看不見的戰爭丨從SARS到H1N1，如何應對生物恐怖事件中的藥品物資調度問題？

藥品物資調度問題具有應急環境與常規環境的雙重社會現實背景。在應急環境下，藥品物資調度關乎應急救援效率甚至災民生命安全；在常規環境下，藥品物資調度關乎終端藥品價格甚至醫療服務水平。因此，開展藥品物資調度優化理論與方法研究，無論在應急環境下，還是在常規環境下，都具有重要的理論意義和實踐價值。

在生物反恐預警防禦系統建設過程中，必須首先了解危險源擴散的規律，以及危險源擴散網路和應急物流網路之間的協同關係。如果一座城市遭受生物恐怖襲擊（如天花），將會形成一個以人為節點的危險源擴散網路，具有擴散的快速性和跳躍性。生物反恐預警防禦系統中的應急藥品物資，就會隨著危險源的擴散，形成一個以城市中應急救援機構為節點的應急物流網路，具有流動的時效性和連續性。因此，生物反恐體系中的應急藥品物資調度網路是由生物危險源擴散網路驅動的，有著與定常態物流系統不同的結構和從無序向有序演化的行為。

因此，以提高生物反恐應急救援系統中應急藥品物資保障和供應能力為目標的優化問題研究，需要研究所物危險源擴散的動力學行為，以及危險源擴散網路和應急藥品物資調度網路的協同性；需要研究高效的應急藥品物資配送方法、動態連續變化的應急資源配置策略以及應急藥品物資儲備和配送集成動態優化問題。所獲得的生物反恐體系中應急藥品物資調度網路協同優化理論研究成果與項目團隊已有成果相結合，可為政府及時、高效、妥善地處置可能發生的生物恐怖襲擊事件提供科學決策依據，同時也可為其它各種災害的應急決策提供借鑒和參考。

生物恐怖事件

根據《中華人民共和國突發事件應對法》、《突發公共衛生事件應急條例》、《國家突發公共事件醫療衛生救援應急預案》等相關法律法規，凡故意實施下列行為之一者，都屬於生物恐怖襲擊事件：

懷疑有通過郵件等載體或空中播灑等方式釋放生物戰劑的恐怖襲擊事件。

懷疑在黨政機關、涉外機構、公眾聚集場所及城市標誌性建築等重要地點施放生物恐怖戰劑的襲擊事件。

懷疑有對城市飲用水源、中央空調及通風系統、大宗食品等民生相關的目標施放生物恐怖戰劑的襲擊事件。

懷疑在江河、湖泊、海洋生態敏感區、水庫及其它地表、地下水源等重要環境大量排放、傾倒、灌注生物恐怖戰劑的襲擊事件。

懷疑有大規模施放生物戰劑襲擊境內動物、植物的恐怖事件。

懷疑有利用各種手段攻擊、破壞生物製劑的實驗、生產、儲運設施等相關恐怖事件。

實驗室泄露或有害標本丟失並對公眾造成危害的事件。

政府有關領導機構和相關部門提出的疑似生物恐怖事件。

在一定範圍內，發現有與傳染病流行相關的異常現象，包括病種異常、傳播途徑異常、流行季節異常、職業分佈異常及出現反季節的動物昆蟲或生物媒介、發生多種傳染病病原體混合感染的病例等，懷疑有發生生物恐怖戰劑襲擊事件的可能性。

隨著經濟全球化的迅猛發展，社會複雜性和不確定性因素不斷增加，環境結構也不斷地向多樣化發展。在這個不斷變化的過程中，各種生物恐怖襲擊事件時有發生，如1993年的日本捷運沙林毒氣事件、2001年的美國炭疽郵件事件（如 圖1 所示）等。面對可能存在的各種生物恐怖事件，早在20世紀90年代，美國就開始投入大量的資金建設和完善突發公共衛生事件預警防禦體系，從國家安全的高度防範潛在的生物、化學和放射性物資的恐怖襲擊，大都市醫療反應系統（Metropolitan medical response system，MMRS）就是其中的一個重要組成部分。在「9.11」事件中，MMRS發揮了重要作用，7小時內就將50噸醫藥物資送到紐約。在2001年10月遭受炭疽病生物恐怖襲擊時，聯邦醫藥儲備庫及時向地方衛生部門發放了大量醫藥物資。「9.11」之後，英國、法國、義大利等國相繼制定了生物反恐計劃，建立了生物反恐預警防禦系統。2002年美國投入11億美元，用於擴大聯邦醫藥儲備，將分佈於全國的8個儲備庫增加到12個，境內任何地區都可以在12小時內得到儲備的疫苗、抗生素、藥物（包括消毒葯械）等應急藥品物資，同時美國還投入9.18億美元，用於擴大州和地方衛生部門的藥品儲備。

