藥品冷鏈安全管理及全景博弈模型構建研究

1引言近年來，疫苗、生物制品等醫(yī)藥行業(yè)高速發(fā)展，對藥品制造、物流、使用安全提出了越來越高的要求。在藥品供應鏈實踐中，冷鏈藥品(包括冷藏鏈、冷卻鏈、冷凍鏈)是藥品安全問題易發(fā)、高發(fā)、后果極為嚴重的一類藥品。藥品供應鏈中參與成員眾多，政府監(jiān)管部門、原料藥制造商、藥品制造商、藥品物流商、藥品零售商等不同角色都是利益相關者，他們之間博弈關系復雜，信息不對稱，博弈成本、策略隨時間動態(tài)變化。從博弈論的角度，藥品冷鏈的安全事件實質上就是在當時的各種情境下，各安全主體動態(tài)博弈的最差結果。因此，基于動態(tài)博弈理論，結合企業(yè)或行業(yè)的具體實踐情況，構建藥品冷鏈安全監(jiān)管模型并分析，提出相應的激勵措施和建議，對實踐極為重要。根據對中國知網等數據庫的研究成果檢索，現有文獻對藥品供應鏈的安全、風險等方面的研究較為豐富。目前存在的主要問題是，研究者往往著眼于供應鏈的局部(如監(jiān)管部門-醫(yī)院/藥店、監(jiān)管部門-藥品制造商)進行相關研究[1-4]，建立簡單的二元或三元博弈模型，但忽視了藥品供應鏈中的合作博弈和非合作博弈并存的情況，因此得出的結論往往不具有全局性。此外，專注藥品冷鏈的深度研究較少，缺乏解釋冷鏈安全管理獨特性的文獻。文章擬對以上兩方面進行研究。2藥品冷鏈的結構模型冷鏈藥品是指對藥品貯藏、運輸有冷藏、冷凍等溫度要求的藥品，如血液制品、各種胰島素、抗生素等，絕大多數冷鏈藥品對貯存和運輸的過程都需要在嚴格限制的指標和保證藥品有效期和藥效不受損失的情況下進行，其中重要的就是不間斷的保持低溫、恒溫狀態(tài)，使冷鏈藥品在出廠、轉運、交接期間的物流過程以及在使用單位符合規(guī)定的冷藏要求而不“斷鏈”[5]。藥品冷鏈的運營具有安全性要求高、成本高、供應鏈管理高水平等特點，冷鏈各個節(jié)點的風險因素和安全保障機制需要進行深入的研究。根據供應鏈的一般定義和文獻6的研究，文章定義藥品冷鏈是由冷鏈藥品研發(fā)商、冷鏈藥品制造商、冷鏈藥品物流商、冷鏈藥品零售商、醫(yī)療服務機構、冷鏈藥品購買者、冷鏈藥品監(jiān)管機構、醫(yī)保部門等一系列節(jié)點連接而成的網狀鏈條，包括物流、信息流、資金流的流動。一般而言，藥品冷鏈由四個主要環(huán)節(jié)組成：藥品研發(fā)環(huán)節(jié)、制造環(huán)節(jié)、物流環(huán)節(jié)及銷售環(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)又涉及各自的相關子環(huán)節(jié)和不同的組織載體。供應鏈全景圖顯示的是一個網絡結構，是由物流、信息流、資金流、技術流等貫穿連接而成。如圖1所示。圖1藥品冷鏈結構全景物流指冷鏈藥品實物的流動，包括正向物流和逆向物流。以正向物流為主，但逆向物流越來越受到重視。信息流指藥品冷鏈信息的雙向流動，包括研發(fā)信息、制造信息、物流信息、使用信息、監(jiān)管信息等。技術流指藥品從研發(fā)到銷售所使用的技術的累加。每個節(jié)點的技術是獨立存在的，如研發(fā)技術、制造技術、流通技術、使用技術，但是它們之間可能相互影響，如研發(fā)技術決定了藥品的性能，從而影響其制造工藝、流通硬件要求等[6]。藥品冷鏈運行的根本驅動力是市場需求，即市場信息拉動供應鏈運作。同時，監(jiān)管信息約束供應鏈各主體的市場行為。藥品冷鏈的約束較一般供應鏈有更多的法律法規(guī)標準，如《藥品管理法》《藥品管理法實施條例》《藥品生產質量管理規(guī)范》《藥品經營質量管理規(guī)范》《中國藥典》等。3藥品冷鏈的風險特點及歸因上述藥品冷鏈的特點指出了運作和技術上的風險因素，從經濟管理角度更深層次的風險歸因來源于經濟學中的逆向選擇和道德風險理論。