大规模突发事件中基于满意度的应急物资优化调度模型

建立了大规模突发事件下供给点应急物资供应数量小于应急点应急物资需求数量的应急物资管理调度模型。同时结合大规模突发事件的特点,将模型设为多时段动态变化的,能使有限资源达到最大救援效用的多物资、多种运输方式、多运输车辆的物资优化调度模型,并根据不同应急点对物资需求的重要程度不同引入权重系数,使应急救援初期有限资源的分配达到整体的最大满意度。结合模型特点,给出模型的求解算法,并通过一个算例验证模型和算法的有效性。最后得出,以整体应急点的满意度作为具有多货物多起止点多运输方式等特点的应急物资调度问题的目标函数,能使应急救援过程达到最大的救援效率。     

需求干扰下的两阶段应急资源调度问题

针对地震等突发事件发生时应急物资需求存在动态变化的特点,提出了两阶段应急资源调度模型:应急救援集散中心灾前选择模型和灾后的应急救援调度-重调度多目标优化模型。第一阶段采用分支定界算法选取应急物资集散中心;第二阶段针对需求干扰下的重调度问题,设计最小化总运行成本、总运行时间和最大化满意度的多目标遗传算法。算例实验结果表明,所设计的遗传算法可以得到满意的Pareto前沿,决策者可以根据需要选择适当的优化方案以实现应急救援的合理调度。     

考虑中断情景与防御的应急物资储备库LIP模型

为提高应急物资保障能力,研究应急物资储备库的网络优化设计问题。在传统的可靠性设施选址问题(RFLP)与选址-库存问题(LIP)研究基础上,考虑中断情景、设施设防、设施容量限制、物资批量采购折扣等因素,建立应急物资储备库的LIP双目标优化模型;设计一个改进的非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)以求解该模型;以地震灾害应急物资储备库建设为例进行算例分析。结果表明:用所设计的算法可得Pareto前沿解集,使决策者可根据实际需要权衡时效性与经济性目标,从一簇Pateto解中选择合适的优化决策方案。     

考虑灾民公平偏好心理的应急物资调配研究

为探究灾后初期应急物资调度过程中不同灾区之间资源分配不公平的影响，引入不公平厌恶效应模型，量化灾民公平偏好心理，综合考虑成本因素，构建公平效用最大、综合物流配送成本最小的多目标应急物资调配模型。设计NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解，以汶川地震为案例分析验证模型的有效性。结果表明，该模型能有效保障灾区的物资满足率和公平性，公平损失与效益损失之间是悖反关系，效益比公平更为敏感，决策者可以根据自身对公平损失和效益损失的偏重程度合理规划调度方案，确保应急救援的顺利进行，稳定灾民的心理情绪。研究成果对灾后初期多受灾点多配送中心的应急物资调配决策问题提供技术支持。     

突发洪涝灾害下考虑需求的应急资源调度研究

为实现灾区应急物资的高效配送,采用时空网络约束调度车辆,以各受灾点实际需求率最大、应急物资运输成本最低和车辆运输风险最小为目标,建立多目标应急物资调度规划模型,采用带精英策略的非支配排序遗传算法求解模型,最后通过实例验证。研究结果表明：洪涝灾害中,降雨量的增加会导致实际物资需求率、配送风险以及配送成本的增加,最大化实际物资需求率有助于提高物资利用率,减少物资成本并降低物资配送风险。研究结果可为灾前预防和灾中决策提供参考。     

基于多式联运的应急物资供应多目标优化研究

为解决灾后应急物资供应问题,针对运输的紧迫性和逐级调配的现实模式,采用货车-飞机-货车联合运输的方式,结合由物资供应点-中转点-分配中心-需求点构成的4级服务网络,从政府、受灾者和救援人员3方的角度,建立以最小化系统总运营成本、总运输时间和运输车辆驾驶员心理成本为目标的多目标混合整数动态规划模型,并采用Epsilon约束算法求解模型,分析关键参数的灵敏度,结合案例计算验证模型运算效率。结果表明：该模型能够得到一组有效的非支配解,即Pareto前沿,提供不同决策侧重点的多阶段物资调配方案;中转物资单位操作时间过长或过短都会导致救援总时间增加;系统总成本不会随着驾驶员心理极限运输时长的改变单调变化。     

考虑商业物流资源的应急物流定位-分配问题模型

为提高应急救援效率,节约物流成本,应基于商业物流配送中心对应急救援行动的影响,构建应急物流设施定位-分配问题(LAP)模型。考虑受灾点人口密度、人员伤亡比例、老人与儿童比例、设施受损程度4个指标,运用逼近理想解排序法(TOPSIS)将各受灾点按救援需求相对紧迫程度排序,确定各受灾点物资分配的优先度;对于灾前已有与灾后建立的物流设施点,从商业物流配送中心是否参与应急救援行动方面考虑构建LAP模型。所建模型被应用于荆江防洪中的荆州市,其有效性得到验证。     