圖1炭疽郵件事件

生物恐怖威脅具有容易實施、施放突然、心理威脅大、後果嚴重，以及生物恐怖威脅的跨國性、不確定性和高難度防擴散性等特點，可以通過接種疫苗和適當的接觸隔離防止疾病擴散。美國的應急醫療服務（Emergency Medical Services，EMS）在生物反恐預警防禦系統中發揮著重要作用，EMS條例（1973）規定鄉村的緊急醫療救護必須在30分鐘到達，城市必須控制在10分鐘。EMS和應急部門對生物恐怖襲擊的反應能力，取決於他們對疾病和疾病擴散知識的了解程度。2006年的《美國國家安全戰略報告》指出：「生物武器不需要那些難以獲得的基礎設施和材料來與之配套。這使得控制它擴散所面臨的挑戰更大」。歐盟也密切關注生物武器擴散問題，歐盟認為，儘管有效地使用生物武器需要特殊的科學知識和技能，但隨著生命科學的迅速發展，錯誤使用軍民兩用技術與知識的潛力在增長。生物武器特別難以對付，尤其是它在被使用時，針對植物、動物還是人類，會大不相同，所以防範起來更為困難。

相比之下，目前正處於經濟學家所預言的「非穩定狀態」頻發的「關鍵時期」，即人均國民收入水平處於5000～8000美元發展階段。這是一個人口與資源環境、效率與公平正義等矛盾突出的時期，也是經濟容易失控、社會容易失序、心理容易失衡、政治思想觀念和社會倫理價值容易失調的關鍵時期。因此，更加有必要加強對生物恐怖襲擊事件的防範和研究。2003年在暴發的非典型肺炎（Severe Acute Respiratory Syndrome，SARS），雖然不是嚴格意義上的生物恐怖事件，但卻用深刻的教訓，驗證了應急藥品物資儲備和應急配送體系的不健全。2003年5月9日，國務院頒布了《突發公共衛生事件應急條例》，應急藥品物資的儲備和應急配送才開始進入規範化管理的軌道。2008年政府工作報告中指出「要加強應急體系和機制建設，提高預防和處置突發事件的能力；加強對現代條件下的自然災害特點和規律的研究，提高防災減災能力」，並將「進一步加強應急管理工作」作為2008年國務院57條工作的要點之一。科技部相關部門在 2009國際生物經濟大會上發布的一份報告也指出：未來10年，將力爭在生物安全與生物反恐技術上取得重大突破，建立健全生物安全保障體系，建立健全防禦生物恐怖襲擊及防治重大疫病的應急技術體系，保障人民健康和社會穩定。由此可見，正在加速構建生物反恐安全保障體系。

生物反恐體系中的應急藥品物資控制策略分析

生物恐怖事件發生后，人們總是會儘可能地展開應急救援，而為了提高應急救援的時效性，首先要做的工作即是分析和確認受生物危險源感染區域對應急救援資源的需求情況。以往文獻中有的將應急藥品物資需求定義為脈衝變數，有的將其定義為服從某種分佈，有的則設計為某種時變數，然而，實際的應急藥品物資需求是非常難以預測的，且隨著危險源的擴散不斷地動態變化。為此，下文在生物危險源擴散規律分析的基礎上，對生物反恐體系中的應急藥品物資需求規律先建立一類簡單的預測模式（微分關係式）。在後續的研究中，將在此預測模式基礎上，構建新的時變需求預測模式。

定義D（t）為感染區域在t時刻的應急藥品物資需求量，很明顯，對於受感染區域而言，被感染的人口數越多，應急資源的需求越大（這裡被感染人口包括兩個部分，一是被感染但還未被隔離的人口，另一部分即是被隔離的感染人口），即D（t）∝ f [ I（t）＋Q（t）]。假設每個感染者需要a個單位的應急資源，在考慮區域中被感染但未被隔離的人口還會對周邊密切接觸的人進行傳染條件下，應急資源的需求量D（t）滿足以下的需求函數：

