張 釗，張治國

（成都信息工程大學(xué) 物流學(xué)院，四川 成都 610103）

1 引言

我國地域遼闊且地貌復(fù)雜，沼澤、凍土、高原等分布廣泛，同時(shí)部分地區(qū)位于地震帶上[1]，時(shí)有地震災(zāi)害的發(fā)生。其中以四川省最為特殊，其地域內(nèi)幾乎包含了我國所擁有的全部地質(zhì)特點(diǎn)，同時(shí)處于地殼運(yùn)動(dòng)較為活躍的喜馬拉雅-地中海地震帶[2]，因此四川省內(nèi)地震多發(fā)且難以預(yù)測。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，自2000 年起四川省省內(nèi)發(fā)生的有感地震超過千起，其中里氏5.0級以上具有破壞力的地震已超70起，尤以2008年發(fā)生的“512”汶川8.0級特大地震造成的破壞最大[3]。在重大地震發(fā)生后，搶險(xiǎn)救災(zāi)工作的進(jìn)行可最大限度避免生命、財(cái)產(chǎn)的進(jìn)一步損失，這些應(yīng)急工作一般包括：對人員的搶救、基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)、動(dòng)物防疫工作等[4]。在歷次救災(zāi)工作中，對動(dòng)物的防疫工作均是重點(diǎn)任務(wù)，其原因是地震后動(dòng)物尸體難以得到無害化處理，為病菌滋生創(chuàng)造了有利條件；同時(shí)災(zāi)后得以幸存的動(dòng)物因受傷、雨淋、饑餓等造成抵抗力嚴(yán)重下降出現(xiàn)疾病感染，其中不乏存在人畜共患的疾病導(dǎo)致“大災(zāi)之后必有大瘟”。因此針對災(zāi)后動(dòng)物防疫工作最主要的目的就是避免損失進(jìn)一步擴(kuò)大，保障人民群眾生命安全。

重大地震的發(fā)生除了造成人員傷亡和直接經(jīng)濟(jì)損失外，其產(chǎn)生的地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化及基建破壞等將嚴(yán)重影響災(zāi)區(qū)內(nèi)任何物流活動(dòng)的開展。以四川農(nóng)村為例，部分鄉(xiāng)村處于高度貧困[5]，重大地震災(zāi)害將會導(dǎo)致其僅有的道路受損，利用傳統(tǒng)的汽車運(yùn)輸無法將應(yīng)急物資有效運(yùn)往這部分農(nóng)村災(zāi)區(qū)；利用人力運(yùn)輸存在風(fēng)險(xiǎn)大、效率低等缺點(diǎn)。我國農(nóng)村是家禽、家畜等食用動(dòng)物的主要聚集地[6]，若這些貧困鄉(xiāng)村因地震造成動(dòng)物防疫不力形成瘟疫傳播，勢必會進(jìn)一步導(dǎo)致人員傷亡，同時(shí)給我國脫貧攻堅(jiān)工作造成極大阻力。2020年的中央“一號文件”中明確指出：“加強(qiáng)農(nóng)村防災(zāi)減災(zāi)能力建設(shè)，全面排查整治農(nóng)村各類安全隱患[7]?！本褪且Ｕ衔覈r(nóng)村地區(qū)在災(zāi)害發(fā)生后最大限度地減低災(zāi)害所帶來的后果。因此探索出一種全新的物流方式不僅可有效滿足當(dāng)?shù)貞?yīng)急物資需求，同時(shí)也可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)村地區(qū)動(dòng)物防疫工作做充足的準(zhǔn)備。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行物流活動(dòng)已成為可能。在國內(nèi)外數(shù)次的無人機(jī)物流實(shí)驗(yàn)表明：無人機(jī)在物流活動(dòng)中均展現(xiàn)出反應(yīng)速度快、活動(dòng)成本低、不用考慮地形地貌影響等優(yōu)點(diǎn)[8]。利用無人機(jī)可以很好地解決這些地區(qū)在災(zāi)后的動(dòng)物防疫物資需求，同時(shí)其可為日后無人機(jī)物流成為物流常態(tài)積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，也可在政府扶貧宣傳上寫下濃墨重彩的一筆。目前無人機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)用在各個(gè)行業(yè)中均表現(xiàn)良好，針對無人機(jī)物流，多方提出目前需加強(qiáng)人才培養(yǎng)、加大資金投入、完善空域管理等[9-13]以保障無人機(jī)物流工作的順利進(jìn)行。