無論上述技術特點還是組織特點、管理特點，終究會導向逆向選擇和道德風險。冷鏈藥品行業(yè)的實踐和研究表明，逆向選擇和道德風險存在于藥品生產、藥品物流、藥品銷售等諸多環(huán)節(jié)。由于藥品冷鏈各環(huán)節(jié)的高成本、高技術等風險特點，逆向選擇和道德風險比普通藥品更易發(fā)生，對冷鏈藥品安全產生不可忽視的影響。4藥品冷鏈的全景博弈分類及初步建模4.1藥品冷鏈的全景博弈分類上文分析了藥品冷鏈的運行機制、風險特點及歸因，可以發(fā)現，藥品冷鏈在實際運行中，基于上述機理存在著全鏈條的博弈行為及結果。藥品冷鏈的安全管理行為實質上就是各主體全鏈條動態(tài)博弈的結果。因此，為了得到供應鏈的科學決策和監(jiān)管方法，需要對藥品冷鏈各部分/階段的博弈進行定性定量的分析。與現有文獻聚焦于局部的博弈分析不同，首先應對供應鏈全景式博弈類型進行分析，選取與現實最契合的博弈模型；其次進行模型構建和定量分析，以期取得最可靠的分析結論?？傮w而言，藥品冷鏈的全景博弈關系非常復雜。主要博弈關系存在于冷鏈藥品研發(fā)商——冷鏈藥品制造商、藥品原輔料供應商——冷鏈藥品制造商、冷鏈藥品制造商——冷鏈物流商、冷鏈藥品制造商——醫(yī)院/藥店、醫(yī)院/藥店——消費者、醫(yī)保部門——醫(yī)院/藥店、政府監(jiān)管部門——冷鏈藥品研發(fā)商/制造商/物流商/醫(yī)院/藥店等。要解決全部博弈問題，首先需要對上述主要博弈關系定性歸類，其次建立對應的博弈模型，并逐一分析。目前，供應鏈組織之間博弈的常見類型分為完全信息靜態(tài)博弈、完全信息且完美信息動態(tài)博弈、有限次重復博弈/無限次重復博弈、有限理性進化博弈、不完全信息靜態(tài)博弈/不完全信息動態(tài)博弈、合作博弈/非合作博弈等。完全信息靜態(tài)博弈是博弈的類型之一，參與人的行動有先后順序，且后行者能夠觀察到先行者所選擇的行動；每個參與人對其他所有參與人的特征、策略空間及支付函數有準確的認識。完全信息且完美信息動態(tài)博弈是指博弈雙方不僅知道現在的決策信息，之前的決策信息也都知道，可以理解為博弈雙方信息完全公開的，依次進行行動的策略模式。有限次重復博弈是階段博弈被重復有限次的博弈，用G(T)表示，其中T表示階段博弈被重復的次數。一般假設在T階段之前的T-1個階段的博弈結果都是可觀察的。無限次重復博弈是階段博弈被重復無限次的博弈。有限理性進化博弈理論是經濟學研究方法的一次創(chuàng)新，該理論從否定傳統(tǒng)理論賴以成立的基礎——理性人假定出發(fā)而建立起來的一個新的分析框架，它結合了生態(tài)學、社會學、心理學及經濟學的最新發(fā)展成果，從有限理性的社會人出發(fā)來分析參與人的資源配置行為[7]。動態(tài)演化博弈是其中一種常見的形式。不完全信息靜態(tài)博弈是參與人同時選擇行動，或雖非同時但后行者并不知道先行者采取了什么具體行動；每個參與人對其他所有參與人的特征、策略空間及支付函數并沒有準確的認識。不完全信息動態(tài)博弈是參與人的行動有先后順序，且后行者能夠觀察到先行者所選擇的行動；每個參與人對其他所有參與人的特征、策略空間及支付函數并沒有準確的認識。非合作博弈是指在策略環(huán)境下，非合作的框架把所有參與人的行動都當成是個別行動。它主要強調每個參與人進行自主的決策，而與這個策略環(huán)境中其他人無關。合作博弈亦稱為正和博弈，是指博弈雙方的利益都有所增加，或者至少是一方的利益增加，而另一方的利益不受損害，因而整個博弈群體的利益有所增加的[8]，又稱為聯盟博弈。下面從供應鏈上游至下游對博弈過程進行逐級分類，并分析其特征和原因：(1)冷鏈藥品研發(fā)商——冷鏈藥品制造商。該博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈、合作博弈、有限理性進化博弈。