震后初期应急物资配送的模糊多目标选址-多式联运问题

针对震后初期应急物资配送系统优化问题,考虑应急物资需求模糊情况下应急物资配送中心选址和应急物资多式联运安排的集成决策,以应急物资配送总时间最短和受灾点应急物资未满足的总损失最小为目标,建立了一个震后应急物资配送的多目标选址-多式联运问题优化模型,设计了一种采用二维编码的非支配排序多目标遗传算法,并对该算法进行了复杂性分析。算例分析结果表明:该算法可以在得到Pareto前沿的同时,根据决策者偏好在Pareto前沿面上给出各种优化决策方案。     

考虑灾民痛苦感知的应急避难所选址与物资分配优化

大规模灾害发生初期，应急物资往往不能及时供应，受灾群众因缺乏物资和服务产生痛苦感知。针对该问题，设计数值评定量表（NRS）构建痛苦函数，刻画灾民痛苦感知成本，将灾民感知因素纳入应急总成本的决策考量。提出以总社会成本（物流成本和痛苦心理成本之和）最小为应急救援目标，构建了一个考虑灾民疏散与重新安置、临时避难所选址和物资分配的集成优化模型。设计经典混合整数规划方法和改进的遗传算法对所构模型进行求解，并应用于海南威马逊台风案例。案例分析表明，模型和算法能有效解决考虑灾民痛苦的避难所选址与物资分配问题，揭示了随着受灾规模的增加和疏散时间的减少，遗传算法的求解结果优于经典求解方法。     

考虑时效与公平性的震后应急物资动态配送优化研究

大规模地震后应急物资的高效保障是应急救援有效开展的必要前提。震后应急物资运输与配送包括从区域储备仓库和外围物资集散地运输到区域应急配送中心、由区域应急配送中心配送到各个受灾点两个阶段。应急物资保障具有持续时间长、需求紧迫性强和物资相对短缺等特点。本文以应急物资保障时效性与分配公平性为目标,建立了考虑多种运输方式、多时段动态的应急物资配送中心选址与运输配送路径优化的多目标规划模型,并基于此模型设计了一种带精英策略的非支配排序的遗传算法,以九寨沟地区地震灾难情景对模型进行实证研究,验证了模型和算法的有效性,以期为震后应急物资保障提供理论指导与决策支持。     

基于云服务的考虑预期调配的应急物资储备策略

储备应急物资是应对突发灾害的有效手段之一。为了满足以人为本、维护稳定和统筹协调的物资储备原则，在储备不足情况下，利用云服务模式统一调配物资。根据应急系统内各储备点的人口覆盖比例和物资预期需求量，以物资储备的公平效用和预期调配成本为目标，构建基于云服务的考虑预期调配的应急物资储备模型，并设计改进的非支配排序遗传算法（NSGA-II）对模型求解。应用该模型对我国应急物资储备系统进行优化配置，确定不同偏好下各储备点的物资配置量。对物资储备总量进行了灵敏度分析，结果表明：物资的购置成本和单位重量是储备总量影响总支出和预期调配成本的决定因素；储备总量的增加会降低预期调配成本，且当购置成本的增加量小于预期调配成本的减少量时，总支出会随着储备总量的增加而减少，直到减少的总支出达到最大值时，得到储备总量的最优值。     

生产能力储备模式下应急物资储备与采购定价模型

为更好地促进政企双方开展应急物资生产能力储备合作,政府和协议企业需对物资的采购定价及生产能力的储备数量进行合理决策。基于此,文章从供应链的角度出发,利用供应链契约中的数量柔性契约建立了生产能力储备模式下的应急物资储备与采购定价模型,并进一步考虑了协议企业存在储备约束的情况。在利用逆序归纳法求解出合作下企业的生产能力储备量及相应的政府采购定价决策后,文章进一步分析了储备周期内灾害事件的发生概率与企业最大储备量约束对双方决策及各自成本收益的影响,为政府的采购定价及企业的储备策略提供了科学依据。此外,文章还给出了约束双方决策时的参数条件,因而也为政府在目标企业的选择方面提供了参考。     

考虑供应风险的多源应急物资采购双层规划模型

自然灾害频繁发生,事故灾难不断涌现,公共卫生事件猝不及防,社会安全风险交织叠加,给人们的生产和生活带来了巨大的风险和不确定性。在突发事件背景下,考虑应急物资供应中的各类风险,激励多源应急物资的稳定供给,受到党和政府高度重视。应急物资供应有哪些风险,如何规避这些风险,针对多种渠道的采购,如何优化采购结构。这些问题是本论文关注的重点。本文以政府、制造型企业、受灾地区民众为决策主体的三级供应链为基础,构建了上层以整个供应链系统收益最大化为目标函数、下层以供应风险最小化为目标函数的双层规划模型,对不同情景下物资采购订单的分配进行研究。在此基础上,本文以某市洪涝灾害为例进行分析,证明了模型的可行性,并探究了供应风险变化对物资采购订单分配、以及整个供应链系统收益的影响,以期为政府应急物资采购决策提供参考性建议。     