利用無人機(jī)配送動(dòng)物防疫物資就目前而言屬于新興的配送方式，區(qū)別于傳統(tǒng)方式，其存在缺乏相關(guān)文獻(xiàn)、考慮內(nèi)容相對片面等情況。對此，本文將從利用無人機(jī)配送動(dòng)物防疫相關(guān)物資的特點(diǎn)入手，結(jié)合地震多發(fā)的四川省具體情形，針對四川省農(nóng)村地區(qū)特征，根據(jù)多方觀點(diǎn)、經(jīng)驗(yàn)及實(shí)地情況利用解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）及交叉影響矩陣相乘法（MICMAC）[14-15]對整個(gè)問題進(jìn)行客觀系統(tǒng)化分析，最終從理論角度對這項(xiàng)運(yùn)用提出相應(yīng)結(jié)論，為日后類似活動(dòng)的進(jìn)行做一定的參考。

2 相關(guān)因素確定

在重大地震后利用無人機(jī)對災(zāi)區(qū)進(jìn)行動(dòng)物防疫物資配送屬于災(zāi)后應(yīng)急工作的一部分，這種物流方式歸屬于應(yīng)急物流體系內(nèi)。因此在判斷影響因素時(shí)不光要從動(dòng)物防疫物資自身特性、物流用無人機(jī)系統(tǒng)特性等方面進(jìn)行深入考慮，還需考慮應(yīng)急物流整個(gè)活動(dòng)的特點(diǎn)。由于應(yīng)急物流活動(dòng)及其活動(dòng)所需的運(yùn)輸工具無人機(jī)本身較一般的物流活動(dòng)及配套工具都顯示出特殊性，特此本文將結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際考察、各方觀點(diǎn)[4-13]以及災(zāi)后動(dòng)物防疫物資的種類特性，針對四川省農(nóng)村地區(qū)的災(zāi)后特點(diǎn)，整合出12個(gè)有關(guān)災(zāi)后利用無人機(jī)配送動(dòng)物防疫物資的代表性影響因素，見表1。

表1 相關(guān)影響因素及其相關(guān)信息

這些因素間必定存在著一定的相互關(guān)系，總的來說，必須要協(xié)調(diào)好這12個(gè)因素之間的關(guān)系，結(jié)合實(shí)際情況及系統(tǒng)分析判斷孰輕孰重，有的放矢的提出相關(guān)建議方能有效的滿足日后該領(lǐng)域發(fā)展的需求。

3 ISM模型構(gòu)建

根據(jù)上述因素間可能存在的直接或間接影響，運(yùn)用主觀評價(jià)分析容易造成判斷誤差，特此本文將采用ISM 對上述影響因素進(jìn)行系統(tǒng)建模，并結(jié)合MICMAC進(jìn)行深入分析以確定研究重點(diǎn)。

ISM 即解釋結(jié)構(gòu)模型，是結(jié)構(gòu)模型化的方法之一，其通過各因素間存在的相互關(guān)系進(jìn)行模型的建立并利用矩陣的方法將復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干簡單的子系統(tǒng)，之后構(gòu)成多級遞階的模型總體分析和進(jìn)一步研究。本文模型中，各因素間存在的相互關(guān)系是結(jié)合相關(guān)專家建議、文獻(xiàn)檢索及項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行后的反饋得出，通過這些因素間的內(nèi)在聯(lián)系建立好本文最終模型，過程如下。

3.1 各因素關(guān)系確定

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)作情況、各方學(xué)術(shù)觀點(diǎn)以及實(shí)地考察結(jié)果得出各影響因素所造成的直接影響情況，如圖1 所示，其中A 表示所在列因素對所在行因素有直接影響；V表示所在行因素對所在列因素有直接影響；X 表示所在行因素與所在列因素間相互影響。

圖1 各因素間相互關(guān)系圖

3.2 建立鄰接矩陣

確定和各因素間的相互關(guān)系后，現(xiàn)將這些因素通過數(shù)學(xué)邏輯方式建立聯(lián)系并構(gòu)建鄰接矩陣。本文中鄰接矩陣所展示的是以四川省農(nóng)村為例的重大地震后利用無人機(jī)配送相關(guān)動(dòng)物防疫物資系統(tǒng)中各因素間的相互關(guān)系，滿足公式：