决策者过度自信下的应急医疗物资供应链动力学模型

在突发公共卫生事件下，应急决策者易产生过度自信倾向，使应急医疗物资调配环节产生决策偏差。针对这一问题，重点考虑过度自信中的过高估计类型，将疫情防控与物资供应相关联，运用系统动力学方法，分析应急物资供应链内部子模块的因果反馈关系，建立过度自信影响的应急医疗物资供应链系统动力学模型，并通过2020年武汉的防疫实例仿真，探索过高估计因子、政策性产能扩大程度对供应链系统运作的影响，寻找提高应急物资保障效率的有效途径。结果表明：从长期看，提高政策性产能扩大程度会增强指定区域范围内的总生产能力，促使供应主体库存、医疗物资集散点库存和需求满足率随之增加；而过度自信所带来的信息不完全传递，一定程度上会影响供应链的运作效率，降低灾区的需求满足率。     

考虑受灾点需求时间窗的应急物资配送车辆路径规划研究

为解决灾后应急物资亟待配送到灾区的现实问题,提高应急物资配送效率,考虑灾区对应急物资的需求紧迫程度的差异,建立软硬时间窗综合约束情况下以应急物资配送的总延迟时间最短、软时间窗的惩罚成本最小、硬时间窗的不满足个数最少为目标的应急物资车辆配送路径方案生成模型。前期对路网数据预处理,形成配送中心到受灾点的多对多时间最短路径集合,后期根据目标和约束进行模型构建,并利用遗传算法求解。引入算例分析对模型的有效性进行验证。结果表明:该模型可综合考虑软硬时间窗的影响,形成高效的应急物资车辆路径配送方案,可对灾后整体的应急方案制定提供帮助,具有较好的可行性和现实意义。     

考虑动态需求的应急物资配送中心快速选址研究

为有效开展应急物资配送工作,综合考虑灾后道路损毁及恢复情况、不同类型物资动态需求和应急物流的多个优化目标,构建最小化配送时间和成本,同时最大化物资分配公平性的应急物资配送中心快速选址模型;利用耦合Dijstra算法的分层序列法来求解模型,并通过数据仿真分析,设计耦合配送路径的多物资多周期应急物资配送中心选址方案。结果表明:该模型既能实现物资需求和道路状况动态变化情况下,耦合配送路径的应急物资配送中心快速选址;又可减少应急物资配送中心建设和使用中可能产生的资源浪费,使整个应急物流体系更加敏捷可靠。     

考虑轮换更新的应急物资政企协同预置储备优化研究*

为解决具有轮换更新环节的应急物资政企协同预置储备优化问题,探讨轮换更新环节中的操作过程及成本构成,构建轮换更新费用的应急物资政企协同预置储备优化模型,并以美国东南部墨西哥湾飓风灾害为背景设计3组数值算例,采用Python语言编码模型并调用Gurobi求解器的方式进行算例优化求解。研究结果表明:合同期内,应急物资的轮换更新次数无论多少,需要支出的差价（折旧）补贴普遍较高;轮换更新频次不会影响库存维持成本,但会影响储备库与企业的协同关系。     

基于双层规划的应急物资调配研究

为在突发性自然灾害发生后的黄金救援时间内,使各应急物资调配中心的物资在最短时间内高效地运往各受灾点,最大程度地平衡受灾程度不同的受灾点群众对应急物资救援的心理满意度,构建以应急物资救援时间最短为目标的上层模型;通过借鉴前景理论量化受灾群众的心理满意度,在考虑各受灾点对有限应急物资存在竞争关系的基础上,建立下层非合作博弈模型;设计遗传算法求解上层模型、改进粒子群算法求解下层模型的层次混合算法。结果表明:构建的多应急物资调配中心多受灾点的非线性整数双层规划模型,使应急物资的调配具有时效性,且更加客观地衡量各灾点物资调配的公平合理性,该模型为应急物资调配研究提供借鉴与参考。     

中国应急产业政策目标、工具、力度的三维分析——基于2002年以来政策文本的量化研究

应急产品与服务的准公共物品属性带来的应急产业市场失灵以及由此导致应急保障需求供给系统失灵是政府制定应急产业政策、进行应急产业干预的重要原因。对产业政策文本进行科学分析，有助于科学合理制定应急产业政策,有效解决失灵问题；通过构建政策目标、工具和力度三维分析框架，从7个一级测量维度,38个二级指标对应急产业政策进行3个维度交叉分析。研究结果表明:在政策目标上需加强应急人才及应急服务等“软实力”的发掘、利用和激励；在政策措施上需通过顶层设计来改善政策工具的不均衡和系统性缺乏等问题，加强诱导和激励工具的投入；针对各层级政策效力分布呈现出的干预适度性不够的问题，提出进一步完善产业发展的法律保障、奖惩机制。     

