数字孪生：应对供应链中断的新思路

全球航运是一套自组织系统，其中大多数参与者虽然在本质上相互依赖，但很大程度上仍在独立制定重大决策。因此，航运业从根本上就是一个优化程度严重不足的行业。各方托运人可能会以多种不同方式尝试解决同一问题。例如，部分航运公司倾向于恢复苏伊士运河的运输服务，其他企业则可能决定经由好望角开辟新航路。

全球供应系统更是一个迷宫般的复杂体系，如果没有全面、宏观的视角，针对其中个别环节的独立干预很可能产生难以预测的负面后果。而作为全球供应体系中的一部分，通过建立高保真数字模型配合对系统数据流（包括AIS船舶自动跟踪系统及其他数据）的动态、实时自动识别，将有望持续校准航运业运营思路，增强行业凝聚力并大大增强保持高效运营的可能性。

大型自组织系统非常复杂，一切孤立行为都可能产生非线性的影响。生物层面的进化并不足让人类获得解读这种复杂性的能力。而基于计算机的工具、系统动力学、数据分析、可视化乃至机器学习等技术手段，却逐渐为我们勾勒出能够预测并制定最佳解决方案的可行路径。

供应链中断危机：运河系统难以为继

苏伊士运河是全球商业航运中的重要水道，但由于地缘冲突导致这一航道正常使用面临着严峻的挑战，而绕过整个非洲的替代航线同样面临风险。

此前南非的供油能力就长期捉襟见肘，船用燃油价格的迅速上涨则进一步加剧了这一挑战。

巴拿马运河一直是太平洋与大西洋之间快速通航的保障，但由于气候干旱，河道运力近来波动严重。极低水平迫使运河官员削减过境船只数量，尽管此前也曾出现类似的问题，但最近该运河正遭遇有记录以来最严重的断流现象。这将在短期乃至可预见的未来持续阻碍货物流通，导致运河运营国损失数十亿美元收入，同时也将拉高运输与排放成本。

数字孪生，为中断管理贡献力量

弹性与管理干预机制的核心就是决策，这也是一切组织的核心所在。组织需要根据干预措施的预期效果采取行动，而目前最可靠的决策方法就是根据环境建立数字孪生副本，并模拟潜在行动或事件造成的影响。

数字孪生是对象或系统的动态数字表示形式，通过一组方程对其特征及属性做出描述。对于涉及众多参与者且流程高度复杂的艰难决策环境，最好在采取行动之前先对整个体系进行数字建模。数字孪生具体包含用于收集/处理数据的硬件，以及表示并操作这些数据的软件。

数字孪生利用数字数据流来弥合物理实体与其表示形式之间的障碍。数字孪生分析依托于历史数据和实时数字数据流（例如AIS及传感器生成数据）来分析可能的结果，并为“如果xx会xx”或者“如果不xx会xx”等问题提供答案，借此支持高效决策。

仿真选项

数字孪生要求输入多种可能影响导航判断的历史与实时数据，包括天气条件、燃油价格、燃油补充可能性、运河/港口/码头实际情况及其他瓶颈因素等，而同业企业之间以及与政府机构间的数据共享有助于缩小数据差距。

数字孪生可以为动态环境中的决策提供实时支持。

作为敏捷供应链管理的基础，数字孪生模型相当于全球供应链网络的数字副本，可提供包括在运货物及库存指标在内的实时可视化运营数据。借助建模工具，企业可以立即将中断可能产生的影响做可视化处理，预测潜在发展方向并判断未来风险。

这就允许我们模拟不同场景，并预测自然灾害或区域性冲突等破坏性事件。仿真得出的见解可用于规划和设计替代性路线或燃油采购选项，同时考虑多种可行路线各自对应的运输时间和成本影响。

更重要的是，数字工具能够促进供应链网络之间的沟通与协作。供应链整合能够随时协调和纠正既定行动，并以高度协作且一致的方式应对种种危机。 

虚拟塔台（VWT）计划就是以人机交互方式实现中断管理的实际案例。它以一种新颖的方式管理航运与供应链行业各参与方之间的依赖关系。通过托运人驱动、以码头为中心的分布式网络规划方法，该项目将社区建设与数字解决方案开发相结合，由供应链系统中的各参与方共同开发数字解决方案，从而更好地应对共同面临的挑战。

随着社区的持续发展，各方乃至整个社区的利益也随之增长。在此过程中，持续共享、携手创造的核心方针也有力保障了解决方案的适用性。虚拟塔台凭借更准确的数据，大大补充了现有可视化解决方案中的缺失和短板。

消除供应链中断，还须更多合作

合作永远是打造完美供应链的前提。要想有效应对系统性挑战和复杂的危机局势，每个参与方都需要为全球态势感知的最终建立做出贡献，这反过来也将让一切个体对于日益动态化的当前形势拥有明确认知。

数字孪生可以提高船员人身安全并减少二氧化碳排放，从而提供可量化的社会、环境与经济价值。在海事领域，AIS数据共享的普及（例如船舶位置与速度数据）建立起重要的实时数据流。要想在全行业内通过数字孪生实现整体协作，就必须继续利用实时航行决策、港口停泊与使用计划、燃油可用性、阻塞点状态等信息来补充这股庞大的数据流。