协议企业应急物资生产与原材料预储决策研究

突发事件的不确定性为协议企业合理制订应急物资生产储备计划带来极大的困难与挑战。本文着眼于原材料储备成本和风险，构建了一个基于期权契约的应急物资供应协议合作模型，分析了协议企业在应对政府灾后采购需要时使用用于商业生产的原材料进行加急生产，但需向其商业供应链中的下游企业进行一定额度补偿情境下的应急物资预先生产与原材料预储数量决策。并在此基础上，与未建立契约合作情境进行对比和敏感度分析。研究发现，基于期权契约的应急物资采购合作可以实现政企双赢。其中，协议企业可以借助商用原材料降低应急物资需求不确定性的不利影响，但商用库存水平会直接影响其生产与储备决策。本研究通过为应急物资供应协议企业提供生产储备策略指导，为契约机制在我国社会化储备能力建设中的广泛应用助力。     

基于数量柔性契约的双源应急物资采购定价模型

针对灾害事件发生的不确定性以及灾害发生后应急物资需求量的爆发式增长，本文设计了一个政府主导的基于数量柔性契约的双源应急物资采购模型。在存在一个现货市场的情况下，政府除了常规采购外，还会与供应方签订一份数量柔性契约，用以建立政企联合储备应急物资的合作关系。通过数理推导，本文发现灾害事件发生概率，政府自身储备量，现货市场采购价格会对双方决策产生重要影响，并给出三个影响因素在满足不同条件时政企双方的最优决策，同时进一步分析了这三个因素对政府采购成本与供应方利润的影响。最后，通过数值模拟的方式对所得结论进行了验证。本文的研究为政府与企业构建联合储备应急物资的合作关系提供了指导与依据。     

基于随机p-鲁棒优化的国家血液战略储备库选址-库存模型

以往的救灾实践对建立国家血液战略储备体系提出了迫切要求。国家血液战略储备库的建设问题亟待解决。由于血液产品特性以及应急血液保障特性的存在,使得国家血液战略储备库的选址决策具有一定的复杂性。本文将问题定位为选址-库存问题。首先,以应急条件下血液保障及时度最高为目标,构建了一个不确定环境下考虑多情景、多血型、多阶段、带提前期、有容量限制、日常随机需求、有预算约束及协同定位的国家血液战略储备库选址-库存模型。同时,为了规避应急条件下的不确定风险,进一步构建了国家血液战略储备库选址-库存问题的随机p-鲁棒优化模型。该模型为离散非线性混合整数规划模型,难以快速精确求解。故基于模型性质,设计了相应的遗传算法。最后,设计了两组算例验证模型与算法的有效性。其中,第1组算例基于我国大陆地区31个省级血液中心与省级行政区的数据,并根据不同预算值给出6个算例,得到了国家血液战略储备库的选址-库存决策方案。第2组算例为6个不同规模的模拟算例,用来测试不同规模下的算法性能。算例结果表明：遗传算法的性能更好;鲁棒解与确定性模型最优值相差不大（最大差距≤1.08%）,可降低不确定性导致的风险。实践中,可对本文所建模型稍作改进,应用于具有类似特征的易腐品（药品、粮食等）应急物资储备库选址-库存决策。     

期权契约机制下应急物资储备模型研究

大规模突发灾害发生后,救灾所需物资种类繁多、数量暴增,为了满足受灾人群对应急物资的巨大需求,国家积极践行应急物资储备社会化,发挥社会企业及其资源在物资储备供应上的优势,构建起政府储备和企业储备相结合的应急物资保障机制。然而,现有绝大多数研究都是假设政府与一家企业签订应急物资代储协议,对于如何将更多的企业纳入国家应急物资保障体系的研究甚少,导致现有的研究成果缺少适用性和拓展性。基于此,本研究引入期权契约到政府和多个异质型企业组成的应急物资供应链系统,构建了政企合作模式下基于期权契约的应急物资储备模型,给出了协调应急物资供应链系统、改善供应链成员成本收益的条件,得到了协调企业利润分配的柔性机制。研究表明,一定条件下期权契约机制下的应急物资储备模型缓解了国家储备的压力,在保证企业利润得到改善的同时实现了企业利润的合理分配,极大地提高了政府应急物资保障能力,同时也为强化政企合作关系、落实应急物资储备社会化提供了理论支撑与针对性的管理策略。     

