疫情期间重要抗疫物资需求多因素预测建模及研究
经济纵疫情期间重要抗疫物资需求多因素预测建模及研究◎
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杨雅婷
一、引言
新型冠状病毒以呼吸道飞沫传播和接触传播等为主要传播途径，传染性强、传播范围广、扩散速度快，且新冠爆发在春节前后，受春运影响，疫情在中国乃至世界大范围泛滥，各疫区对医疗器械以及医疗防护用品等疫情应急物资的需求成倍数增长，尤其是口罩这类消耗品的需求最为迫切，但由于春节停工停产、原料不足、物流停滞，口罩供应链断裂，供需匹配上出现严重的缺口。在这样的情况下，高效地对各疫区的口罩需求数量和需求变化进行合理准确的预测，对于统一协调和调配资源、有效平衡供求关系，解决口罩等抗疫物资紧急需求、紧急生产、紧急供应、紧急物流的问题，改善口罩供应链反应速度，进而有效防控疫情是十分重要的。
近些年来，国内外学者也在重大突发事件下对应急物资的需求预测方面进行了一系列的调查研究。文献基于应急物资需求的特征，引入对称三角模糊数表示影响因素的模糊特征从而
建立基于多元模糊回归的应急物资需求模型；文献针对地震灾
情时人口结构对应急物资需求量的影响进行向量需求预测模型
的建立，进而分析各类应急物资与受灾人口变化之间的关系；文献基于突发事件的高度不确定性以及复杂性等特征，从区域应急物资的需求分析、应急物资储备体系、应急物资的调度几个方面进行研究，建立有效的区域应急物资保障体系；文献为提高洪涝灾害时应急物资需求的准确性，通过选取各类洪涝灾害指标来建立基于IACO-BP 算法的洪涝灾害应急物资需求预测模型，结合库存管理知识间接
预测应急物资的需求量；文献基于台风灾害的时效性特征，采用在案例推理的基础上建立一种类似案例的台风灾害应急物资需求快速预测方法，以解决在灾害来临时的物资调配困难与时效性矛盾的问题；文献以地震灾害为研究背景，针对应急数据复杂性的特点，给出一种基于智能算法的应急物资需求预测模型与紧迫度分析。以上对于应急物资的研
究，缺乏多因素预测模型，并且缺乏以口罩为重点研究对象的分析，与新冠疫情中存在的口罩大量缺乏不完全相符。因此，本文通过多因素预测模型对疫区口罩需求数量及需求变化趋势进行精准预测，并且以此指导口罩的快速精准供应和合理公平调度。
二各疫区口罩需求预测
1.疫区风险度模型数据类型与来源分析。
不同疫区由于疫情爆发以来的确诊数量、聚散程度以及发展状况等的不同，其严重程度也相对不同，因而对于医用口罩的
需求迫切程度也存在着一定的差距。本节将重点分析构造疫区
风险度模型的数据类型及其来源，具体如表1所示。
表1疫区风险度模型相关数据类型及来源
2.基于层次分析法的疫区风险度模型构造。
层次分析法（AHP ）是指将一个复杂的多目标决策问题作为
一个系统，将有关的指标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。本文为使疫区风险度模型相关指标即表1数据的权数更加合理，将各指标基于对模型的影响程度进行两两比较，并采用层次分析法来确定各指标的权数，最终构建出疫区风险度模型，具体如下：步骤1构造成对比较矩阵。对于从属于（或影响）上一层每个
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指标的同一层诸指标，
用成对比较法和1-9比较尺度构造成对比较矩阵，
其中1-9尺度的含义如表2所示。表21-9尺度的含义2，4，6，8表示第i 个因素相对于第j 个因素的影响介于上述
两个相邻等级之间。不难定义以上各尺度倒数的含义。
基于上表，构造成对比较矩阵如表3
所示。
表3成对比较矩阵
步骤2计算权向量和一致性检验。对应于矩阵A 最大特征根λ的特征向量，经归一化（使向量中各指标之和等于1）后记为W 作为矩阵A 中各个指标的权数。
计算结果为：{0.526，0.291，0.092，0.055，0.035}T
之后需要进行一致性检验，所谓一致性检验是指对A 确定不一致的允许范围。
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（1）定义一致性指标为：CI=λ-n
n-1
牛至油其中n 为A 的对角线指标之和，也为A 的特征根之和。（2）当n=5时，查到对应的随机一致性指标RI 的数值为1.11，该指标用来校正一致性检验指标CI。
