突发灾害救援应急物流现状及发展趋势研究

丁　璐，颜军利，朱笑然，赵兰迎，胡卫建

(中国地震应急搜救中心, 北京　100049)

0　引言

突发灾害救援案例表明，突发性重大灾害往往造成山体滑坡、桥塌路断、通讯中断等，形成受灾区域程大范围分布、救援点离散、灾情信息获取迟缓等灾害特点，致使在救援行动过程中，救援所需的装备和物资难以在最短的时间内，通过便捷的路径、高效可行的配送载体、准确的量态(数量、质量、状态)、最少的人力和资金成本实现为应急救援工作提供物资装备保障。

突发灾害救援行动装备物资应急物流体系功能和效率的优劣，对救援队应急救援效能的影响至关重要，科学、有效的灾害救援应急物流系统对高效应对突发性灾害具有十分重要的意义。

1　国外灾害救援应急物流系统发展概况

1.1　相关理论研究进展

(1)理念及内涵方面

目前，国外应急物流主要分为军事应急物流和非军事应急物流两大类。灾害应急救援物流属于非军事应急物流范畴。Cottrilln将应急物流的运行分为计划、减灾、预警、反应与恢复五个阶段[1]，也有学者根据应急物流中信息系统运行状态的变化，对Cottrilln的阶段划分理论进行了修订，将应急物流划分为三个阶段，分别是准备阶段、处理阶段与后处理阶段[2]。不同阶段转换的时点分别为事件爆发前、事件爆发后、开始重建工作。

(2)要素及结构方面

Russell[3]通过对印度洋海啸爆发后的应急救援物资供应链进行实证分析，提出救援物资供应链的流程按顺序包括物资准备、灾害爆发后物资评估、救援请求、物资调度和捐赠动员，以及货物运输交付过程中的跟踪记录和管理交付。Thomas[4]提出应急物流是由包括筹集、分发、储存、运输应急救援行动所需要的救援物资、设备和人员的一整套过程与方法组成，并归纳出应急物流的生命周期理论，将应急物流的整个操作过程分为部署、维持和重新配置三个阶段。

(3)算法模型方面

欧美国家在该领域较早地开展了卓有成效的研究。Aikens用数学分析和线性规划等方法，构建了应急情况下仓库建设最佳位置选择的九个基本模型[5]。Suleyman和William[6]研究认为应急管理的过程本质上讲是一个多目标优化的过程。JanHolinstrom提出了一个多种模式的灾害物流网络模型[7]。

Ray用线性规划的方法建立模型以实现救援物资的最优调度[8]。Knott用线性规划的方法建立了一个关于应急救援物资配送的决策模型，以方便操作人员对救援物资、运输工具和救助点作出最佳的组合选择[9]。Eldessoui通过对现有的运输网络进行分析和设计以实现对应急运输环节的优化管理[10]。

Jiuh-BiingSheu等[11]提出在严重自然灾害爆发之后，在不完全信息的情况下，用模糊聚类的方法建立物流管理模型对受灾地区进行优先等级的评估，并对受灾地区的物资需求进行动态预测，以便于救灾资源的合理分配运输和组合调度。Aharon Ben-Tal[12]提出了将Robust优化方法应用到不确定环境条件下的应急物资动态分配和交通疏散中去，以减少不确定因素对物流计划的影响。

(4)技术支撑方面

Long[13]提出可靠信息系统是决定应急救援物资供应成功或失败最重要的因素，因为救援活动的执行主体需要灾害的确切信息，并据此制定应急处置计划。

1.2　国外灾害救援应急物流体系发展概况

欧美是当今世界应急救援物流理念和实践的先行者，其中较具代表性的有瑞士、德国、美国、法国、英国等国家。瑞士、德国、美国的灾害救援组织或救援力量在应急物流体系建设中起步早、发展快，已形成一套高效、有序的应急物流体系。

(1)美国

美国灾害救援组织相关成员单位和部门的职能分工如下：FEMA(联邦紧急事务管理局)为协调主管机构，主要负责灾区救援力量的分配、协调、补充，协调救援现场的应急物流保障，制定装备物资使用政策、规则。DOD(国防部)承担救援力量运送至集结中心或救援基地，并机动运送救援力量至条件困难地区，并负责救援力量在受灾区的运输，队伍的生活、饮食、工作场所保障。NASA(国家航空航天局)提供部分装备的存放地。