分別對D（t）在SIQRS模型

和SEIQRS模型的環境下求偏導，可得：

由於〈k〉＞δ是恆成立的，則可知應急資源的需求量D（t）與關鍵參數中的傳染率β和網路的平均度分佈〈k〉成正比，與感染人口被發現並進行隔離的概率δ成反比。

為方便計算，取參數a=1，對生物反恐體系中的應急藥品物資需求進行模擬分析，結果如 圖2 所示。從 圖2 析可知，無論在SIQRS模型還是SEIQRS模型的環境下，受生物危險源感染區域對應急藥品物資的需求皆呈現了較為明顯的三階段特性：即在生物恐怖事件爆發初期，由於生物危險源還未開始大面積擴散，因此在開始的一段時間內，感染區域對應急藥品物資的需求較為平穩，稱為第一階段；在經過一段蟄伏期后，生物危險源開始大面積擴散，感染人口出現高峰期，對應急藥品物資的需求也急劇變化，在採取了一系列應對措施后，生物危險源擴散開始回落，稱為第二階段；最後，當生物危險源擴散趨於穩定或消失，對應急藥品物資的需求也逐漸平穩，稱為第三階段。

圖2不同模型環境下應急藥品物資的需求規律

Model Ⅰ為SIQRS 模型；Model Ⅱ為SEIQRS 模型

在第一階段，危險源沒有大面積擴散，人們往往很難發現已經遭到襲擊，而這正是生物恐怖襲擊的隱蔽性所在。而到了第二階段，危險源會在短時間內急劇擴張（被感染者發病人數急劇增加），使得這階段的應急救援壓力陡增。正是由於生物恐怖襲擊事件具有這樣的特性，使得生物反恐應急救援比自然災害的應急救援更難開展。因此，應針對這三個不同的階段，分別制定不同的應急藥品物資控制策略，以有效的應對生物恐怖事件。

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應急藥品物資控制策略

1、對於生物反恐應急救援第一階段，由於生物恐怖襲擊剛發生，受感染區域對應急藥品物資的需求還處於較穩定狀態。而在受感染的區域中，當地的醫療部門應該還存有一些應急藥品物資庫存。此時，應抓住這段有利時機，快速診斷出危險源的病因、病種以及所需的應急藥品物資，而該階段的應急救援目標即是儘可能地在生物危險源大規模擴散高峰來臨前，將感染區及周邊區域原有儲備應急藥品物資調配到應急需求點。

2、對於生物反恐應急救援第二階段，由於生物危險源的大面積擴散，此時人們也會儘可能地採取各種措施進行應對。因此，在這一階段，應急藥品物資的需求將會呈現很明顯的先增后減現象。然而，由於經歷了第一階段的應急救援，此時當地醫療部門的應急藥品物資庫存可能將要或已經耗盡，需要及時補充新的應急藥品物資，因此，該階段的應急救援目標即是隨著生物危險源擴散情況的不斷變化，應急藥品物資能夠源源不斷的從城市儲備庫等機構輸配送到當地應急醫療部門，以滿足受感染區域對應急藥品物資的動態變化需求。

3、對於生物反恐應急救援第三階段，由於生物危險源擴散將趨於穩定或消失，受感染區域對應急藥品物資的需求也將趨於平穩。因此，該階段的應急救援目標是綜合集成考慮生物反恐體系中的應急藥品物資儲備問題與應急藥品物資優化配置問題，實現在開展應急救援的同時，恢復和優化各城市儲備庫中的應急藥品物資庫存水平。

《藥品物資調度優化理論與方法》

作者：劉明，曹傑

責編：惠雪，沈旭

北京：科學出版社，2017.8

ISBN：978-7-03-053687-7

藥品物資調度優化理論與方法研究，無論是在應急環境下，還是在常規環境下，都具有重要的理論意義和實踐價值。對於應急環境而言，科學的應急藥品物資調度，不但能使應急管理系統更好地發揮作用，而且能使政府及公眾的應急行為更加規範和有序，從而產生巨大的協同效應。對於常規環境而言，科學的藥品物資調度優化，不但能滿足廣大患者的用藥需求，而且可以有效地控制物流響應成本，降低藥品價格，減輕患者的經濟負擔。

《藥品物資調度優化理論與方法》內容包括三個部分：第一部分為理論基礎與篇章導引，簡要闡述了藥品物資調度的相關概念及調度優化模型所需應用到的相關理論方法；第二部分以生物恐怖襲擊事件為對象，研究了傳染病擴散環境下的應急藥品物資調度優化理論與方法，試圖為重大突發公共衛生事件或生物恐怖襲擊事件的應急管理提供一些有效的決策建議；第三部分以常見的流感為例，研究了藥房託管環境下的常規藥品物資訂購與配送協調優化問題，試圖為國家推進藥品葯事服務改革、減少用藥中間環節、實現醫藥分開尋求一個有效的切入點。

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