灾后不确定需求下应急医疗移动医院鲁棒选址问题研究

我国灾害医学救援主要采用"现场救治"模式，应急医疗移动医院的选址是否合理直接影响救援效率，但各受灾点伤员数量的不确定性增加了决策的困难。本文引入多面体不确定集合刻画伤员数量的不确定性，同时考虑伤员分类及移动医院分型，构建一个以伤员总生存概率最大化为目标的鲁棒选址模型。利用鲁棒优化理论，将模型转化为等价的混合整数规划问题，通过GAMS软件编程并调用CPLEX求解器求解。最后，以四川芦山地震应急医疗救援为例，验证模型和求解方法的可行性和鲁棒性。结果表明，扰动比例和不确定水平对移动医院的选址和伤员的分配方案有显著影响，决策者可根据自己对不确定性风险的偏好程度选择最佳的扰动比例和不确定水平组合，以获得最优的选址分配方案。     

医疗信息共享对患者转移数量和服务质量水平影响研究

当前我国医院间存在严重的"信息孤岛"，医院参与医疗信息共享意愿不高，患者的诊疗信息被静态碎片化储存而无法充分有效地利用。考虑到医院进行医疗信息共享将降低患者转移成本，本文构建一个多阶段双寡头动态博弈模型研究医疗信息共享对医院竞争过程中患者转移数量和服务质量水平决策的影响。首先，根据是否存在转移成本，将患者分为新患者和经验性患者，借助Hotelling模型刻画患者的效用函数，分析患者就诊决策。然后，在政府价格规制和不考虑医院利他性情景下，构建了医院累积期望收益目标函数，使用动态规划方法，求解实现医院累积期望收益最大化的服务质量水平，获得了实现患者相互转移且医院在市场中共存的马尔可夫完美均衡。最后，根据医院参与医疗信息共享后患者转移成本降为零，分析与比较信息共享前后患者转移数量和服务质量水平变化。研究发现：在不同医院间本身存在患者转移背景下，医院参与信息共享后，患者转移数量增加但存在一个上限，增加的转移量与患者在医院间的转移成本呈正相关，与初始感知效用的差值范围呈负相关；医院参与信息共享后，均衡状态下的医院服务质量水平高于信息共享前的服务质量水平。因此，在不改变当前医保支付方式下，要加快推进医疗信息共享，政府部门可以根据医院的患者数量和服务质量水平变化对其进行定期补贴，以激励医院积极参与医疗信息共享，本文给出了这个补贴的量化表达。     

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。     

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。     

一类带有限制的网络瓶颈容量扩张问题

在一些物理网络中,当设施（边的容量等）建立后,由于需求增加,需要调整网络的容量来提高服务水平。调整优化的过程中既要考虑扩张成本,同时也要考虑需要调整的总边数,以尽可能小的影响人们的正常生活。本文研究对于一个给定的网络G,已知边e_i的初始容量和单位容量扩张成本,在预算成本和扩张总边数的约束下,如何有效地扩张边的容量至x_i,使得系统的容量最大,即max{min_ei∈T x_i,T是网络G中的生成树。首先求解两个与之相关的模型,然后通过分析两个相关模型与原问题之间的联系与区别,提出了原问题的多项式时间算法。最后,通过算例说明算法的步骤,并分析了不同参数值对系统容量的影响。     

拥堵收费下考虑船主心理期望成本的过坝策略研究

本文针对内河航运中水利枢纽通航拥堵问题,在拥堵收费下引入心理期望成本,以探寻面向双过坝模式(通航建筑物过坝和翻坝转运)的优化策略。首先,应用非抢占式M/M/1排队系统,构建了以综合过坝成本为参考点的决策模型,提出了三种情形(无心理期望成本、通航建筑物过坝的心理期望成本、双过坝模式的心理期望成本)下的船舶过坝优化策略,并对比分析了通航建筑物过坝比率、船舶平均等待时间和过坝系统总成本;然后,引入对翻坝转运的补贴策略,通过调整心理期望成本水平,来影响船舶过坝策略选择;最后,以三峡工程为例,验证了上述模型的有效性。结果表明:在拥堵收费下,考虑船主心理期望成本,可以促进过坝方式的转移,降低船舶过坝平均等待时间,且双过坝模式中均考虑该因素更有利于提升通航效率;同时,实施翻坝转运补贴策略,能充分发挥心理期望成本的调节作用,从而有效缓解水利枢纽通航拥堵问题。     