(2)藥品原輔料供應商——冷鏈藥品制造商。該博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈、合作博弈、有限理性進化博弈。(3)冷鏈藥品制造商——冷鏈物流商。該博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈、合作博弈、有限理性進化博弈。(4)冷鏈藥品制造商——醫(yī)院/藥店。該博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈、合作博弈、有限理性進化博弈。(5)醫(yī)院/藥店——消費者。該博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈、有限次重復博弈、非合作博弈。(6)醫(yī)保部門——醫(yī)院/藥店。該博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈、有限次重復博弈、非合作博弈。(7)政府監(jiān)管部門——冷鏈藥品研發(fā)商/制造商/物流商/醫(yī)院/藥店等。該博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈、非合作博弈、有限理性進化博弈。從現實情況看，目前的藥品冷鏈運行更多的體現出現代供應鏈管理的核心特點，即：①強調核心競爭力，體現“橫向一體化”。企業(yè)清楚地辨別本企業(yè)的核心業(yè)務，然后就狠抓核心資源，以提高核心競爭力。②資源外用(即業(yè)務外包，outsourcing)。非核心業(yè)務都采取外包的方式分散給業(yè)務伙伴，與業(yè)務伙伴結成戰(zhàn)略聯盟關系。特別是研發(fā)和物流已經越來越多地從藥品制造商分離出來，如新冠肺炎疫苗的研發(fā)和物流。③合作性競爭。與過去的競爭對手相互結盟，共同開發(fā)新技術，成果共享；將過去由本企業(yè)生產的非核心零部件外包給供應商，雙方合作共同參與競爭。④以顧客滿意度為目標的服務化管理。對下游企業(yè)來講，供應鏈上游企業(yè)的功能不是簡單的提供物料，而是要用最低的成本提供最好的服務。⑤集成化管理。物流、信息流、資金流等的集成，只有跨企業(yè)流程實現集成化，才能實現供應鏈企業(yè)協(xié)調運作的目標。[9]⑥借助信息技術實現管理目標。這是信息流管理的先決條件。構建信息平臺，實現信息共享，將供求信息及時、準確地傳達到供應鏈上的各個企業(yè)，在此基礎上進一步實現供應鏈的管理。⑦更加關注物流企業(yè)的參與。因為物流決定了商品的周轉效率和時間，所以在冷鏈中物流的質量顯得極為重要。綜合以上藥品冷鏈的運營特點，發(fā)現目前的藥品冷鏈更加信息共享，參與人的行動有先后順序，且后行者能夠觀察到先行者所選擇的行動，但每個參與人對其他所有參與人的特征、策略空間及支付函數并沒有準確的認識，未達到完全信息；藥品冷鏈更加強調合作共贏和共同發(fā)展創(chuàng)新，逐漸從以往的非合作博弈變成合作博弈；每個參與人在現實中是有限理性的，并且在互相學習、模仿而達到最優(yōu)，更符合有限理性進化博弈的特點。因此，博弈1-6該博弈均屬于不完全信息動態(tài)博弈、合作博弈、有限理性進化博弈。在供應鏈中，還有一種博弈形式，屬于非合作博弈。主要存在于冷鏈末端的博弈5、6，由于藥品零售商、醫(yī)保部門、藥品監(jiān)管部門是利益不同的個體，所以基本上是根據自己的利益訴求做出獨立決策。此外，藥品監(jiān)管部門與所有冷鏈企業(yè)的全程監(jiān)管博弈7也屬于非合作博弈。如圖2所示。圖2藥品供應鏈博弈全景4.2藥品冷鏈的全景博弈初步分解建模在藥品冷鏈全景博弈中，存在如下集合：(1)局中人：即博弈的參與者。在此博弈中，局中人是指冷鏈藥品研發(fā)商、制造商、物流商、零售商、政府監(jiān)管部門、醫(yī)保支付部門、消費者。