同決策主體間信息交換、資源共享等行為的相互影響作為未來研究方向。還有部分學者使用定量研究方法，對應急物流協同機制中供需失衡、組織配置不合理、成本收益分配等具體問題進行了優化。如，Sheu 等［11］通過模糊聚類分析和隨機規劃模型，確定了大規模災害中潛在的應急物資供應者，并盡量減少供需不平衡的影響；Cao 等［12］提出一個多目標的0-1 整數規劃模型，目的是降低損失、提高災害應對效率，解決了應急組織配置不合理的問題；孫佰清等［13］基于合作博弈理論建立應急救援協同模型，探討了激勵應急物流協同的途徑和措施，以提高救援效率，降低物流成本。根據上述文獻可知，大多數學者關注了大規模災害應急物流中的關鍵問題和挑戰，設計了自然災害、事故災難和社會安全事件中的應急物流協同總體框架，或者使用最優化模型解決資源最佳分配、組織合理配置、成本最低等問題，設計了應急物流協同機制，卻較少關注重大公共衛生風險治理中的相關問題。

在重大公共衛生風險治理中，應急物流協同機制的形成是一個不斷修正、優化和改進的過程。期間，地方政府和物流企業在信息不完備的情況下作出監管和協同的決策，并根據環境和前期結果調整決策，最終才可能形成穩定高效的應急物流協同機制。演化博弈理論可以刻畫有限理性條件下系統成員間基于學習的策略動態演化過程，為系統性調整群體行為提供支持［14］。其優點還在于考慮了博弈主體會犯錯以及多種因素的不確定性，尊重隨機性，更深刻和現實地對現象進行刻畫和解釋。因此，運用演化博弈理論刻畫政府監管和物流企業協同的動態變化過程，可以回答面向重大公共衛生風險治理的應急物流協同機制能否形成，以及如何形成的問題。

近年來，演化博弈理論早已成為經濟、管理、醫學等領域的研究工具。例如，Yang 等［15］針對流行病傳播后的經濟損失和社會問題，分析了政府與公眾的行為策略選擇過程；Qiu等［16］針對突發性事故后的跨區域行政協同問題，構建了地方政府與周邊政府的演化博弈模型；Li 等［17］研究了考慮信任水平的私人組織和人道主義組織之間的協作機制設計問題；汪明月等［18］為實現區域合作減排目標，模擬了考慮環境規制的地方政府獨立減排及合作減排的策略選擇過程；Yang 等［19］針對不同的三峽大壩通過模式，研究了政府和承運人的行為策略。通過文獻發現，演化博弈論被廣泛應用于解決流行病控制、災害管理、碳排放控制、物流運輸等領域的行為策略和協作機制問題，從信任、環境規制、輿論等角度，探究了政府與公眾、政府與企業、私人企業與人道主義組織之間的策略演化問題；然而，在面向重大公共衛生風險治理的應急物流協同機制設計中，采用演化博弈理論，研究政府監管和物流企業協同之間策略動態演化問題的成果較少。

針對上述問題，本文在前人研究成果的基礎上，采用演化博弈理論，研究面向重大公共衛生風險治理的應急物流協同機制。在該機制中，地方政府和物流企業是最主要的參與者，地方政府的監管行為、物流企業的協同行為，以及地方政府監管和物流企業協同之間的關系都是機制的重要組成部分。因此，本文對地方政府監管和物流企業協同的互動演化規律和路徑進行研究。首先，在分析地方政府和物流企業損益的基礎上，構建應急物流協同機制的演化博弈模型；接著，討論不同情形下地方政府和物流企業在重大公共衛生風險治理過程中的演化特征；然后，通過算例仿真，探討和驗證有助于穩定高效應急物流協同機制形成的因素；最后，結合重大公共衛生風險治理的特性，提出完善當前應急物流協同機制的結論和建議。

1 模型構建

1.1 問題描述和符號說明

重大公共衛生風險發生后，各地對物資、設備、人員的跨區域流動進行更嚴格的管控，在風險治理期間不僅應急物資短缺，物流資源也難以滿足運輸需求［20-22］。此時迫切需要穩定高效的應急物流協同機制，集合并最大化使用物流資源，推動應急物資運輸有序進行，保障風險治理過程中應急物資的供應。但在實際運行中，由于各大中小型物流企業存在物流能力不匹配、任務模糊、目標不統一等限制，難以在應急物流體系中形成協同關系，導致物流資源得不到充分利用［23］。因此，在重大公共衛生風險發生后，地方政府應對物流企業的協同水平進行監管，同時提供通行費減免、稅收減免、金融支持等政策，使物流企業提高協同水平，并持續協同，以此促進穩定高效的應急物流協同機制形成，為重大公共衛生風險治理提供支持，維持經濟社會的正常發展。面向重大公共衛生風險治理的應急物流流程結構示意圖如圖1所示。