以信息化管理系统构建医疗设备电子档案的探讨

随着信息技术的发展和我国医疗事业的不断完善,目前各医疗系统已经基本实现了设施设备的电子化管理,通过专业的系统化管控,促进医院设施设备更加精准有效地管理,包括设备的使用期限、型号规格、采购日期、价格信息等,医疗机构设备电子档案的建立,对有效解决医院设备折旧及财务成本分摊问题具有重要意义。本文通过信息化管理系统的构建,提升医疗设备电子档案的管理水平,为医疗设施设备管理提供参考建议。     

DRGs与DIP的对比研究：基于医院运营的视角

打包预付方式将控制医疗费用的责任转移至医方，能激励医院做好成本管控，会对医院的日常运营产生重大影响.本文主要研究按疾病相关组付费(DRGs)和按病种分值付费(DIP)两种支付方式，通过构建排队和竞争博弈模型探讨两种支付方式下的医院间服务速率决策问题以及相同医疗预算下的医疗服务质量、医院利润和社会福利的对比研究，并通过数值方式探讨了医院数量和服务成本系数对系统性能的影响.研究发现：1)DIP与DRGs相比，医院的服务速率相对降低，服务的病人数量较少，但医院利润更大.2)从社会福利来看，患者损失的成本较高时，DRGs较优；反之，DIP较优，且此时DIP是帕累托改进策略.3)只有当医院数量适中、服务成本系数较大时，DIP的优势才更明显.     

投资成本效益分析

本项目通过投资成本产生的经济效益，给予其它项目理论支持，从而研究在社会主义市场经济浪潮的推动下，在日益激烈的医疗市场竞争中，医院如何适应市场经济发展，增强生存与竞争意识，满足广大群众不断增长的医疗需求，提高医院经济效益，促进医院持续、 快速发展。     

救援篇

面对四川汶川特大地震灾害,党中央、中央军委和胡锦涛主席在第一时间作出反应,果断指挥人民解放军、武警官兵,迅速挺进地震灾区。遵照命令,总参谋部快速下达命令,调兵遣将。总后勤部火速调集大批救灾物资,组织医疗队奔赴灾区。13万大军不畏艰险、奋力救灾,争分夺秒地抢救埋在废墟中的生命。截至29日24时,抢险救灾人员已解救、转移总计764788人,从废墟中挖掘出生还者6541人。据四川省第十七次新闻发布会的数据显示,截至28日19时,全省各医院共收治伤员342424人,累计住院71547人。累计重伤15267人,院内死亡2477人,治疗出院44194人,共向20个省市转运伤员7153名;一线医疗医务人员66023人。     

震后应急医疗救援流程效率评价研究

为了最大程度减少地震灾害造成的人员伤亡，实施快速有效的应急医疗救援，在资源有限情景下，迫切需要提高应急医疗救援效率。通过案例分析方法提出了震后应急医疗救援的一般流程，构建了应急医疗救援流程的模糊随机Petri网模型，根据模糊随机Petri网与马尔科夫链的同构关系，得到系统状态的稳态概率表达式，据此分析震后应急医疗救援流程中的关键环节。在此基础上，考虑医疗资源投入的数量与救援工作效率之间的关系，引入时效性评估函数对关键环节的实施效率进行评价，通过理论推导证明同一资源配比存在最优值。以"汶川地震"为例，通过动态和静态分析，得到各状态下稳态概率变化情况，明确了震后应急医疗救援流程的关键环节。以救援过程中资源的投入量作为自变量，通过算例仿真得出医疗资源确定情况下关键环节的最优资源配比。由此对震后应急医疗救援过程提出相应对策与建议，可以为地震灾害应急医疗救援工作部署提供决策支持，促进灾后医疗救援工作的有序进行，实现应急医疗救援效率的提升。     