海上溢油事故双目标应急物资调度模型

为满足海上溢油事故发生后的应急物资需求,最大程度减少事故带来的损失,根据海上溢油应急物资调度的特点,构建基于应急物资需求量和调度时间模糊不确定下应急成本最小和延误时间最少的双目标调度模型。引入三角模糊函数描述应急物资调度中物资需求量和调度时间的不确定性,构建模糊环境下溢油事故点对应急物资应急成本最小和应急延误时间最少的双目标模型,利用遗传算法求解,并通过算例分析证明了该方法的有效性。结果表明,三角模糊数能很好地表征调度中物资需求量和时间的不确定性及模糊属性,确定的调度方案能为海上溢油事故发生时应急物资调度提供决策依据。     

基于改进飞蛾扑火算法的应急资源调度研究*

为解决多灾害点应急资源调度问题,构建不同路况下运输消耗成本最低、装车时间最少的多目标应急资源调度模型,基于双自适应因子改进飞蛾扑火算法,克服传统飞蛾扑火算法存在的局部最优而早熟收敛、种群多样性低而全局寻优性能差的问题,提高算法的寻优性能和求解精度,并求解应急资源调度问题,获得各灾害点高效应急资源配置方案。研究结果表明:与经典飞蛾扑火优化（MFO）算法以及基于Levy飞行的飞蛾扑火优化（LMFO）算法相比,基于双自适应因子的改进MFO（DAMFO）算法模型求解精度更高,研究结果可为制定合理高效的应急资源调度方案提供依据。     

不确定因素下基于多供应主体的应急物资供应模型

为弥补政府应急物资库供应能力不足,提升救灾物资供应时效、种类和能力,提出协议供应商参与的多供应主体模式,并基于此构建考虑配送中心爆仓和灾区道路损坏的不确定因素的物资供应双层优化多阶段多目标模型,采用NSGAⅡ算法和CPLEX求解器,通过算例验证模型的有效性。结果表明:多主体供应模式不仅可增加应急物资储备的种类和数量,实现可持续物资供应,而且在不确定因素影响下,可通过直送和缓送的方式满足物资供应需求,较传统储备库供应模式有明显优势。     

考虑道路状况的应急配发站启用以及配送优化问题*

为了研究应急物资配发站启用及配送方案优化问题,综合考虑灾难事件下的道路损毁状况、道路复杂程度、需求不确定以及物资拆分配送等特点,以应急物资配发站启用成本、车辆启动成本、运输成本之和最小化为目标,建立应急物资配发站启用及配送模型,设计头脑风暴优化算法,结合算例,对该问题进行仿真,并将结果与遗传算法进行对比,验证模型的可行性和算法的有效性。结果表明,在决策时考虑道路状况能够有效降低系统成本,提高救援效率。     

京津冀一体化的地震灾害应急准备分区*

为研究京津冀地区地震灾害应急准备分区问题,针对京津冀地区地震灾害风险及应对特点,构建地震应急准备选址评价指标体系,设计Jenks-AHP方法计算京津冀地区13个城市应急准备选址优先度,基于运筹学经典LP模型,运用数学规划、GIS系统V图及缓冲区分析技术,给出京津冀地震应急准备分区的3种优选方案。结果表明:在应急覆盖面积最大和应急响应时间最短的目标规划下,2个分区应选择以北京、石家庄为应急中心的区划为最优方案;3个分区应选择以北京、天津、石家庄为救援中心的区划为最优方案;4个分区应选择以北京、天津、石家庄和唐山为救援中心的区划为最优方案。研究结果可为京津冀3地打破行政区划壁垒,开展一体化应急准备体系规划和应急资源储备布局提供决策参考。     

基于情景分析的生产安全事故应急物资的协调储备优化研究

为了研究应急物资的实物储备与协议企业生产能力储备相结合的储备模式协调性,降低企业自身应对突发生产安全事故的物资储备成本,建立多情景生产安全事故下的企业应急物资实物储备场所和协议储备企业选址的协调优化模型,利用Lingo软件进行求解,并以石油储罐火灾的应急物资储备为背景设计算例,验证相关模型及方法的有效性。结果表明:提出的企业应急物资储备体系,能够在降低应急物资储备成本的同时,保持日常应急救灾能力。     

煤炭应急供应的储备机制研究

借鉴关于石油储备的研究,界定煤炭应急储备的含义,分析煤炭储备的功能。根据我国煤炭供应的特点,探讨煤炭应急储备模式,提出我国煤炭应急储备的基本构想,指出我国煤炭应急储备应以地方储备、企业储备、现货储备为主,应急储备和日常储备相结合。从煤炭消费量、自给率、运输条件、经济实力4个方面分析影响储备规模的因素,测算各省区的储备规模。结合煤炭应急储备的基本构想和煤炭应急储备计划、轮换、动用的要求,提出煤炭储备管理的二级储备体系和三级管理体系,以及政府监督、市场运作、企业主导的储备运行模式。该研究成果对我国煤炭应急储备体系的建设具有很好的借鉴和参考意义。