基于期权契约的政企联合储备应急物资模型与利润分配机制研究

突发灾害发生后，应急物资需求量呈现爆发式增长。在实际情况下，为了保障应急物资的及时性与可用性，政府可能与不止一家供应商联合储备应急物资。目前众多研究均假设在应急物资供应链中，只存在一个应急物资供应商，鲜有关于政府与多个供应商联合储备应急物资的研究，也缺少对竞争型供应商利润分配机制的探讨。当然，与政府达成储备合作协议的企业也不宜过多，否则会增加政府对供应商利润分配的难度及潜在的管理成本。因此，本研究以政府与两个竞争型供应商联合储备应急物资的情形为例，构建了基于期权契约的政府与两个供应商联合储备应急物资模型，推导出政企最优决策策略。当供应链达到协调时，与政府单独储备模型相比，政企联合储备应急物资模型降低了政府常规物资储备水平，提高了应急物资储备总量。在此基础上，本文还给出了政府成本与两个供应商利润都得到改善的条件，确定了合理分配供应商利润的期权执行价格取值范围。本研究更加贴近我国国情与应急物资储备的实际情况及现实条件，对强化政企合作储备应急物资具有重要的意义，为政府更好地应对突发灾情提供了操作策略与指导原则。     

灾害风险下应急资源调配的超网络优化研究

针对应急网络中具有不同属性特征的各主体、以及灾害风险演变与应急资源调配间的相互作用,本文构建了一个以资源调配量和灾害风险度为网络流、包含"出救点、分发中心、受灾点"的三层超网络结构,并将其转化成等价结构进行定量建模。通过分析模型的应急优化目标和对受灾点的资源救助行为,利用变分不等式理论推导出模型最优求解定理。设计算例进行数值求解和仿真分析,说明了各应急主体(间)的能力限制、各应急主体(间)的灾害风险度等关键参数对资源调配决策优化有重要影响。     

考虑道路特性的多个应急设施选址问题：基于DEA的研究

应急设施选址决策是一个多目标决策问题,将DEA用于应急设施选址决策具有合理性。现有研究仅仅考虑单设施选址问题,本文应用DEA对多设施选址问题进行了研究。在决策过程中．本文考虑到了道路特性．以更好地保障应急物资和人员在应急设施与应急地点之间的运输。最后,一个简单的算例分析演示了本文提出的方法,说明该方法的合理性。     

设施失灵风险下不确定需求应急定位-路径鲁棒优化研究

为抵御突发灾害对路网造成的破坏性和设施失灵风险,降低系统成本,并快速完成应急救援任务,本文考虑到受灾点物资需求量的不确定和风险对救援系统的影响,采用直升机进行物资运送以规避路径风险。建立了最小化应急物流系统总成本和物资到达需求点总救援时间为双目标的应急物流定位-路径鲁棒优化模型,基于相对鲁棒优化方法处理需求不确定,采用偏差鲁棒优化思想描述设施失灵风险损失,采用遗传算法进行求解。通过对三个算例进行数据仿真实验,证明了相对鲁棒优化方法在处理需求不确定和偏差鲁棒优化方法在处理设施失灵风险方面的有效性,进而为解决应急设施点的开设和救援物资的安全及时准确配送,增强应急物流系统的风险应对能力提供了有效的方法。     

不确定需求下考虑供应商参与机制的应急资源配置鲁棒优化研究

突发事件应急资源优化配置是突发事件发生后救援工作有效开展的前提和基本保障。本文在调研国内外相关研究的基础上，以应对地震灾难为背景研究考虑供应商参与机制的应急资源保障策略，在灾前选择供应商建立政府与供应商的合作机制完成政府储备仓库的选址与资源配置，突发事件发生后依托政府储备仓库和供应商生产能力共同满足应急救援对应急资源的分时段需求，以期协调供应商与政府储备、灾前实物采购与灾后生产能力采购的比例，在保障救援效率的同时降低应急资源保障体系的成本。同时由于地震灾难发生具有需求不确定性的特点，本文引入L1范数描述需求的不确定性，建立了备灾与灾害救援两阶段决策的鲁棒优化模型，并给出了鲁棒模型对应问题的转化方法。最后通过算例仿真验证了模型和对应问题转换方法的有效性，为地震的应对提供理论指导和决策支持。     