美国联邦紧急事务管理局(FEMA)在美国联邦反应计划中作为紧急支援职能——城市搜索与救援的主要机构FEMA把灾害类型细分为了十几类，地震灾害是其中的一种。其搜救响应系统包含通讯、危险品/大规模杀伤武器应对、后勤、医疗、计划、搜救、技术、水处理八个子系统，每个子系统都有数目繁多的装备物资。FEMA的装备配备有两种方案，分别满足联合国INSARAG指南重型救援队、中型救援队能力要求。

当FEMA得到灾害通知后，会通知相应地职责单位，准备所需物资。如无法完成必需的准备，紧急支援组会通知其余的行动组，提出物资、人员协调需求，在相应工作完成后，紧急支援组向FEMA提交请示，确定救援行动的类型和基本。请示得到认可后应在6小时内在机场准备起飞。

(2)德国

德国宪法规定救援体系分为民防和国防两部分。德国联邦政府应急救援管理职能设在内政部，内政部下设联邦救援局(BBK)和联邦技术救援署(THW)。THW是负责救援技术的专业机构，负责民防(执行救灾任务)、人道主义救援和能力建设、事故方面的救援。其组织体系共划分为四个层级，从高到低分别为：总部、州协会、区域分局、地方协会。通过垂直性的树状组织设置，THW 基本实现了救援力量在全国范围的有效覆盖。

THW 总部设在波恩，负责国际和全国范围的力量调配，下设工作规范(E1)、海外(E2)、能力发展(E3)、物流(E4)以及技术与分支支持(E5)等业务处。当突发大规模灾害时，THW 通过其各级行政组织调配各种所需的人力和装备物资资源。THW 具有统一的战术标识、标准的灾情管理、规范的操作流程。在队伍配备方面，THW 通过标准化配备和按需配备相结合的方式，配备救援设备，并部署了一支快速反应空运服务队(SEELift)。

在国际救援方面，SEELift为国际救援提供海关通关、快速登机办理、协助THW人员外派和归队等空运服务，设在法兰克福机场附近，由有经验的物流专家组成，随时待命，可在2 小时内开展行动。

(3)瑞士

瑞士国际救援队由瑞士发展与合作部、瑞士地震机构、REGA航空公司、REDOG搜救犬协会、瑞士军方、瑞士红十字会、苏伊士机场和瑞士国际航空8个部门联合组成。这8个部门在瑞士国际救援队中各自承担着一部分工作，在瑞士发展与合作部的统一协调与领导下联合执行任务。瑞士国际救援队常规性的组织协调工作、综合性的后勤保障工作以及培训工作等是由瑞士发展与合作部承担。

瑞士国际救援队内部的应急物流系统各成员单位责任清晰、分工明确、协同运行。REGA航空公司负责为先遣队提供飞机；瑞士军方负责为救援行动提供专业操作材料需求，满足队伍动员和出发提供基础设施需求；苏伊士机场提供必要的基础设施和后勤设施，组织装载货机；瑞士国际航空提供货机、飞机，满足救援队装备物资应急物流需求。

瑞士国际救援队在装备物资管理中较注重色彩标志的使用，对不同类型和用途的装备物资予以标识，经过培训的应急救援物流管理人员可以在出库、装箱、装车、装机、卸载和再分配等过程中，以最短的时间对装备物资进行堆码、集装、分拣、调配。其中心库房的货物装载出口，科学合理地搭建了货物装车码头，节省了装车人力提高了效率。在装备物资投送方面，依据救援队与苏伊士机场和瑞士国际航空两家航空组织签订的合作协议，针对专用机型的有效空间，预先设计装备物资集装箱的装机方案，实现了空运环节的效率最大化。