圖1 應急物流流程結構示意圖Fig.1 Schematic diagram of emergency logistics process structure

為研究面向重大公共衛生風險治理的應急物流協同機制設計問題，刻畫分析地方政府監管和物流企業協同的演化規律和路徑，設定相關參數如表1。在表1 中，所有參數取值均大于0。假設CS

表1 相關參數及其含義Tab.1 Related parameters and their meanings

1.2 地方政府與物流企業博弈模型

針對重大公共衛生風險治理的應急物流協同機制設計問題，建立演化博弈模型，基本要素如下：

1）博弈方：應急物流協同機制的參與主體，博弈方1 為地方政府，博弈方2為物流企業，有限理性且重復博弈。

2）策略集合：地方政府和物流企業根據歷史收益同時選擇策略，策略集合分別為｛監管，不監管｝、｛協同，不協同｝。

3）得益情況：根據地方政府和物流企業策略集合的4 種結果，構建地方政府與物流企業之間的應急物流博弈收益矩陣，得益情況如表2所示。

表2 應急物流博弈收益矩陣Tab.2 Emergency logistics game payoff matrix

據表2，地方政府對物流企業在應急物流體系中的協同水平，采取監管和不監管策略的期望收益分別為：

地方政府的平均期望收益為：

同理，物流企業采取協同和不協同策略的期望收益分別為：

物流企業的平均期望收益為：

根據式（1）～（6），地方政府選擇監管策略概率x和物流企業選擇協同策略概率y的復制動態方程分別為F(x)和F(y)，分別描述了地方政府和物流企業的策略選擇隨時間變化的過程。為x和y對時間t的導數，結果為正時，地方政府和物流企業選擇監管和協同的概率整體上升，反之下降。

2 模型分析

2.1 復制動態系統與均衡點

在重大公共衛生風險治理的過程中，地方政府監管和物流企業協同的演化博弈過程由復制動態方程（7）、（8）構成的微分方程組進行描述。令F(x)=0，F(y)=0，得到5 個均衡點，是潛在的演化穩定策略，均衡點分別是O(0，0)、A(0，1)、B(1，0)、C(1，1)和D(x*，y*)，其中：

根據Friedman［24］所提復制動態系統的雅克比矩陣的定義，求解系統的演化穩定策略（ESS）。用J表示雅克比矩陣：

當detJ>0 且trJ<0 時，復制動態系統的均衡點為局部穩定，是應急物流協同機制中地方政府和物流企業的ESS。接下來在不同情形下，對均衡點進行穩定性討論，判斷過程見表3～5。

2.2 不同情形下的演化穩定策略

情形一 當R-F-CA1，0

表3 情形一的均衡點局部穩定性分析ⅠTab.3 Stability analysis of equilibrium point of case Ⅰ

從表3 和圖2 可看出，經多次博弈，雖然地方政府選擇對物流企業的協同水平進行監管，但物流企業的最優策略仍是完全不協同，未形成有效的應急物流協同機制。其原因可能是物流企業實施協同策略所獲的凈收益（物流企業協同收益與其成本之差），遠低于實施不協同策略所獲的額外收益，故為維護自身利益，物流企業選擇不協同策略。缺乏有效的應急物流協同機制，物流企業的不協同行為將引起路線混亂重復、物流資源被浪費、地方物資需求得不到緩解等一系列負面后果。應急物流負責人應從降低物流企業協同成本，提高協同收益，控制額外收益等方面考慮，促使物流企業在重大公共衛生事件的風險治理過程中選擇協同策略，從而形成有效的應急物流協同機制。