根據(jù)公式建立的鄰接矩陣為：

3.3 建立可達(dá)矩陣

鄰接矩陣建立完成后需要將其轉(zhuǎn)換為可達(dá)矩陣。首先求出A 與單位矩陣I（本文為12 階）之和A+I ，基于布爾矩陣的運(yùn)算性質(zhì)對( )A+I 進(jìn)行數(shù)次

3.4 層級分解

得到可達(dá)矩陣后，將可達(dá)矩陣中被Yi影響的因素集合，形成可達(dá)集合P=(Yi)，同時(shí)把影響Yi的因素集合為先行集合Q=(Yi)。將兩集合進(jìn)行交集運(yùn)算，當(dāng)P=(Yi)=P(Yi)?Q(Yi)時(shí)，求出的最上級因素便是Yi，隨后將其所在的行列劃去形成新的可達(dá)矩陣，重復(fù)上述層級分解步驟劃分出最終的各個(gè)層級。經(jīng)過數(shù)次分解后得出分層結(jié)果（自上而下），見表2。

表2 層級分解結(jié)果

4 ISM與MICMAC交互分析

根據(jù)各層間的因素及各因素間的相互關(guān)系繪制出重大地震后針對四川省農(nóng)村的利用無人機(jī)配送動(dòng)物防疫物資的影響因素多層次遞階結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。同時(shí)基于MICMAC法可用于識別整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)及依賴兩大因素的特點(diǎn)，可以將其作為ISM的延續(xù)分析，將ISM 可達(dá)矩陣中各個(gè)因素可到達(dá)因素的個(gè)數(shù)，和到達(dá)各個(gè)因素的因素個(gè)數(shù)作為驅(qū)動(dòng)性（x軸）和依賴性（y軸）。將所有因素反映在坐標(biāo)軸上，其坐標(biāo)分布圖如圖3 所示，由于該坐標(biāo)中x 軸和y 軸的極值均為12，故作x=6與y=6兩條直線將坐標(biāo)分為四個(gè)獨(dú)立集群。

圖2 模型多層次遞階結(jié)構(gòu)圖

結(jié)合多層次遞階圖以及坐標(biāo)分布圖各因素所在的層級與坐標(biāo)區(qū)域進(jìn)行整體分析，處于深度因素層的專業(yè)人才、硬件設(shè)備、天氣等客觀因素、技術(shù)維護(hù)與政府政策作用在坐標(biāo)軸上均處于高驅(qū)動(dòng)低依賴特性的IV 區(qū)。從其在兩圖中的位置性質(zhì)來看，在重大地震發(fā)生后無法迅速建設(shè)亦或是存在人為無法控制的要素，需要在災(zāi)害前進(jìn)行長期建設(shè)及設(shè)定好完備的提前預(yù)警機(jī)制，方可在災(zāi)害發(fā)生后進(jìn)行有效反應(yīng)與工作。

圖3 MICMAC驅(qū)動(dòng)性依賴性坐標(biāo)分布圖

處于間接因素層中的物資數(shù)量、物資種類、災(zāi)區(qū)嚴(yán)重程度、信息掌握程度、相關(guān)法律支持這5 項(xiàng)因素位于坐標(biāo)圖的左側(cè)，具有低驅(qū)動(dòng)性的特點(diǎn)。其中災(zāi)情嚴(yán)重程度直接受地震破壞強(qiáng)度影響，位于坐標(biāo)軸的III區(qū)，展示出其不可抗拒性及難以掌握性。其余4項(xiàng)因素依賴性趨于坐標(biāo)系的中間位置，證明其擁有一定的控制性，其與災(zāi)害后災(zāi)區(qū)的需求成正相關(guān)，需要在滿足深層因素建設(shè)的情況下進(jìn)行相關(guān)動(dòng)物防疫物資配送工作安排。

