基于第二代VBE的城市应急物流联盟协作框架



基于第二代VBE的城市应急物流联盟协作框架

卢冰原1，黄传峰1、2

（1.南京工程学院经济与管理学院，江苏南京211167；2.南京大学商学院，江苏南京230009）

摘要：针对我国城市突发事件应急物流活动特点以及应急物流协作中存在的主要问题，可建立一种基于第二代虚拟组织培养环境模式，由政府主管部门领导，吸纳各类社会机构参与，立足于长期合作的城市应急物流联盟协作框架。该框架主要包括应急物流联盟的组织模型、智能化信息平台模型、生命周期模型等三个组成部分。该框架不仅可以降低应急物流团队构建的资金与时间成本，支持应急物流团队的配置评估与动态调整，提高应急物流活动中指挥与协调的效率，而且可以充分利用当前空闲服务能力获取额外利益或实现自身社会价值，提高联盟参与机构之间在应急物流领域之外进行合作的可能性，优化参与机构自身组织结构、业务流程、资源分配与管理原则，提高成员机构信息管理与交换水平以及知识管理水平。从经济角度看，该框架的实施既有政府专项资金支持，又有应急物流社会参与机构投资；从技术角度看，支持应急物流联盟/团队信息平台的相关技术已经比较成熟了；从管理与组织角度看，绝大部分与管理相关的问题都在框架考虑之中，具备可行性。但是，由于该城市应急物流协作框架尚处于早期发展阶段，对某些结构和功能，还需要进一步研究和扩展，以更好地适应复杂、多变的真实救援环境。

关键词：突发公共事件；城市应急物流；虚拟组织培养环境；虚拟组织；智能决策支持系统

近年来，随着我国经济的高速发展以及城市化进程的加快，城市建成区规模、人口密度、各类社会机构与资源的数量日益增多，公共突发事件出现的概率也不断增加。应急物流正是为应对各类突发事件而对物资、人员、资金需求等进行紧急保障的一种特殊的物流活动，具有突发性、不确定性、紧迫性、弱经济性、政府与市场共同参与性等特点。[1]以往主要由政府部门、军警单位及相关公立组织负责承担的应急物流活动，未能有效整合、利用各类专业化社会机构及相关资源，存在成本高、损耗大等问题。[2]以政府应急管理部门为主导，吸纳城市中大量存在的包括物流、仓储、零售、制造等各类相关企业、公益团体、科研机构参加，构建应急物流联盟，优化社会资源配置，已经成为城市应急物流发展的趋势。[3]然而实践证明，临时组建的应急物流联盟协作模式也会面临新的困难，这主要表现为异质化的参与机构之间存在的联盟构建、指挥协调、协同运作、信息交换等方面障碍。[4-5]

研究者们运用虚拟组织（Virtual Organization，VO）理论，提出了一系列技术方法来解决灾难救援等领域存在的虚拟联盟建设、联盟成员招募与选择等问题。[6-8]然而，传统的虚拟组织构建方法是从开放的社会环境中寻找合适的参与机构，该过程需要较长的时间，难以满足应急物流的紧迫性要求。此外，虚拟联盟运作还会受到以下因素的阻碍：一是缺少潜在参与机构当前服务能力及信用等级等相关信息；二是缺少潜在参与机构之间业已达成共识的协作架构，特别是在制度层面、组织层面、信息技术层面；三是缺少联盟成员在协作中的绩效信息。[9-10]为消除上述障碍，为应急物流联盟构建与运作做好充分准备，本文引入虚拟组织培养环境（Virtual Organization Breeding Environ⁃ment，VBE）概念。VBE是一组潜在参与机构与相关支持机构的集合，这些机构遵循长期的合作约定，采用共同的处理原则与基础设施，其目的是提高虚拟组织竞争力，为潜在的虚拟组织协作做好准备。[11]第一代VBE基本限制在一个特定的地理区域内，对信息技术的应用较少，同时受到有限的概念框架的约束；第二代VBE在大量运用先进的信息与通信技术（Information and Communications Technology，ICT）基础设施、工具与服务的同时，还应用收集得来的经验知识，不断构建新的模型与概念框架，更加灵活和高效。[12]

