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。     

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。     

一类应急物资调度的优化模型研究

本文讨论物资需求约束条件下多出救点的紧急物资调度问题。根据连续应急问题的特点,给出了应急时间最早前提下出救点数目最少以及限制期条件下出救点数目最少的应急模型。并且从理论上证明了模型求解方法的正确性。     

灾后模糊需求情境下考虑救援公平性的应急物资调度问题模型与算法研究

在重大灾害发生初期,由于受灾地区对应急物资的需求激增,合理的应急物资分配有助于提高救援效率。本文考虑受灾点应急物资需求具有模糊属性,将需求物资用三角模糊数表示,以受灾群众损失最小、体现救援公平性的受灾点应急物资满意度方差最小及应急救援成本最小为目标,构建了灾后初期应急物资调度的多目标模糊优化模型,并采用改进的粒子群算法对模型进行求解。该算法在粒子群算法的基础上采取天牛寻找食物的策略,将单一粒子分为左、中、右三个粒子,并结合单纯形算子和模拟退火策略,使算法不易陷入局部收敛。本文通过算例进行模拟实验表明,所提出的模型和算法可以有效解决重大灾害事件下应急物资的合理分配问题,且改进算法的性能更优。     

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。     

基于需求预测和模块化的应急物资库库联动方法研究

本文从应急物资预储体系整体优化的角度出发,研究应急物资在国家库之间联动的方法。综合考虑了物资的需求不确定性、模块化和时效性等性质,以应急物资预储调整方案总成本最小为目标,构建一个基于机会约束规划的线性库库联动模型。最后,我们将该方法应用到我国20个中央级应急物资储备库进行的物资预储水平模拟调整中,在相同的物资保障水平下较大幅度的降低了预储调整的成本。     

震后应急物资配送的模糊动态定位—路径问题

进行震后应急物资配送系统优化是提高其配送绩效的重要手段.从系统集成优化的角度,研究应急物资配送中心定位与配送车辆路径安排的联合决策问题.综合考虑应急物资需求的模糊性、动态性和限制期,震后受损路网的动态恢复状况,不同类型有容量限制的配送车辆,以及物资需求分割配送等特点,以各物资需求点的应急物资运达时间之和最小为目标,采用机会约束规划方法建立了一个模糊动态定位—路径问题优化模型,并设计了一种两阶段启发式算法予以求解.最后,通过算例验证了该模型和算法的可行性及有效性.     

碳限额与交易政策下考虑绿色技术投入的定价策略研究

从微观低碳经济的角度出发,建立了企业在碳限额政策,碳限额与交易政策以及在碳限额与交易政策下进行绿色技术投入三种情形下的定价策略模型。研究结果表明:(1)在碳限额政策下,企业的最优定价和期望利润均不会大于在无限额下的最优定价和期望利润。(2)在碳限额与交易政策下的最优定价低于无限额下的最优定价,高于碳限额下的最优定价。此时,企业的最优定价主要取决于限额时的产品边际利润大小,企业的期望利润主要取决于政府的初始碳配额量;(3)在碳限额与交易政策下,进行绿色技术投入后的最优定价低于无限额下的最优定价,此时,企业最优定价主要取决于限额时的产品边际利润大小;(4)在碳限额与交易政策下,适当的绿色技术投入能够增加生产企业期望利润。     

震后应急物资多方式供应的模糊动态LRP

研究震后应急物资多方式供应中的多层次设施定位-路线规划问题(LRP),综合考虑应急物流网络中的多周期应急物资模糊需求、时间窗限制、部分路网损毁与动态恢复、车辆随机行驶时间、大需求点采用需求分割策略同时进行运输与配送等特性,以应急物资总供应时间最短为目标,构建了一个震后应急物资多方式供应的多周期模糊LRP优化模型,并根据模型特点设计了一种贪婪算法结合蚁群算法的混合启发式算法予以求解.最后,通过算例验证了本文模型和算法的可行性与有效性.     

多受灾点应急物资动态多阶段分配模型研究

针对传统的单阶段物资分配模型可能导致应急物资分配的局部冗余或短缺、高成本、系统无法达到全局最优等现实情况,通过在指数效用函数中引入灾民物资需求的比例短缺测度公平,以物资短缺的延迟损失最小化与物资分配的总成本最小化为目标构建考虑多集散点、多配送中心和多受灾点的三级配送网络的应急物资动态多阶段分配模型,设计了目标转化与线性近似相结合的模型求解方法,并通过算例对所提出模型的有效性和可行性进行了验证。结果表明：所提出的多阶段模型能够兼顾物资分配的效率与公平,最大程度地降低物资短缺的延迟损失以及物资分配的总成本;运用灾民物资需求的比例短缺量化公平,避免了由于各受灾点的需求量差异而对公平分配产生的影响,可以使各受灾点即使在应急救援初期物资有限、中期物资持续供不应求等情况下,仍然能够在每阶段获得一定比率的所需物资,进而避免较大的物资短缺损失,确保多受灾点之间多阶段应急物资分配的公平性,更符合灾害救援实际,可为现实大规模灾害应急救援物资多阶段分配提供决策支持。     

