Оценка риска нарушений цепочки поставок химикатов для очистки воды и ранжирование стратегий смягчения с использованием BWM–VIKOR

Почему поставки для очистки воды важны для всех

Чистая питьевая вода зависит от непрерывного поступления химикатов для очистки — от хлора до коагулянтов. Когда эти поставки задерживаются или исчерпываются, коммунальные службы могут столкнуться с трудностями по поддержанию безопасности и постоянства водоснабжения. В этом исследовании рассматривается, как выявлять уязвимые места в цепочке поставок химикатов и как выбирать наиболее эффективные запасные планы, чтобы сообщества были защищены даже при сбоях у поставщиков или в транспортной системе.

Отслеживание химикатов от завода до кухонного крана

Исследователи начинают с картирования полного пути химикатов для очистки воды — от заводов и смесительных мощностей через склады, порты и автотранспортные маршруты до резервуаров и систем дозирования внутри станции очистки. На каждом этапе они определяют возможные сбои: остановки производства, перегрузку портов, нехватку автотранспорта, ограничения на импорт, бракованные партии, проблемы со складированием и внезапные всплески спроса из‑за ухудшения качества исходной воды. Для каждого типа отказа они прослеживают, как это может ограничить дозировки химикатов, нарушить процессы очистки, такие как дезинфекция и коагуляция, и повысить вероятность того, что предприятие не сможет выполнить нормативные требования по качеству воды или удовлетворить спрос потребителей.

Преобразование экспертных суждений в четкие приоритеты

Поскольку нет единого идеального решения, команда использует структурированный двухэтапный метод принятия решений, чтобы помочь коммунальным службам взвесить компромиссы. Сначала они применяют метод «Лучший‑Худший» (Best Worst Method), который просит экспертов назвать наиболее и наименее важные критерии и сравнить их простым, воспроизводимым способом. Из панели, включавшей операторов станций, сотрудников закупок, поставщиков, специалистов по логистике и исследователей, ясно выходит главное: в первую очередь следует защищать общественное здоровье и соблюдение нормативов, затем — обеспечивать непрерывность водоснабжения. Следующий уровень забот связан со скоростью восстановления работы станции и степенью зависимости от хрупких поставщиков, тогда как стоимость, простота внедрения и побочные эффекты для безопасности или окружающей среды, хотя и важны, рассматриваются скорее как ограничения, чем как первоочередные цели.

Ранжирование планов резервирования при нарушениях поставок химикатов

Имея эти веса, исследователи переходят ко второму методу — VIKOR, чтобы сравнить семь практических вариантов смягчения последствий. Среди них: использование нескольких квалифицированных поставщиков, хранение больших страховых запасов и переработка правил пополнения, ужесточение контрактов, одобрение заменяющих химикатов и гибких режимов эксплуатации, улучшение мониторинга поставщиков, усиление входного контроля качества и организация взаимопомощи с соседними коммунальными предприятиями. VIKOR ищет компромиссные решения, которые хорошо работают по всем критериям, уравновешивая среднюю эффективность и риск того, что одна слабость вызовет сильное сожаление в кризисе. В исследуемом примере — большой Шанхайской станции Яншупу — использование нескольких предварительно квалифицированных поставщиков оказывается лучшим общим компромиссом, тогда как улучшенные правила страховых запасов дают наименьшее наихудшее сожаление.

Проверка решений в меняющихся условиях

Исследование не останавливается на одном ранжировании. Авторы проверяют, как меняются результаты, если эксперты немного по‑разному взвешивают критерии или если лица, принимающие решения, придают большее значение избеганию наихудших исходов в сравнении с максимизацией общей выгоды. Они также моделируют сценарии нарушений, такие как длительные задержки транспорта, частые отказы по качеству или резкие всплески спроса на химикаты при ухудшении качества речной воды. Во всех этих тестах одна и та же небольшая группа стратегий стабильно поднимается в верхние позиции. Двойное снабжение с надежной проверкой поставщиков и более продуманные правила страховых запасов и пополнения остаются основными рекомендациями, тогда как гибкость процессов, улучшенное тестирование качества и взаимопомощь приобретают повышенную значимость в отдельных типах кризисов.

Что это значит для безопасной и надежной питьевой воды

Для неспециалистов главный вывод таков: надежные поставки химикатов так же важны для безопасности питьевой воды, как трубы и фильтры. Это исследование предлагает коммунальным службам прозрачный пошаговый подход к решению, в какие меры защиты инвестировать в первую очередь, когда средства, место и персонал ограничены. Оно показывает, что сочетание структурных решений в выборе поставщиков с хорошо продуманными запасами и гибкими планами обработки может существенно снизить вероятность того, что нехватка хлора или других ключевых химикатов вынудит объявить предупреждения о кипячении воды или сократить подачу. Ту же методику можно адаптировать и для других станций и городов, чтобы создать более устойчивую основу их собственных систем водоснабжения.

Цитирование: Tang, W., Zhou, W., Manansala, L.D. et al. Water treatment chemical supply chain disruption risk assessment and mitigation strategy ranking using BWM–VIKOR. Sci Rep 16, 14802 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45086-z

Ключевые слова: очистка воды, цепочка поставок химикатов, планирование устойчивости, оценка риска, принятие решений