圖2 情形一的系統演化路徑Fig.2 System evolution path of case Ⅰ

情形二TP-TN-π-φ

表4 情形二的均衡點局部穩定性分析Tab.4 Stability analysis of equilibrium point of case Ⅱ

圖3 情形二的系統演化路徑Fig.3 System evolution path of case Ⅱ

在物流企業的協同凈收益稍高于額外收益的情形下，考慮到地方政府因監管成本、經濟收益和政績變化而產生的不穩定行為，以及地方政府行為和協同成本收益水平對物流企業策略選擇產生的影響，系統會出現不穩定現象：在應急物流協同機制中監管力度和協同水平相互影響，圍繞均衡點D循環變動。該現象與重大公共衛生風險發生后地方政府和物流企業的現實反應和行為比較吻合。地方政府沒有堅持實施合適的風險治理政策，物流企業沒有持續采取協同的物流合作方案，雙方均根據歷史損益和歷史策略選擇情況不斷調整監管力度和協同水平，無法形成穩定的應急物流協同機制。為改變這一現象，除了如情形一調整地方政府和物流企業的成本和收益外，地方政府應盡快出臺合適的風險治理方案和協同激勵政策，并堅持實施，使應急物流協同機制趨于穩定。

情形三R-F-CA>0，此時x*<0，0

表5 情形三的均衡點局部穩定性分析Tab.5 Stability analysis of equilibrium point of case Ⅲ

圖4 情形三的系統演化路徑Fig.4 System evolution path of case Ⅲ

從表5 和圖4 可看出，即使地方政府采取不監管策略，物流企業仍保持協同，這種情形是應急物流協同機制的最理想狀態。原因可能是，物流企業執行協同策略的凈收益遠高于采取不協同策略的額外收益。在這種情形下，即使地方政府不監管物流企業的協同水平，也不給予物流企業獎勵，并且物流企業還需承擔比正常時期更高的成本，但物流企業之間依舊會主動尋求協同，清除或克服運輸障礙，使物流資源得到充分利用，各類應急物資的供應得到堅實保障。

3 算例仿真

在面向重大公共衛生風險治理的應急物流協同機制中，各大中小型物流企業是應急物流協同機制的主要參與者，在應急物資的運輸配給中發揮重要作用。物流企業應積極地實施橫向和縱向的協同策略，在風險治理過程中形成高效的應急物流協同機制［27］。例如，在重大公共衛生風險治理的初期，物流企業間還未形成協同調配系統。盡管部分機構已經收到了大量物資，但由于未及時分類、配送，災區仍表現出應急物資嚴重缺乏的狀況。問題暴露后，地方政府加大與物流企業的聯系，形成應急物資信息集成平臺，物流企業配合地方政府提供運力、時間等必要信息，形成高效的應急物流協同機制，實現供需精準匹配，運輸配送主體計劃與任務的協同。同時，地方政府制定了稅收減免、金融支持等利好政策，提高物流企業收入、降低運營成本，激勵物流企業持續接受統一調度指揮。

3.1 地方政府與物流企業博弈的仿真結果分析

由于應急背景下實際數據的獲取較為困難，故本文結合實際情況，對各參數進行模擬，從而驗證所構建的模型。在重大公共衛生風險治理初期，為使物流企業之間形成協同關系，地方政府采取監管手段，使物流企業采取協同策略的凈收益稍高于額外收益，滿足條件TP-TN-π-φ

如圖5，當TP=1.5時，地方政府的監管力度在0.10～0.80內反復波動，物流企業的協同水平在0.25～0.90 內反復波動，呈周期性變化，始終無法形成穩定的應急物流協同機制。但當地方政府提高稅收優惠程度時，如圖6 所示，策略演化路徑明顯向內收縮。這說明，地方政府的監管行為能在短時間內較小程度提高物流企業的協同水平和穩定程度，但應急物流協同機制依舊不穩定。

圖6 政府與物流企業策略演化路徑Fig.6 Strategy evolution path of government and logistics enterprises

因此，在重大公共衛生風險發生之后，針對物流企業協同水平的波動問題，地方政府應及時制定激勵保障政策，在一定程度上提高應急物流協同機制的整體穩定性。同時，通過上級監管、輿論壓力等方法，控制地方政府的監管力度在較高水平不變，從而在重大公共衛生事件的風險治理過程中，完全形成穩定高效的應急物流協同機制。