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。     

基于供应商门槛的采购物资定位模型研究

本文针对Kraljic矩阵用于采购物资定位时难以量化的问题，提出了以供应商门槛为基础的采购物资定位模型，对Kraljic矩阵进行了量化和扩展。文章运用该模型对某生产企业的采购物资进行定位分析，得出相应的分类，验证了模型的有效性和可操作性。最后，分析了供应商门槛的改变对模型的影响。提出了在不降低供应商门槛的前提下降低供应风险的建议。     

一个应急条件下港口群物资优化调度模型北大核心

由于海域面积广阔、生存环境恶劣,单一港口供应能力有限,难以满足突发灾害事件时的大量应急物资需求.本文针对港口群应急物资协同调度问题,构建考虑运输成本和任务完成度的双目标规划模型,并设计求解该模型的NSGA-1算法,通过港口群和陆上供应点的协同调度,满足应急物资快速可靠的运送需求.基于南海海区港口数据设计数值实验,对比了受灾顺序随机和受灾顺序确定两种情境下方案的鲁棒性.本文的研究结论对突发灾害事件港口群应急管理具有一定的指导意义.     

基于竞争的航班座位分配问题研究

主要研究水平竞争(相同航线的竞争)下的座位控制问题。证明了纳什均衡的存在性,且对竞争条件下各票价等级可获得的座位总数与无竞争条件下的座位总数进行了比较。分析结果表明:水平竞争下竞争性订票限额与垄断者订票限额之间的大小取决于溢出乘客(被一家公司拒绝而转移到另一家公司的乘客)所属的需求类型。     

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。     

突发事件应急医疗物资调度中的车辆路径问题

传统的车辆路径问题(VRP)是为车辆设计将物资从仓库运送到各个需求客户的路线,使得总的运输费用(或时间)最小.在本文中,我们更关心的是使得未满足的需求量和总的物资延误时间最小.这个模型的一个非常重要的应用就是当大规模突发事件发生以后如何有效的将应急医疗物资运送到各个医疗单位,例如自然灾难,恐怖袭击之后,各个医院的医疗物资有限,需要从应急中心调集所需物资,在这种情况下,从应急中心分发应急物资过程中的运输费用就不再是最主要的考查因素,而更重要的是考虑物资到达医院的时间以及到达量,因为这两个因素直接与病人生命息息相关.本文中我们将建立一个新的大规模突发事件下的车辆路径问题模型,然后给这个模型设计出了一个快速有效的多项式时间算法,并通过计算机模拟案例说明了算法是行之有效的.     

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。     

仓库物资管理系统设计与应用研究

近几年在经济的带动下,企业规模越来越大,库存商品越来越多,仓库物资管理也就显得越来越重要。有效的仓库物资管理还需要依赖仓库物资管理系统,该文章从设计仓库物资管理系统的角度出发,研究了仓库物资管理系统的应用,以期建立更加完善的仓库物资管理系统,满足企业运营需求。     

基于手机定位数据的突发事件下道路修复和物资配送集成优化研究

应急道路的修复是突发事件发生后有效开展物资配送的前提,而道路修复和物资配送二者集成研究极大地提高整个应急救援效率。但是由于灾害的突发性和不确定性,决策者很难立即获取充分的灾情信息,尤其是灾民分布情况、位置、灾害影响和物资需求等信息。传统的获取灾情信息的方法通常是通过救援人员的现场报导和调查,卫星图像等,阻碍了救援活动的迅速开展,效率低下。手机等移动设备的普及和广泛应用,使得手机定位数据为灾害情况下的应急救援提供了更加快捷的信息获取手段,大大提高了应急救援的效率。本文基于手机定位数据,同时结合道路修复和物资配送二者的相互关系,建立了混合整数线性规划模型,通过手机定位数据获取灾民分布情况、位置、灾害影响和物资需求等信息,实现精准道路修复和物资配送的决策,并设计了相应的启发式求解算法。最后通过算例仿真验证了模型和算法的有效性,同时将手机定位数据下的救援结果与缺少手机定位数据的常规救援结果进行比较分析,验证了文章所提出的手机定位数据的应用在应急救援方面的优势。