针对应急物流活动中存在的组织、协作、信息与通信技术支持等问题，结合我国大中城市有关特征，本文提出了一种基于第二代VBE的城市应急物流联盟协作框架，并对该框架的有效性与可行性进行了论证。该框架主要包括应急物流联盟的组织模型、应急物流联盟的智能化信息平台模型、应急物流联盟与应急物流团队的生命周期模型，本文将分别予以阐述。

一、基于VBE的应急物流联盟组织模型

为对VBE进行详细表述，研究者们提出了VBE参考模型，将相关的基本概念、原则、业务等综合化、形式化。[13-16]VBE参考模型主要基于AR⁃CON框架，从环境特征、生命周期、建模意图等方面入手阐述相关组成元素。[17-18]根据VBE参考模型，应急物流联盟的组织模型可分为内部元素、外部元素两个子空间，分别用来描述应急物流联盟的内部元素以及联盟与其逻辑环境的外部接口，具体如图1所示。内部元素子空间是应急物流联盟组织模型的核心，本文将予以重点介绍。

应急物流联盟内部空间对应急物流联盟内部特征进行抽象，根据VBE参考模型，本文将内部空间划分为结构、资源、功能、行为四个维度，并对结构维进行重点介绍。

结构维定义了应急物流联盟中的参与者、角色以及关系。应急物流联盟的参与者主要包括以下四种机构：（1）政府主管部门以及与救灾相关的公立机构；（2）为应急物流活动提供物品或服务的营利性机构，它们参与应急物流活动主要是为了获取经济利益，包括物流企业、仓储企业、制造企业、零售企业、资源再生企业等；（3）非营利性社会机构，如科研院所、慈善机构等，它们参与应急物流活动是为了获得经济之外的利益或实现自我社会价值；（4）支持机构，如信息与通信技术服务供应商、行业协会、环境保护机构等。

应急物流联盟的角色包括：（1）应急物流联盟成员，这是应急物流联盟参与机构最基本的角色；（2）应急物流联盟管理者，主要负责联盟操作、升级、成员间协作促进，以及其他日常管理事宜，该角色通常由政府应急物流管理机构担任；（3）应急物流联盟顾问，主要向应急物流联盟的管理者与成员提供咨询服务，一般由应急物流领域的科研团队和专家承担；（4）应急物流联盟服务提供者，主要为联盟成员提供不同的服务、支持工具与机制；（5）应急物流团队规划者，主要用以识别参与机构服务能力，选择合适的联盟成员组成应急物流团队，执行特定的应急物流服务，该角色通常由多方组成的应急物流指挥中心担任；（6）应急物流团队协调者，负责在具体的应急物流活动中对应急物流团队进行协调，该角色也通常由应急物流指挥中心担任。

图1　应急物流联盟的组织模型

应急物流联盟成员之间可根据相关性的不同，建立由弱到强不同层级的关系，即联网、协调、合作、协同。[19-20]在突发事件尚未爆发的情况下，联盟成员之间的关系可从联网变化到协同。然而，一旦危机发生，为完成某次特定任务而建立的应急物流团队组成之后，团队成员之间的关系将上升到最高的协同关系。

资源维从VBE参考模型的组件视角映射而来，主要包括以下五个方面的资源：（1）物理资源；（2）信息与通信资源，如应急物流联盟中共享或使用的信息与通信设备，软硬件及相关基础设施；（3）人力资源；（4）本体资源，包括联盟成员之间增进相互理解的通用本体；（5）信息/知识资源，包括应急物流联盟成员分享的信息和知识仓库。