且局中人均為有限理性人。(2)策略與策略集：即局中人的行動。在此博弈中是指各藥品冷鏈節(jié)點組織選擇的安全管理行為以及政府監(jiān)管行為。(3)支付與支付函數：支付是指每個局中人選擇策略后所獲得的收益。在此博弈中，冷鏈藥品企業(yè)的收益是總體收入減去其安全投入成本的差值；政府收益是指公共安全效用。支付函數是指所有局中人的收益函數。(4)信息：即一方局中人對其他局中人特征和行動的知識，此博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈。以上博弈中涉及的參與方眾多，有7種類型，同時包括了合作博弈、非合作博弈、動態(tài)演化博弈等類型。在具體分析時因為類型不同、復雜度高，無法一次性集中建模求解。因此，分解為如下三種類型/階段的博弈進行簡化更有利于問題的解決。4.2.1冷鏈企業(yè)之間的博弈該博弈屬于合作博弈，當前狀況下參與人的合作意識比較高，有共同的利益訴求。博弈主要圍繞安全投入展開，如技術、設備、人員等。(1)局中人：即博弈的參與者。在此博弈中，局中人是指冷鏈藥品研發(fā)商、制造商、物流商、零售商、醫(yī)院。局中人均為有限理性人。(2)策略與策略集：即局中人的行動。在此博弈中是指各藥品冷鏈節(jié)點企業(yè)/組織選擇的安全管理行為。(3)支付與支付函數：支付是指每個局中人選擇策略后所獲得的收益。在此博弈中，冷鏈藥品企業(yè)的收益是總體收入減去其安全投入成本的差值。支付函數是指所有局中人的收益函數。(4)信息：即一方局中人對其他局中人特征和行動的知識。此博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈。4.2.2醫(yī)院/藥店、醫(yī)保部門、消費者之間的博弈該博弈屬于三方非合作博弈，醫(yī)院/藥店追求利潤最大化，醫(yī)保部門追求公共經濟效用最大化，消費者追求健康利益最大化。(1)局中人：即博弈的參與者。在此博弈中，局中人是指醫(yī)院/藥店、醫(yī)保部門、消費者。局中人均為有限理性人。(2)策略與策略集：即局中人的行動。在此博弈中是指醫(yī)院/藥店、醫(yī)保部門、消費者的不同行為。(3)支付與支付函數：支付是指每個局中人選擇策略后所獲得的收益。在此博弈中，醫(yī)院/藥店的收益是總體利潤減去其安全投入成本的差值，醫(yī)保部門的收益是公共經濟效用，消費者的收益是健康效用。支付函數是指所有局中人的收益函數。(4)信息：即一方局中人對其他局中人特征和行動的知識。此博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈。4.2.3監(jiān)管部門與藥品冷鏈企業(yè)之間的博弈該博弈屬于非合作博弈，藥品冷鏈企業(yè)追求利潤最大化，監(jiān)管部門追求公共安全效用最大化。(1)局中人：即博弈的參與者。在此博弈中，局中人是指政府監(jiān)管部門、冷鏈藥品研發(fā)商、制造商、物流商、零售商。局中人均為有限理性人。(2)策略與策略集：即局中人的行動。在此博弈中是指各藥品冷鏈節(jié)點企業(yè)選擇的安全管理行為、監(jiān)管部門選擇的監(jiān)管行為等。(3)支付與支付函數：支付是指每個局中人選擇策略后所獲得的收益。在此博弈中，冷鏈藥品企業(yè)的收益是總體收入減去其安全投入成本的差值。政府收益是指公共安全效用。支付函數是指所有局中人的收益函數。(4)信息：即一方局中人對其他局中人特征和行動的知識。此博弈屬于不完全信息動態(tài)博弈。以上初步構建了藥品冷鏈博弈模型?？梢钥闯?，藥品供應鏈中存在著廣泛的動態(tài)博弈關系。藥品冷鏈中的每個節(jié)點企業(yè)在網絡中扮演著不同的角色，既相互合作謀求共同收益，也存在一定沖突，藥品冷鏈成員企業(yè)之間往往