直接因素層的總成本與應(yīng)急效率兩大因素均擁有低驅(qū)動(dòng)、高依賴的特點(diǎn)，這是由于其宏觀的展現(xiàn)所形成的。這兩項(xiàng)因素直接從宏觀層面決定了活動(dòng)的好壞，處理好這兩項(xiàng)宏觀因素的關(guān)系將使得災(zāi)區(qū)動(dòng)物防疫物資能夠準(zhǔn)時(shí)、保量的運(yùn)送到相關(guān)災(zāi)區(qū)，確保災(zāi)后防疫工作的正常進(jìn)行。雖說總成本一項(xiàng)往往在應(yīng)急工作中重視程度低于效率，但合理的節(jié)約資金一方面可以使活動(dòng)性價(jià)比提高，另一方面可以將節(jié)省的資金運(yùn)用到更長時(shí)間的災(zāi)后建設(shè)活動(dòng)中去。

災(zāi)后配送動(dòng)物防疫物資從宏觀上來說是應(yīng)急物流工作的一部分，需根據(jù)應(yīng)急物流的特點(diǎn)，結(jié)合防疫物資的相關(guān)物理、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行綜合考慮，提出相關(guān)建議。根據(jù)上述分析，在災(zāi)后利用無人機(jī)配送相關(guān)動(dòng)物防疫物資的工作時(shí)，必須要重點(diǎn)遵循在災(zāi)前對深層因素的內(nèi)容進(jìn)行長時(shí)間的準(zhǔn)備建設(shè)；其次在災(zāi)后迅速采集到相關(guān)需求信息，做到快速反應(yīng)、及時(shí)的應(yīng)急處理，以滿足預(yù)期效率；同時(shí)盡可能的降低成本，為活動(dòng)節(jié)約資金并加強(qiáng)災(zāi)后建設(shè)工作。

5 總結(jié)與建議

重大地震的發(fā)生不存在地域性和時(shí)間性，本文僅針對四川省地震多發(fā)的特點(diǎn)，以四川省為研究主體進(jìn)行研究工作。我國其余省份也均有發(fā)生重大地震的可能。由于目前我國其他省份的農(nóng)村地區(qū)可能在基建上均強(qiáng)于四川省，同時(shí)山地等惡劣地形并無四川省復(fù)雜，因此將無人機(jī)配送相關(guān)動(dòng)物防疫物資的技術(shù)運(yùn)用在其他省份中操作難度將降低，相關(guān)的管理、建設(shè)建議均能受用。據(jù)上述模型分析結(jié)果，特提出以下五點(diǎn)管理和建設(shè)建議以供日后相關(guān)活動(dòng)參考。

5.1 加強(qiáng)物流與無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)合型人才培養(yǎng)

目前，物流與無人機(jī)操作兩領(lǐng)域各自的人才培養(yǎng)均處于上升階段，國內(nèi)多家高校開設(shè)有物流相關(guān)專業(yè)或無人機(jī)應(yīng)用及操作類相關(guān)專業(yè)，但針對無人機(jī)物流領(lǐng)域而言，缺乏物流與無人機(jī)操作兩者理論技術(shù)兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才。由于兩領(lǐng)域?qū)W科交叉不明顯，兩領(lǐng)域人員分工工作可能會導(dǎo)致出現(xiàn)工作效率低下的情況：物流相關(guān)人才不了解無人機(jī)性能從而胡亂設(shè)置運(yùn)量，導(dǎo)致工作無法順利進(jìn)行；無人機(jī)技術(shù)相關(guān)人才不清楚物流管理的實(shí)質(zhì)內(nèi)容導(dǎo)致無法清楚理解應(yīng)急物流工作的重要性而盲目工作。因此發(fā)展兩領(lǐng)域交叉的復(fù)合型人才是發(fā)展無人機(jī)物流的必經(jīng)之路，其需要大量時(shí)間進(jìn)行培養(yǎng)工作。由于目前運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行物流活動(dòng)處于實(shí)驗(yàn)、試運(yùn)行階段，給未來復(fù)合型人才的培育工作留下了一定的緩沖期，高?？衫眠@段時(shí)間進(jìn)行長期專業(yè)的復(fù)合型人才培養(yǎng)工作，為未來這一領(lǐng)域儲備人才。對于目前短期而言，建議物流專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)人才進(jìn)行AOPA無人機(jī)執(zhí)照培訓(xùn)，取得無人機(jī)飛行執(zhí)照的同時(shí)對無人機(jī)性能進(jìn)行初步程度了解，即可在管理協(xié)調(diào)方面有一定程度的提高。