功能维主要针对支持应急物流联盟运作的基本操作、可执行操作的时序流程（面向应急物流联盟管理、成员活动支持的相关操作）、应急物流联盟中运行的有关过程和方法等。功能维定义了一系列基本操作、过程和方法，本文将在第三部分加以详细阐述。

行为维定义了一系列原则、规章制度和行为条例，以便在应急物流联盟生命周期内对联盟成员进行有效的管理和控制。

应急物流联盟外部元素子空间描述联盟与外部环境之间的接口，可分为支持、社会等维度，共同组成应急物流联盟的外部元素集合，详见海蜜妮（Hamideh Afsarmanesh）等[21-22]的相关研究。

二、应急物流联盟智能化信息平台模型

应急物流联盟以及针对特定突发事件从联盟成员中选择相关机构组成的应急物流团队的平稳高效运作，需要统一标准的智能化信息平台的支持，为应急物流联盟在其生命周期过程中提供信息、知识与决策支持。

1.智能化信息平台架构

本文给出了一种应急物流联盟的信息平台架构，该平台适用于物联网与无线网络环境，具备数据实时采集、处理、交换和智能决策支持能力，平台包括网络层、基础数据层、决策支持层、应用层四个层次，[23]如图2所示。

图2　应急物流联盟信息平台架构

网络层建立在因特网、联盟成员私有网络、物联网基础之上。随着无线网络以及各类智能终端的普及，考虑到灾时受灾区域有线网络基础设施可能无法正常使用的情况，以及应急物流团队成员在服务中的位置经常处于变动状态，安全可靠的宽带无线网络将成为首要选项。随着物联网技术的发展，特别是射频识别（RFID）技术与全球定位系统（GPS）在物流行业的使用，其价值已经得到充分体现，物联网技术可以提高应急物流活动的效率，支持对特殊物资运输进行有效监管，如救灾过程中产生的危险性废弃物的回收处理工作。

基础数据层包括一些操作处理的通用数据库，数据来自应急物流联盟内部信息系统以及应急物流联盟成员原有的信息系统。基础数据层包括城市地理信息系统（GIS）数据库、应急物流联盟通用数据库、应急物流团队通用数据库、应急物流联盟全球定位系统数据库及物联网数据库。

基础数据库之上是决策支持层，包括应急物流联盟的模型库系统、方法库系统、知识库系统、数据仓库、数据挖掘与联机分析处理工具，它们通过通用接口从基础数据层获取所需数据。

在信息平台架构中，应用层处于最高层，它被抽象细分为三个部分：应急物流联盟日常管理系统、应急物流团队日常管理系统、应急物流团队指挥/协调系统。应用层各系统可从基础数据层获取数据，或者通过通用接口从决策支持层获取决策相关信息。

2.主要功能子系统

（1）应急物流联盟日常管理系统

应急物流联盟日常管理系统负责应急物流联盟生命周期内日常事务的管理工作，该系统用户的角色主要包括应急物流联盟成员与管理者、应急物流团队规划者与协调者。应急物流联盟日常管理系统主要包括以下功能子系统：联盟成员管理子系统、信用管理子系统、服务能力管理子系统、知识管理子系统、信息资产管理子系统、异常预警支持子系统、支持机构管理子系统、演习管理与评估子系统。

联盟成员管理子系统负责收集、维护、处理有关联盟成员组织机构、联系沟通、承担角色、权利与义务、奖励与惩罚、行为表现等方面的综合信息。

服务能力管理子系统用规范统一的格式创建、维护并管理应急物流联盟、应急物流团队成员当前服务能力相关信息（如可用的仓储空间、运输能力等），成员信息更新工作可通过系统以半自动化的方式从成员原有的信息系统中获取。[24]

信用管理子系统负责维护信用评价机制与模型、管理信用相关信息、分析联盟信用历史数据、评估联盟总体及个体成员信用等级等。

异常预警支持子系统提供的工具包括数据分析与主动通知，通过上述工具，在联盟或团队成员服务能力或信用等级不足、联盟缺乏竞争力等异常情况下，支持预警及相关决策制定活动。[25]