2　我国灾害救援应急物流系统发展概况

2.1　理论研究进展

胡卫建和司洪波对突发性地震灾害救援队伍应急物流进行了研究[14]。相关研究表明，应急物流技术系统已基本形成一个学科体系，包含管理学、系统科学、信息科学、物流学、战略学、经济学、灾害学等科学结构要素，以及网络技术、通讯技术、机械电子技术、信息智能技术等技术结构要素。在应急物流系统运行操作层面，可将灾害应急救援装备物资物流系统划分为规划信息单元、供应链单元、仓储单元、运输配送单元、专家决策单元、信息网络(包括物联网技术、GIS、GPS技术)等若干基础物流技术服务单元，为计划、预警、反应与恢复等不同阶段分别提供各类专业技术支持。该系统根据突发性地震灾害性质、规模、地点、气候气象、地质地貌、经济、社会文化等多种条件，制定救援装备物资的保障任务类别、方案、规模数量、集成方式、运输配送途径等基本方案，启动运行区域地震灾害救援应急物流系统。该研究还提出了突发性灾害应急物流运行管理过程中的控制问题及其简约模型。

宋则和孙开钊在应急物流方面的研究结果[15]认为，应急物流与普通物流一样，由产品的流体、载体、流量、流程、流速等要素构成，具有空间效用和时间效用，供求关系也需要建立空间均衡与时间均衡。应急物流体系应包括社会公益性、超常规性、不确定性和事后选择性、不均衡性等基本属性。应急物流的突发性决定了应急物流流量、流向的剧烈变动，应急物流系统必须能够将应急物资在极短的时间内实施大量、快速的运送。而随着事态恶化或好转，应急物资的流量和流向也必须做出快速调整，以防止时间和空间上发生供给断档或库存积压。应急物流在执行中如何最大限度地做到“既不多、也不少、刚刚好”，是各国应急管理、应急物流事业的一个重要命题。陈慧[16]分析了灾害应急物流与商业物流在空间效用、时间效用、形质效用，并由流体、载体、流向、流量、流程、流速等要素构成方面的共性，研究了灾害应急物流应该具有突发性和非预见性、不确定性、需求多样性、时间紧迫性、弱经济性和社会公益性、多元主体性等多种特征。

韩景倜等[17]分析了应急事件条件下产生的物资保障需求的特点，指出它属于高强度需求物流，单个企业或单一物流供应链难以独立完成保障任务，并且由于应急事件按指令计划运作，原有的定常态下的物流供应链模式被打破，形成特定条件下的物流供应链。在此基础上提出应急物流体的概念，指出它是在强指令驱动和联盟利益的激励导致物流供应链结构在非定常态下发生变异，产生一类体系高效、构形稳健的应急保障物流供应协作实体。赵勇等[18]提出了应急物流时间紧、任务重、协调难和风险大等特点。

应急物流系统以追求时间效益最大化和灾害损失最小化为目标。李滢棠[19]提出，借助现代信息技术，整合应急物资的运输、包装、装卸、搬运、仓储、流通加工、配送等各种技术设施的特殊的物流系统。

保障能力、应急物流方案优选是救援队应急物流系统建设和运行的基本目标。余德建和周德群利用网络层次分析法(ANP)提出了应急物流保障能力的评价方法[20]。朱炜和胡安辉针对应急物流方案选择问题，应用层次分析法分析了应急方案选择的影响因素，提出了应急方案选择的递阶层次结构模型和总体评价方法[21]。

2.2　系统建设和技术研究

国家“十二·五”规划以来，我国灾害救援应急物流事业迅速发展。民政部、交通部、水利部等国家职能部门，解放军、武警、公安消防部队以及电力、交通、通讯、矿山油气、大型工程机械等企业，都开始建设面向灾害紧急救援处置的应急物流体系，包括各区域性仓储基地、物流配送网络系统、以及与之匹配的组织体系。至今，我国各类行业应急物流逐步建成，并在近些年灾害应急救援工作中发挥着重要作用。

随着我国物联网技术的迅速发展，为了科学、规范地推进灾害救援应急物流系统的建设，地震部门联合军队、武警以及有关院校和科研院所，开展了基于物联网技术面向灾害救援应急物流技术系统体系结构、基于物联网的装备物资仓储物流技术标准、装备物资应急物流系统物联网接口标准和救援装备物资分类编码等相关研究工作。