5.2 做好災(zāi)區(qū)動(dòng)物防疫物資相關(guān)管理工作

這部分建設(shè)包括對動(dòng)物防疫物資種類及數(shù)量的日常維護(hù)。定期檢查，加強(qiáng)采購更新?lián)Q代的工作，從物資準(zhǔn)備上對重大地震的發(fā)生做好保險(xiǎn)工作。相關(guān)部門可根據(jù)歷年來防災(zāi)、減災(zāi)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)與地震局等部門做好溝通聯(lián)系，確定每年動(dòng)物防疫物資的準(zhǔn)備數(shù)量；加強(qiáng)倉庫內(nèi)物資的定期檢查工作，滿足災(zāi)后使用的相關(guān)動(dòng)物防疫藥品、工具等保質(zhì)保量。另外結(jié)合物資的各項(xiàng)特性加強(qiáng)倉庫、配送工具的升級換代，滿足動(dòng)物防疫物資不因管理或技術(shù)因素造成質(zhì)變或泄露等不必要損失。

5.3 加強(qiáng)重大突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)評估能力及信息管理能力

當(dāng)前對風(fēng)險(xiǎn)的評估及應(yīng)急信息的管理仍是我國應(yīng)急工作的弱項(xiàng)。從今年新型冠狀病毒爆發(fā)后一個(gè)月內(nèi)，全國各地醫(yī)用應(yīng)急物資告急就可以反映出這一問題，四川省部分農(nóng)村貧困山區(qū)在發(fā)生重大地震后獲取相關(guān)動(dòng)物防疫物資的信息難度較大，但必須要快速解決。結(jié)合四川地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)的特性，當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)與大氣研究部門需加強(qiáng)災(zāi)害研究工作，對可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)上報(bào)，同時(shí)加強(qiáng)村民應(yīng)急意識，避免重大突發(fā)事件后產(chǎn)生恐慌。另外需建立高效的應(yīng)急信息管理平臺，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等相關(guān)領(lǐng)域的建設(shè)，保障綜合信息的暢通，確保配送的時(shí)效性與準(zhǔn)確性。

5.4 強(qiáng)化硬件設(shè)備管理，提高保障能力及運(yùn)輸安全

建議采用目前新興的垂直起降無人機(jī)，其具有高速度、低耗能、無需跑道、運(yùn)量大等特點(diǎn)，其飛行姿態(tài)較為穩(wěn)定，在配送動(dòng)物防疫物資時(shí)能夠保證其不會因飛行問題而造成變性或損壞，是利用無人機(jī)配送動(dòng)物獸藥，防疫物資的首選機(jī)型。另外無人機(jī)與汽車等傳統(tǒng)交通工具相比，需要經(jīng)常對電機(jī)等設(shè)備進(jìn)行維護(hù)工作，建議任務(wù)時(shí)間每40 小時(shí)進(jìn)行一次全方位的檢查工作，對有安全隱患的部件及時(shí)更換，保障飛行安全，避免防疫物資損失及人員傷亡。同時(shí)加強(qiáng)專業(yè)物流無人機(jī)的研發(fā)工作，將專業(yè)的設(shè)備投入到各種專業(yè)物資的物流活動(dòng)中。

5.5 政府部門加強(qiáng)立法及監(jiān)管力度

政府應(yīng)加強(qiáng)空域管理，保障無人機(jī)的配送工作在融合空域或隔離空域內(nèi)順利進(jìn)行，同時(shí)針對應(yīng)急工作加強(qiáng)協(xié)調(diào)力度，讓部分工作及人員給應(yīng)急工作讓步，保障動(dòng)物防疫物資以最快速度足量的配送到災(zāi)區(qū)。另外，對無人機(jī)應(yīng)急物流相關(guān)活動(dòng)進(jìn)行立法工作，嚴(yán)厲打擊對無人機(jī)等設(shè)備進(jìn)行故意破壞，阻礙應(yīng)急工作展開的企業(yè)及人員。相關(guān)部門還需加強(qiáng)村民的教育工作，不要因好奇心對無人機(jī)進(jìn)行圍觀阻礙工作的進(jìn)行及造成人身傷害，同時(shí)不要因發(fā)生重大地震造成群眾恐慌。另外政府還需出臺相關(guān)政策保障新型應(yīng)急專用無人機(jī)的研發(fā)以及其他各項(xiàng)高新技術(shù)的研發(fā)。