演习管理与评估子系统负责支持设计不同类型的应急物流协作训练活动，模拟演习过程，并评估应急物流联盟、应急物流团队、参与成员在演习中的表现。

（2）应急物流团队日常管理系统

应急物流团队日常管理系统负责应急物流团队从建立阶段到解散阶段的日常管理工作，主要包括特征描述支持子系统、团队规划支持子系统、团队成员选择支持子系统、合同协商向导子系统等。

特征描述支持子系统可帮助应急物流团队规划者根据突发事件应急物流需求来制定团队所需资源与能力等方面的具体特征，作为选择团队成员、构建团队的主要依据。

团队规划支持子系统帮助团队规划者与协调者在特征描述支持子系统制定的团队特征基础上，确认所需资源与能力的类型，制定团队架构。该系统还提供工具对团队架构进行分析与评估，寻找最优的规划方案。

团队成员选择支持子系统可帮助团队规划者选择合适的联盟成员，组成理想的团队来完成具体的应急物流任务。系统还提供工具对团队多种可能的配置进行分析与仿真，以寻求最优结构。

合同协商向导子系统是VBE信息管理中的一个创新，[26]在应急物流联盟中也是非常需要的一个环节，该系统支持团队协调者与所选择的联盟成员参与到有关权利与义务界定、任务安排、收益分配等事宜的协商进程中，通过协商达成一致，确保有关机构加入到应急物流团队中。

（3）应急物流团队指挥/协调系统

应急物流团队指挥/协调系统为应急物流活动中的指挥与协调事宜提供支持，帮助团队协调者与团队成员顺利合作，完成应急物流任务。

应急物流团队成员按照工作分工的不同，有三种主要角色，即应急物流指挥中心、应急物资发放站、应急物流其他各类参与机构。因此，在应急物流团队指挥/协调系统的应用层，其主要功能子系统包括应急物流指挥中心子系统、应急物资发放站子系统、应急物流参与机构通用子系统库。有关应急物流指挥中心子系统、应急物资发放站子系统的介绍详见我们有关物联网环境下城市应急物流联合体信息平台研究的前期工作，[27]本文着重介绍应急物流参与机构通用子系统库。

应急物流团队成员原有的信息系统中具有采购管理、运输管理、仓储管理、逆向物流管理等功能，这些功能在应急物流协作过程中也会大量使用。然而，团队成员原有信息平台大都是异构的，应急物流联盟与团队日常管理系统从这些异构的数据环境中抽取任何数据都要通过特定的接口完成，并且只能适用于突发事件尚未爆发的时段。实际上，应急物流行为与传统的商业行为存在明显不同，快速反应与高效协作是首先需要考量的。这些需求不能通过成员原有的信息系统来完成，况且根据救灾需求与机构当前服务能力，同一个机构可能会在不同的应急物流团队中承担不同的任务。

本文给出了一种包括上述功能的通用子系统库，团队成员可以根据自己在某次特定应急物流活动中承担的任务，从通用子系统库中选择相关子系统组合成所需的信息平台，并与自己原有的信息系统进行集成。通用子系统库包括以下组成部分：救灾物资采购子系统、救灾物资仓储管理子系统、射频识别信息处理子系统、运输车辆终端子系统、通用指挥终端子系统、富余物资回收管理子系统、危险性废弃物回收管理子系统、资源需求子系统等。例如，一个承担危险性废弃物回收任务的机构可以选用运输车辆终端子系统、通用指挥终端子系统、射频识别信息处理子系统以及危险性废弃物回收管理子系统来构造自己的信息平台。