3.2 考慮動態獎懲機制后的仿真結果分析

由于在重大公共衛生風險治理初期，地方政府的監管力度和物流企業的協同水平不穩定，即使是一線重點物資的保障也嚴重不足。因此，為促使地方政府保證穩定有效的監管力度和激勵政策，本文引入中央指導組，對地方政府采取動態獎懲機制，即以地方政府的應急物資運輸保障工作為監管考核對象。地方政府會因應急物資保障不利而承受損失，損失隨監管水平變化而變化，設L=5-2x（可為其他形式），優惠稅額TP=1.5，其他因素不變。經過1 000 步演化，由圖7～8 可知，在重大公共衛生風險治理的前期，系統內出現一系列波動；但隨時間推移，振幅越來越小，最終如圖9 所示，地方政府的監管力度和物流企業的協同水平都趨于平穩。

圖9 后期策略波動圖Fig.9 Strategy fluctuation chart of later stage

由仿真結果可知，如在重大公共衛生風險治理的起始，中央指導組就對地方政府的應急物資運輸保障工作進行監管。那么經歷短暫的振幅遞減波動后，如圖8，在t=30時，地方政府便可長期穩定監管力度在0.45，物流企業維持穩定的協同水平在0.46。

因此，重大公共衛生事件發生后，中央政府應及時指派指導組，對地方政府的應急物資運輸保障工作進行動態管理，以此改善物流企業在重大公共衛生風險治理過程中的協同水平，并顯著提高其穩定性。最終，在重大公共衛生風險治理開始后不久，便形成穩定的應急物流協同機制，保障應急物資運輸配送有序進行，提升應急物流體系的整體效率。

4 結語

穩定高效的應急物流協同機制是保障醫療、民生、生產等應急物資流通的關鍵，本文基于面向重大公共衛生風險治理的應急物流協同機制所存在的實際問題，建立了地方政府監管和物流企業協同的演化博弈模型。通過收益成本分析和算例仿真，分析了地方政府和物流企業在不同情形下的策略選擇傾向、動態演化規律，驗證了動態獎懲機制對地方政府監管行為的影響。主要結論如下：

1）相較于商業物流協同機制，面向重大公共衛生風險治理的應急物流協同機制更依賴于政府的監管行為和激勵政策，因此，地方政府的應急管理能力是形成穩定高效應急物流協同機制的關鍵，地方黨政和相關應急物資保障部門的專業精神、應急響應能力和決斷能力對機制的構建、關系整合和運行效果影響極大。

2）地方政府出臺的激勵政策，可在一定程度上提高物流企業協同水平的穩定性。在重大公共衛生風險治理的過程中，以稅收優惠、貸款貼息、許可延期等為代表的激勵政策，具有穩定物流企業協同水平的作用，但不能形成完全穩定的應急物流協同機制。

3）對地方政府進行動態監管，可改變應急物流協同機制的波動現象，因此，只要中央政府對地方政府的應急物資運輸保障工作設置合理的動態獎懲機制，就可以改變原應急物流協同機制的惡性循環現象，顯著提升應急物流協同機制的長期協同水平和穩定性。

基于以上分析和結論，本文提出以下建議，為完善面向重大公共衛生風險治理的應急物流協同機制提供參考：

1）出臺促進物流企業協同的激勵政策。除了對物流企業運輸疫情防控重點保障物資取得的收入免征增值稅外，還可減緩繳納社保和公積金，以及國有資產類經營性用房租金。特別是對中小物流企業，應允許其緩繳貸款利息，緩解其現金壓力。建議凡是國家或地方政府已公告的如減免稅收等利好政策，全部無需申報自動執行。

2）各地方政府應落實長效的物流保障政策。針對應急或民生物資的運輸，對始發地檢疫合格的運輸車輛發放特許通行證，省內全程給予放行，提供運營支持。針對生產物資的運輸，至少在全面復工復產之前，地方政府應實地走訪督查，詳細了解當地企業的物流需求和供給情況，主動協調對接信息，著力解決企業實際問題。同時，建議地方政府主動給予物流企業防護物資支持或提供防疫補貼，使員工愿意且安心投入到應急物流工作中。

3）中央政府應盡早對地方政府的應急物資運輸保障工作進行監管。無論實例或理論分析，都表明中央政府的及時介入對應急物流協同機制意義重大。在治理前期，中央監管組應高密度地對應急物資運輸保障工作進行監管，適時適度地對地方政府施加壓力，以此約束和穩定地方政府對物流企業協同水平的監管力度。

4）完善全國協同統一的應急物流信息平臺。通過公眾號、小程序、APP 等線上平臺，引導各省市相關部門錄入應急物資運輸動態和相關政策，鼓勵行業協會和物流企業發布相關運輸需求和資源信息，以此實現對各地區物資需求變化和保障情況的實時掌握。