基于DEMATEL-ISM的疫苗冷链物流风险因素研究

李策国LI Ce-guo；李前兵LI Qian-bing

（①南京工业大学经济与管理学院，南京 211816；②淮阴工学院管理工程学院，淮安 223003）

0 引言

“十四五”期间，我国明确提出“建设现代物流体系，加快发展冷链物流，统筹物流枢纽设施、骨干冷链物流基地设施条件”。而在冷链物流领域中，由于疫苗的运输温度有很高的要求，而疫苗的质量又是关乎人们生命安全，因而疫苗冷链位于冷链物流金字塔尖[1]。2019年末，新冠疫情的爆发，使得疫苗冷链物流面临更大的挑战，时至今日，全国各地都有零星的爆发，对疫苗的需求增加了对疫苗冷链物流的要求。

我国是世界上最大的疫苗生产国，产能超过10亿剂次，可生产63种疫苗，预防34种传染病[2]。疫苗冷链物流行业有着巨大的市场需求，但由于某些不法商家不遵守有关法规，致使疫苗在运输中发生变质现象，致使近几年有关疫苗安全的负面报道频频出现，对我国医药产业的发展产生了不利影响[3]。

因此，通过对疫苗冷链物流中的风险因素及其耦合关系的分析，对其主要风险因素及其作用途径进行分析，可以有效地解决疫苗冷链物流中的问题，提高疫苗的质量。

1 疫苗冷链物流风险因素识别

针对疫苗冷链物流风险具有全程性、风险点多等特征，结合风险识别的一般特征，利用WBS-RBS耦合矩阵进行风险识别。根据WBS分解得到最小工作子单元作为矩阵的列并根据RBS分解得到最小风险子单元作为该矩阵的行，由此构造WBS-RBS耦合矩阵，判断工作子单元与风险子单元之间是否有关联，从而判定是否有风险，最后用1（是）、0（非）表示[4-5]。

通过对最后确定的70个疫苗冷链物流风险点进行分类，得到了疫苗冷链物流风险指标体系。依次为人员因素，包括员工素养及能力U1、员工意外失误U2、员工安全责任意识U3、员工冷链意识U4；设备设施因素，包括设备设施完善程度U5、设备检修维护频率U6、制冷设备故障U7、温度监控设备故障U8、品质检测设备故障U9、运输车辆故障U10；组织管理因素，包括员工安全培训教育U11、规章制度与责任U12、疫苗调配管理U13、信息系统管理U14、疫苗溯源管理U15；环境因素，包括天气条件U16、政策法规U17、疫情等突发事件U18。

2 疫苗冷链物流风险因素多层递阶模型构建

DEMATEL可以用矩阵求解得到各因素之间的因果关系和影响强度，并能直观地反映出复杂问题的主要影响因素和影响程度；ISM是利用可达矩阵，构造递阶层次结构图，从而对各影响因素的等级进行了划分。通过DEMATEL和ISM的集成，可以定量地分析各风险因素间的因果关系，探讨其形成机制，更有助于系统、科学地分析各要素的相对重要性和逻辑结构[6-10]。

2.1 DEMATEL-ISM构建流程

①确定风险因素集合。对得到18个风险因素指标，以U1，U2，…，Un的形式表示。

②构建直接影响矩阵A。采取问卷专家打分法，分析Ui对Uj的影响程度并进行打分，记为aij的值，对角线为自身对自身影响，设为0。

③规范化处理直接影响矩阵得到矩阵B。

④计算综合影响矩阵T。

⑤计算影响度Di与被影响度Ci，中心度Mi与原因度Ri。

⑥绘制因果图。以中心度Mi为横坐标，原因度Ri为纵坐标，绘制因果关系图，使因果关系更加明了。

⑦计算整体影响矩阵H。

⑧计算可达矩阵K。采用阈值λ去除因素之间影响程度较小的关系，使其易于进行结构划分。λ值一般以专家的经验为基础进行取值，但缺乏客观性，本文根据统计分布，由综合影响矩阵的均值α和标准差β计算λ。

⑨进行层级划分。通过可达矩阵K，可以获得可达集R（Ui）和先行集Q（Ui）。在可达矩阵中因素Ui所对应的行，元素1对应的集合，即为可达集R（Ui）；可达矩阵中因素Ui所对应的列，元素1对应的集合，即为先行集Q（Ui）。当满足时，确定一个层次的划分，在可达集和先行集中去除该层次因素，重复操作即可确定下一个层次，当满足两个集合交集为空集时，系统层次划分完成。