在技术研发方面，我国首支国家级专业地震救援队——国家地震灾害紧急救援队通过不断建设和完善，以灾害应急救援需求为目标，实施了基于物联网技术的救援装备物资仓储物流技术系统的试验性研发。该系统基于物联网技术，可通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把装备物资与互联网相连接，进行信息交换和通信，使传统的自动化仓储物流技术系统实现物料的信息化识别、位置服务、状态监控(在储、在途)和远程信息化管理，以此保障救援队装备物资应急物流最有效的路径、高效可行的配送载体。同时，充分研究分析我国不同地区的气候、建筑物结构、地质地貌、交通等不同条件下，不同规模的地震灾害应急救援行动的实际需求，研究编制救援队人员装备配置基准模块和调整模块，通过信息系统建立预案库，接到救援行动指令后，信息系统可匹配生成救援行动人员装备优选方案，管理员根据实际需求可通过人工干预优化调整，以此提高救援队装备物资应急物流系统为救援行动提供装备物资科学准确的量态(数量、质量、状态)。在2015年4月尼泊尔8.1级地震和2017年8月四川九寨沟7.0级地震紧急救援行动中，该系统的人员装备信息化配置功能模块快速生成优选方案，提高了救援行动效率和精准性。

2.3　存在的问题

近年来我国各行业应对灾害救援应急物流系统建设事业发展迅速，但此类系统的运行机制还需进一步健全。

在管理运行层面，目前的灾害救援应急物流资源管理中还存在着应急物流资源相对分散，各部门、各行业之间协调合作机制需进一步强化，如灾情信息互通、物流资源共享、信息共享、指令互通、协同工作机制等。从物流技术管理层面分析，由于各行业、各部门基于自身定位，从不同业务需求出发，造成应急物流技术系统建设的行业规范和标准不兼容，致使资源共享率不高。历次灾害救援工作的实践表明，应急救援工作的速度和成效，取决于能否对灾害现场各类应急物资资源做到统一协调管理，这是目前灾害现场管理的难点，也是应急救援协调管理的重点。

在技术应用实施层面，由于很多突发灾害具有瞬间破坏巨大、波及空间范围广、次生灾害可控性低、破坏性大的特点，很难准确、快速地获取灾害损失信息及灾区救援需求等信息，直接影响到应急物流体系中载体、流量、流程、流速、目标等基本数据和信息的获取、设置和解算，其结果难以满足科学性、精确性、适宜性、机动应变性的要求，难以保障应急物流体系的空间均衡与时间均衡。2008年汶川特大地震初期、2003年“非典”疫情发生初期的应急物流案例给予清晰地印证。

3　我国灾害救援应急物流发展趋势研究

通过对我国汶川8.0级地震、舟曲泥石流、南方雨雪冰雪等突发性灾害应急物流案例总结梳理和分析研究，在以下几个方面提出我国灾害救援应急物流体系发展趋势。

3.1　灾害救援应急物流体系建设

灾害救援应急物流案例分析研究表明，未来我国在应对突发性灾害装备物资应急物流体系系统化建设应考虑以下几方面内容：

(1)系统开放。系统总体结构对外部环境和其他组织体系及系统各构成单元之间均具有信息、能量(职能、责权、技术等)的可渗透性、交换性、互补性。

(2)差异化。系统内各构成单元具有不同的职能和专业技术能力，并分别从事不同的任务，从而使专业化和业务分工成为必然。

(3)一体化。在系统总体战略目标统一的基础上，当系统各构成单元结构差异化之后，为使系统具有类似军队战时水平的快速反应能力，决策者必须同时使组织体系具有高度的一体化，即组织体系的各个单元必须服从系统的最高决策者的指挥。

(4)组织结构扁平及控制跨度。为确保系统的高效能，该系统的组织结构在运行全过程中，科学合理地增加管理跨度、组织结构扁平化等都是非常必要的。

(5)权责对称。系统内每个组织单元的职责与职权必须明晰并协调一致。

(6)稳定性与自适应性相协调。系统的组织结构既要有相当的稳定性又要有较强的自适应性，以便根据系统内外部条件的变化做出合理调整，保障系统具备较强的空间和时间基本要素的均衡能力。