三、应急物流联盟协作框架与评估

在本文给出的应急物流联盟组织模型、信息平台模型基础之上，引入虚拟组织的生命周期模型，[28]应急物流联盟的生命周期可分为组建、运行、升级、蜕变四个阶段。一旦突发事件爆发，就从应急物流联盟中选择成员组建应急物流团队，应急物流团队的生命周期包括组建、运行、升级、解散四个阶段。每当某次特定的应急物流任务结束，应急物流团队就会解散，而应急物流联盟作为长期合作的联合体，不会解散，而是根据新技术的发展不断优化原有组织与协作模式，并改变形态以适应应急物流发展的新要求，这也是第二代VBE灵活性的一种体现。在上述三种模型基础之上，本文给出了一种基于第二代VBE的应急物流联盟协作框架，如图3所示。

图3　应急物流联盟协作框架

该框架从组织模型、信息平台模型、生命周期等三个角度着手阐述了城市应急物流协作的一种新模式。本文根据VBE在实际应用中的经验（如墨西哥的IECOS项目、德国的CeBenetwork项目、西班牙的Helice network项目、芬兰的Networka项目等）[29-30]给出的基于第二代VBE的应急物流协作模式，不仅可以给应急物流管理部门，也可以给应急物流参与机构带来收益。对应急物流管理部门来说，其主要效用包括：（1）在降低了应急物流团队构建的资金与时间成本的同时，确保应急物流团队具有足够的服务能力；（2）支持应急物流团队的配置评估与动态调整，降低了因部分成员表现不佳而导致应急物流活动整体陷入失败的风险；（3）运用新技术，通过提供统一的信息与通信基础设施，便于成员间进行信息交互，显著提高了应急物流活动中指挥与协调的效率。对应急物流参与机构而言，其主要效用包括：（1）充分利用当前空闲服务能力获取额外利益或实现自身社会价值；（2）通过联盟成员之间的信用建设，提高了联盟参与机构之间在应急物流领域之外进行合作的可能性；（3）为参与机构优化自身组织结构、业务流程、资源分配与管理原则提供了可能；（4）成员机构升级信息与通信基础设施，提高了信息管理与交换以及知识管理的水平。

在对该协作框架的有效性进行评估之后，接下来对框架实施的可行性进行分析。从经济角度看，该框架实施最大的开支是应急物流联盟/团队信息与通信基础设施构建、升级与维护的费用。应急物流是政府主导的公共事业，一般拥有大额专项资金的支持，一旦应急物流联盟建成，就可大大降低因信息交换与协作程度低而导致的运作开支与损耗。同时，参与应急物流的社会机构（包括物联网（IOT）等提供技术支持的企业）也可参与初期投资，并从实际的物流活动与培训中获得所期望的回报。多数参与企业也会承担升级自身信息系统，进而与应急物流联盟专用信息平台实现兼容的费用。

从技术角度看，支持应急物流联盟/团队信息平台的相关技术已经比较成熟了。在基础设施方面，无线网络、智能终端、全球定位系统、地理信息系统等已经普及，物联网技术也已在相关领域中广泛应用。[31]在信息管理与决策分析方面，数据库、数据仓库技术、数据挖掘、联机分析处理等技术已经完备。应急物流、灾害救援领域中的模型和算法也在不断完善，基于模型库、方法库、知识库的智能决策支持系统也得到了成功运用。[32-33]

从管理和组织角度看，应急物流活动由政府相关部门主导和监管，由相关领域专家参与控制和协调。大部分行为都归属于联盟日常管理、团队日常管理、团队指挥协调这三个大类。联盟成员机构可自由从事它们所固有的业务，而仅仅在突发事件爆发时才被召集组成团队。是否需要召集一个机构，该机构需要承担什么角色，是由救灾需要以及成员当前可用的服务能力所决定的，具有高度的灵活性。联盟框架提供了一整套的规章制度、组织结构、功能、资源、生命周期、信息平台等，也包括一些外部元素，如社会支持元素，绝大部分与管理相关的问题都已经在框架中被考虑到了。综上所述，本文给出的应急物流联盟协作框架具有有效性与可行性。