⑩绘制递阶层次结构图。

2.2 建立DEMATEL-ISM模型

利用调查问卷和走访的形式，邀请疫苗冷链物流领域的多位管理、工作人员和高校专家对各因素间的影响关系进行打分，依据0-3打分法，即0、1、2、3分别表示为无影响、低影响、中等影响、高影响。获得有效问卷21份，为消除专家之间的打分差异，采用算数平均数对打分结果进行处理（四舍五入），构建得到疫苗冷链物流风险因素直接影响矩阵。由式（2）求出规范影响矩阵，然后由式（3）求出综合影响矩阵。

最后根据式（4）至式（7），计算求出影响度、被影响度、中心度和原因度。见表1。

表1 疫苗冷链物流风险因素的DEMATEL计算结果

根据表1数据，绘出了疫苗冷链物流风险因素中心度-原因度图（图1）。

图1 疫苗冷链物流风险因素中心度-原因度图

由式（8）得到整体影响矩阵，根据综合影响矩阵得到均值α和标准差β的值分别为0.031和0.061，由式（9）得到阈值λ为0.092，最后由式（10）得到可达矩阵，继而可以得到可达集R（Ui）和先行集Q（Ui），根据R（Ui）∩Q（Ui）=R（Ui）计算出U7、U8、U9、U13、U15满足要求，为第一层风险因素；去掉其对应的行和列，得到新的可达集、先行集和两者交集，再根据R（Ui）∩Q（Ui）=R（Ui）计算得出U10和U14为第二层风险因素；同理，得到U2、U5、U6、U16为第三层风险因素；U1、U3、U4为第四层风险因素；U11和U12为第五层风险因素；U17为第六层风险因素；U18为第七层风险因素。通过上述分析，绘制出疫苗冷链物流风险因素递阶层次结构图（图2）。

图2 疫苗冷链物流风险因素ISM

3 模型结果分析

3.1 中心度和原因度分析

根据表1，将风险因素可以分为原因因素（原因度大于0）和结果因素（原因度小于0）。再由图1可知：疫苗冷链物流风险因素分为4类，第1类因素是强原因因素（右上第一部分），它是影响其他结果因素的原因，同时对疫苗冷链物流风险的产生有很大影响；第2类因素是弱原因因素（左上第二部分），它也是影响其他结果因素的原因，但对疫苗冷链物流风险的产生影响较小；第3类是弱结果因素（左下第三部分），它是其他原因因素共同作用的结果，对疫苗冷链物流风险的产生影响较小；第4类是强结果因素（右下第四部分），它也是其他原因因素共同作用的结果，但是对疫苗冷链物流风险的产生具有重要影响。

中心度愈高，则说明该因素对疫苗冷链物流风险的影响愈大且愈重要。所以，重点关注第一部分的强原因因素和第四部分的强结果因素，按照中心度由大到小排序为员工安全责任意识U3、员工安全培训教育U11、员工意外失误U2、设备检修维护频率U6、运输车辆故障U10、疫苗调配管理U13、规章制度与责任U12、政策法规U17。

3.2 ISM分析

从图2可以看出，疫苗冷链物流风险因素分为7个层次。第一层为直接因素，第二到第四层为中间因素，第五到第七层为根源因素。制冷设备故障U7、温度监控设备故障U8、品质检测设备故障U9、疫苗调配管理U13和疫苗溯源管理U15为直接因素，这些因素一旦出现风险，会直接影响到疫苗的品质，使疫苗冷链物流出现风险。运输车辆故障U10、信息系统管理U14、员工意外失误U2、设施设备完善程度U5、设备检修维护频率U6、天气条件U16、员工素质和能力U1、员工安全责任意识U3和员工冷链意识U4为中间因素，这些因素出现风险可能是受到根源因素影响，但同时会对直接因素产生影响，从而导致疫苗冷链物流出现风险。员工安全培训教育U11、规章制度与责任U12、政策法规U17和疫情等突发事件U18为根源因素，其中U11和U12为内部根据因素，受到外部根据因素U17和U18的影响的同时，并和U17和U18一同影响着整个疫苗冷链物流风险指标体系，它们一旦出现风险，会通过重重作用，潜移默化的使疫苗冷链物流系统产生风险。

4 结论

疫苗冷链物流风险因素划分为7层。第一层为直接因素，第二到第四层为中间因素，第五到第七层为根源因素。其中制冷设备故障、温度监控设备故障、品质检测设备故障、疫苗调配管理和疫苗溯源管理为直接因素，这类因素对于疫苗冷链产生的风险最为直接；员工安全培训教育、规章制度与责任、政策法规和疫情等突发事件为根源因素，对整个物流系统有着深层次的影响，不容忽视。