3.2　灾害救援应急物流体系建设运行中的统筹协调机制

政府主管部门和相关企事业单位，应借鉴美欧、日本等国家的应急物流管理建设经验和成果，充分研究分析适宜于我国国情的突发性灾害救援装备物资应急物流系统运行协调机制建设。力求建立各部门和行业单位分工明确、责任清晰、节点确定、信息共通共享、责权分明的运行协调机制。

3.3　灾害救援应急物流体系建设规划

各级政府和行业主管部门，组织学者专家和专业技术人员，充分研究我国突发性灾害各灾种的分布规律，研究各灾种发生频次、破坏规模及次生灾害链的分布规律，建立各灾种重点防御区(减灾示范区)。充分研究各重点防御区的社会、经济、文化、地质地貌、交通、气候等多种因素，以满足物流系统空间均衡和时间均衡为原则，由政府统领、行业负责，统一规划协调突发性灾害装备物资应急物流体系，包括国家中心储存调配中心、各省市储存调配储备中心，并制定相应的装备物资运送保障制度和法规。同时，建立政府、军队、行业部门、企业等多方协同机制，建立起适宜于我国国情和突发性灾害救援的高效、科学、强力、简约的应急物流网络体系。

3.4　灾害救援应急物流技术系统标准体系建设

为了确保应急物流系统的运行效率，在运行管理层面和技术实施层面，研究制定突发性灾害应急物流系统整体的标准体系、运行管理标准、通用技术标准以及不同灾种应急物流体系中载体、流量、流程、流速等单元的技术标准等研究建设将势在必行。

3.5　灾害救援应急物流系统技术发展趋势

(1)信息智能技术

灾害现场的各种灾情信息、救援队伍、装备物资等均需要进行有机整合和协调指挥，以提高现场的应急救援处置能力和工作效率。同时，灾害应急救援工作中还存在数据采集非实时化、灾区的人和物无法实施监控、救援物资调度性差等缺点急需改进。在传统物流技术的优化应用之外，GIS技术、GPS技术、物联网技术以及人工智能技术，可以对地震现场救援力量的分布及调度、救援装备的仓储和使用实现全方位的物物相连和协同管理，实现突发性灾害现场应急救援工作的自动化、信息化和协同化管理；其应用对于灾害现场应急救援行动的安全、高效、精准地实施提供可行的技术途径。

(2)物流基础技术

随着我国各级政府、行业部门对灾害应急救援认识的不断深刻，对突发性灾害对我国社会、经济、环境等破坏后果认识的不断重视和清晰，通过借鉴吸收发达国家的发展案例，不断提高应急物流技术水平。在国家“十三·五”期间，应急物流系统中的包装技术单元和装卸搬运技术单元的机械化自动化信息化程度、送达物资的智能识别分拣程度将大幅提高；移动式货架、自动化输送设备、自动化三维立体输送型仓库设备将广泛运用，单元货物的搬运活性也大幅提高，实现装备物资的三维立体自动化摆放、堆码、取出；结合各灾种和行业救援装备物资不同特性，以专用运载设备(飞机、铁路机车、轮船、汽车)的内部有效空间为本体，设计研究输送及在途环节的摆放堆垛、集成蓝图和实施方案也将成为可能。

物流仓储技术的进步和普及，将为我国突发性灾害装备物资应急物流系统节约时间成本、空间成本和资金成本，显著提高应急物流保障系统的应急保障能效。

4　结语

国内外突发灾害应急物流体系、理论、方法等发展趋势的研究表明，应急物流体系已基本形成比较完整的学科体系，包含管理学、系统科学、信息科学、物流学、灾害学等科学结构要素，以及网络技术、通讯技术、机械电子技术、智能机器人等技术结构要素。研究突发灾害救援行动的业务需求，借鉴国内外应急物流理论方法和理念，依托现代基础物流技术和信息智能技术，建立“实时、适量、适地、适宜”的应急物流系统，可有效提高突发灾害救援应急物流保障行动的效率和效益。