四、结语

本文结合城市应急物流特点与VBE参考模型，给出了一种基于第二代VBE的应急物流联盟协作框架。该框架包括：（1）应急物流联盟的结构维、资源维、功能维、行为维等内部元素，以及应急物流联盟的社会维、支持维等外部元素；（2）为应急物流联盟运作提供技术支持的智能化信息平台模型；（3）基于VBE模式的应急物流联盟与基于VO模式的应急物流团队的生命周期模型。本文还讨论了这种协作框架模型对应急物流管理者及参与应急物流的各类社会机构所产生的效用，论证了该框架实施的可行性。

本文给出的城市应急物流协作框架尚处于早期发展阶段，如应急物流团队的功能还需要进一步扩展，以适应复杂多变的真实救援环境。此外，通过各种渠道不断从灾区传来的最新信息经常是不完整的，甚至会相互不一致，应急物流活动中还存在着大量的其他不确定、无法预知的因素，这使得单一的应急物流团队难以有效应对。实际上，针对某一特定的突发事件，采取在应急物流联盟中组建多个应急物流团队的结构模式可能更加合适，对此我们还要进一步研究。

＊本文系教育部人文社会科学研究一般项目“区域产业竞争网络的模型、结构与演化机理的研究”（项目编号：12YJAZH033）、教育部人文社会科学研究一般项目“面向网购的低碳供应链协同运作的激励机制研究”（项目编号：13YJCZH201）、江苏省高校哲学社会科学基金项目“江苏省产业竞争系统的结构分析与演进机理研究”（项目编号：2013SJB6300041）的研究成果之一。

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责任编辑：陈诗静

Collaboration Framework for Urban Emergency Logistics Alliance based on Second-generation VBE

LU Bingyuan1and HUANG Chuanfeng1，2

（1.Nanjing Institute of Technology，Nanjing，Jiangsu211167，China；2.Nanjing University，Nanjing，Jiangsu230009，China）

Abstract：For the characteristics of urban emergency logistics in China，and corresponding main problems in emergency logistics collaboration activities，a novel urban emergency logistics alliance collaboration framework based on second-generation virtual organization breeding environment（VBE）is proposed in this paper，which is supervised by the local government，and composed of participant social organizations for long-term cooperation. This framework is comprised of the organization model，the intelligent information platform model and the lifecycle model of urban emergency logistics alliance，which are introduced in this paper respectively，especially the functional structure of the three main subsystems in information platform model. This framework can not only be used to reduce the capital and time cost in building the team of emergency logistics，support the distribution evaluation and dynamic adjustment of this team，improve the command and coordination efficiency of emergency logistics activities，but also be used to obtain extra profit or realize their own social value by taking advantage of unused capability for service，increase the possibility of members of this alliance to cooperate beyond the field of emergency logistics，optimize the participants' organizational structure，business process，resources distribution and management principle，improve the information management and exchange and knowledge management level of member organizations. From the economic point of view，the implementation of this framework have both the support of specific fund from government，and investment from social organization involved in emergency logistics. From the technological point of view，the supporting technology is relatively mature. From the management and organization point of view，because most of the management related problems have been considered，this framework is very feasible. But because this framework is still in the primary stage，we should carry out more researchonthestructureandfunctionofthattomakeittobemoresuitabletothecomplexandchangeablerealenvironmentofrescue.

Key words：public emergency；urban emergency logistics；virtual organization breeding environment；virtual organization；Intelligent decision support system

[作者简介]卢冰原（1977-），男，安徽省阜阳市人，南京工程学院副教授，中国科学技术大学博士，主要研究方向为商务智能、物流优化；黄传峰（1966-），男，山东省枣庄市人，南京工程学院副教授，南京大学博士后，主要研究方向为复杂网络、虚拟企业。

中图分类号：F252

文献标识码：A

文章编号：1007-8266（2015）01-0025-07