Stochastic Optimization for Natural Disaster Asset Prepositioning

A key strategic issue in pre‐disaster planning for humanitarian logistics is the pre‐establishment of adequate capacity and resources that enable efficient relief operations. This paper develops a two‐stage stochastic optimization model to guide the allocation of budget to acquire and position relief assets, decisions that typically need to be made well in advance before a disaster strikes. The optimization focuses on minimizing the expected number of casualties, so our model includes first‐stage decisions to represent the expansion of resources such as warehouses, medical facilities with personnel, ramp spaces, and shelters. Second‐stage decisions concern the logistics of the problem, where allocated resources and contracted transportation assets are deployed to rescue critical population (in need of emergency evacuation), deliver required commodities to stay‐back population, and transport the transfer population displaced by the disaster. Because of the uncertainty of the event's location and severity, these and other parameters are represented as scenarios. Computational results on notional test cases provide guidance on budget allocation and prove the potential benefit of using stochastic optimization.     

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。     

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。     

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。     

考虑异质性行为的灾后应急物资动态调度优化

在以人道主义为本的应急救援活动中，不可忽视被救灾民和施救决策者们异质性行为的影响。一方面，将各灾民因救援物资需求未被及时满足而呈现的差异化心理痛苦度量成经济损失，并纳入应急救援调度的社会成本这一决策目标中；另一方面，在灾后物资调度决策中，关注具有异质性偏好的各应急决策者所展现出的不同救援态度。结合面向联合机会约束规划的动态供需平衡限制，最终构建一个考虑灾民和决策者们异质性行为的多阶段灾后救援物资分配和应急路径优化模型。采用2008年汶川地震为案例背景，应用遗传算法对模型求解和参数分析，将仿真结果与不考虑异质性行为的传统救援调度方案进行比较，得出一些结论为构建高效的应急救援体系提供有益参考。     

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。     

考虑通行约束和运力限制的灾后应急物资联合调度优化研究

考虑到灾后路网受损难以运输应急物资，本文研究了应急响应中车辆-直升机联合调度的路径优化问题。针对受灾地区的实时路况，通往灾区的救援工具受到数量以及装载量的约束，本文将受灾点等待救援的平均时间最短以及应急网络总费用最低设为目标，构建运力受限条件下带通行约束的救援物资联合运输多目标优化模型，然后根据随机邻域搜索变异和分级交叉的思想构建出一种带精英策略的非支配排序混合进化算法（NSHEA-II）得到模型的解，并利用算例分析对该算法进行可行性检验。结果发现，本文构建的NSHEA-II算法相对NSGA-II算法能够得到较好的结果且波动性较小，这为决策者制定救援物资的配送方案提供有效的技术支撑。     

大规模灾害中基于聚类的医疗物资联合运送优化

应急响应中,往往出现救援物资供应节点与需求节点距离太远、关键道路损毁导致难以及时通过车辆运送物资到灾区等情景,此时直升飞机逐渐被用来运送关键应急资源（如医疗物资及医护人员）。然而,大规模灾害中难以使用直升飞机运送医疗物资到每个医疗救助点,通常考虑灾民的聚集性选择一定数量的应急中转点,以接收直升飞机运送的医疗物资,之后采用车辆运送物资到其覆盖的医疗救助点。针对该问题,提出一种基于聚类的两阶段医疗物资联合运输方法：第一阶段根据医疗救助点分布,采用模糊C-均值算法（FCM）进行应急中转点选择和医疗救助点划分,并针对FCM划分中存在的剩余容量不均衡问题,考虑容量约束提出一种改进划分方法（FCMwCC）,构建“直升飞机-车辆”医疗物资联合运输网络结构;第二阶段建立基于聚类的运送路线优化模型,确定从应急中转点到医疗救助点的具体运送路线。数值实验验证了提出方法和算法的有效性。