（3）定义一致性比率为：CR=CI
RI
当一致性比率小于0.1时，认为矩阵A 的不一致程度在容许范围内，可用其归一化特征向量作为权向量，否则要重新构造成对比较矩阵，对A 加以调整。
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计算结果为：0.08<0.1，说明A 通过一致性检验。步骤3疫区风险度模型F （t ）构造
风险度模型和疫情爆发对应的时间指标密切相关，因此某疫区的风险度为：F （t ）=A （t ）×0.526+B （t ）×0.291+C （t ）×0.092+D （t ）×0.055+E （t ）×0.035
3.疫区口罩需求预测。
口罩按适用场所以及跟换时间可分为一次性使用医用口罩、医用外科口罩和医用防护口罩，如表4所示。
表4口罩分类比较
（数据来源北京协和医院医务处院感办）通过2.2所得出的风险度模型E （t ），可以得出各个疫区的风险度曲线，从而对各个疫区医用口罩的需求进行合理预测，从而进行精准对接。
（1）定量分析。
假设在新冠疫情期间各个阶段拥有的医用口罩数量满足阶段需求，根据不同疫区风险度以及过往重大突发公共卫生事件经验进行预测，可得出：
高风险及人员密集地区医用外科口罩每4小时更换一次，则单位时间（天）内对一次性医用外科口罩的需求数量为6；
每个新冠疫情确诊人员每天需要3个医用防护口罩口罩，即当A （t ）=X 时，所需口罩量为3X；
每个新冠疫情医护人员每天需要4个医用防护口罩口罩，即当B （t ）=X 时，所需口罩量为4X；
每个新冠疫情疑似确诊人员每天需要3个医用防护口罩，即当C （t ）=X 时，所需口罩量为3X；
每个新冠疫情密切接触人员每天需要2个医用外科口罩，即当D （t ）=X 时，所需口罩量为2X；
每个疫区流动人员平均每天需要1。5个一次性使用医用口罩，即当E （t ）=X 时，所需口罩量为1.5X；
由于新冠疫情的特殊性，例如本土病例的产生和输入，在之后的阶段各疫区的风险程度还可能出现波动，需要根据国家和地方卫健委统计的实时数据来进行动态需求预测。
（2）定性分析。
实习小结范文根据新冠肺炎疫情的不同发展阶段进行预测。在初步抑制疫情蔓延阶段，感染人员呈快速增长状态，
疫情扩散严重，除了确诊人员、密切接触人员、医护人员对口罩需求大之外，全民也进入警戒状态，社会对于医用口罩的需求量剧增；
疫情进入平稳期即本土病例下降后，口罩的需求量趋于稳定，医用口罩需求量较上一阶段有所下降，但整体水平变化不大；
在全国疫情防控进入常态化阶段，本土疫情基本阻断，全民开始复工复产，各疫区风险程度相近，医用口罩需求量上升后趋于稳定。
（3）低风险区域价格选择分析。
疫情发生后人们对一次性医用外科口罩的需求量不断增长，而在疫情期间除高风险地区由政府、机构等运送防疫物资之外，低风险地区人民往往由于口罩供应不足和价格过高而不能买到充足物资。在这种情况下，出现供不应求的情况，政府应加大一次性医用外科口罩的供给，稳定价格，避免出现哄抬物价的行为，例如将口罩纳入常有物资储备、建立应急采购平台等[7]。
三、结束语
本次在构建疫区风险模型的过程中采用层次分析法确定权数问题，符合本次构建模型影响因素多且复杂的特点，通过该方法筛选的因素具有较高可信度。根据构建的疫区风险模型进行根据公式推断的定
量分析，成功预测得出不同人员在新冠疫情期间对于不同类型的口罩需求量。并通过定性分析预测口罩在新冠疫情发展的不同时期其口罩需求量总体变化水平。本文通过预测需求量来反应不同类型口罩的未来销售量，为口罩的生产，销售，供应等问题提供可信度较高的预测方案，为缓解医疗物资压力和资源分布不均等问题提供了较为科学的参考。
作者简介：陈仲珍（1999-），女，汉族，福建莆田人，福州大学本科在读，研究方向：信息管理与信息系统。
林颖茹（1999-），女，汉族，福建漳州人，福州大学本科在读，研究方向：信息管理与信息系统。
陈立锦（1999-），女，汉族，福建南平人，福州大学本科在读，研究方向：信息管理与信息系统。
杨雅婷（1999-），女，汉族，福建漳州人，福州大学本科在读，研究方向：
信息管理与信息系统。
（作者单位：福州大学）
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