重大传染病疫情演化情境下应急物资配置决策建模分析:以新冠肺炎疫情为例

基于对新冠肺炎疫情时空分布的分析,从时段、关键事件、传播动力学、空间分布、感染规模、信息特征、医疗资源等7个维度构建了重大传染病疫情演化的5种情境,提出了各种情境下需要解决的5个关键应急物资配置决策问题。综合考虑应急物资配置的空间、信息、物资、供应、需求和网络等特性,分析了每一个决策问题进行建模优化的关键因素。基于这些关键因素构建了一个多周期贝叶斯序贯决策模型,给出了求解步骤和解析解,并结合武汉疫情进行了算例分析,验证了模型的有效性。在重大传染病疫情演化情境下,综合考虑这些关键因素,应用贝叶斯决策分析进行应急物资配置决策建模有利于建立更加符合实际的决策模型,减少决策损失。     

模糊信息下多种类应急物资多周期分配优化模型

考虑灾害的突发性、信息获取的不完全性以及应急救援的紧迫性，引入区间数描述应急物资供给与需求的模糊不确定性，引入三角模糊数刻画路网容量受限情况下每周期的最大物资运输总量，综合考虑灾害、灾区、灾民以及物资等多重因素，引入延迟系数，以应急物资分配的总延迟时间最小化和总系统损失最小化为目标，构建模糊信息条件下考虑多需求点、多配送中心、多物资、多周期、多目标的应急物资动态分配优化决策模型，分析了区间目标函数、区间模糊与三角模糊约束条件的清晰化方法，采用基于二维欧式距离客观赋权模糊算法求解模型，并以青海玉树地震为例对所提出模型的有效性和可行性进行验证。结果表明：所提出的模型能够最大程度地权衡延迟时间与系统损失，形成多周期最优的物资分配方案；现实多周期应急物资分配，时间并不是唯一考虑的因素，需要综合考虑不同应急周期的灾情、灾区、灾民和物资等多种因素对系统总损失造成的影响；重视时间偏好系数，可能使系统总损失增大，表明单一考虑时间偏好系数和损失偏好系数均具有片面性，应该把握选择"度"，发挥二者结合的相互促进作用；物资分配方案基于决策者偏好，并考虑每周期不同需求点的易损性、重要性、需求紧急性以及各类应急物资的重要性与时效性差异参数，有利于提高多周期决策的柔性和现实适用性。     

考虑关联与替代关系的应急物资储备量模型

应急物资储备量决策是应急管理的重点工作之一 ，需要兼顾以人为本和经济性两方面的要求．针对应急救援的阶段性特点，应急物资被划分为响应期物资和恢复期物资。其中，恢复期物资需求量会受到响应期物资缺货量的影响。首先考虑两阶段应急物资之间的关联关系，构建了考虑关联关系的应急物资储备量决策模型，分析了模型最优解的特征；进一步，分析了同类应急物资之间的替代性，构建了考虑关联与替代关系的应急物资储备量决策模型，设计了基于蒙特卡洛仿真的求解算法；最后，通过算例分析，验证了模型的有效性。理论和计算分析的结果表明，将应急物资的关联和替代关系与储备量决策综合考虑，可在保证供应的前提下减少应急物资的储备量。     

多产品救援物资的储备决策:一个扩展的Newsvendor模型

储备一定数量的救援物资用于应对可能的灾害事件对于改善救援工作的绩效有着重要的意义。在考虑救援组织机构面对多种可能的灾害事件的基础上，本文利用一个二阶段交付过程模型来刻画灾害事件发生后救援物资的交付。该模型明确救灾组织在灾害事件发生后首先交付储备物资，如果需求短缺则再综合利用社会捐赠物资和应急采购满足剩余需求。以期望总成本最小化为目标，在需求全部被满足的前提下，本文建立了多产品救援物资的储备决策模型，并给出了其最优解的隐函数形式。进一步，考虑救灾物资储备存在预算限制，研究了具有预算限制的多产品救援物资储备决策模型，并设计了一种二分法的求解算法。数值算例的计算结果则对所建立模型及算法进行了检验。     

震后应急物资配送的模糊定位-路径问题研究

从系统集成优化的角度研究震后应急物资配送的一种新模糊定位-路径问题(LRP),综合考虑救灾点所在地理位置和地形导致的应急车辆行驶时间的随机性、救灾点应急物资需求量的不确定性与应急物资配送的时间紧迫性,以应急物资总运达时间最短与总配送成本最小为目标,构建一个基于机会约束规划的多目标模糊LRP优化模型,并根据模型的特点设计了一种混合免疫遗传算法予以求解。最后,通过算例验证了本文方法能有效解决震后应急物资配送的模糊多目标LRP,实现了震后应急物流中心定位和应急车辆路径规划的联合决策。