中转点变化的应急医疗物资联合运送干扰管理研究

应急响应中常常出现供应节点与需求节点距离太远、关键道路损毁等情境,此时直升机和车辆逐渐被联合使用以运送关键应急物资。由于原生及次生衍生灾害的发生发展,可能导致已有应急中转点不能使用,或者由于救援工作的开展,产生新的应急中转点等,这就可能导致事先已经制定的联合运送方案不能按照原计划进行。针对直升机和车辆联合运送中出现的中转点变化干扰事件,从物资到达时间、联合运送路线和使用运力三方面进行扰动度量,进而建立一个中转点变化的应急医疗物资联合运送干扰恢复模型,并通过改进基于客户的编码方法和提出基于简化策略的种群初始化方法等,设计了模型求解的遗传算法。数值实验验证了模型与算法的有效性,并通过与重优化方法对比,检验了干扰管理方法在处理中转点变化干扰事件中的优势。     

随机需求应急物流多阶段定位-路径鲁棒优化研究

为提高应急物流系统的应急反应能力,论文针对需求随机变化的应急物流定位-路径问题,利用鲁棒优化的思想将灾区物资需求量表示为区间型数据,将应急救援过程划分为多个阶段,以总救援时间和系统总成本最小为目标,构建了多物资多运输车辆应急物流定位-路径优化模型,设计了改进的遗传算法对其进行求解。实例计算结果表明,该模型和算法可以有效地解决应急物流系统中需求随机变化的定位-路径问题,为政府机构应对重大突发事件提供科学的决策参考。     

风险应对视角下不确定需求定位-路径鲁棒优化研究

及时准确地配送应急救援物资是突发公共事件救援过程中的关键环节,综合考虑应急救援过程中出现的需求随机性,路网的连通能力下降和设施点失灵等情况,采用车辆与直升机联合运输方式进行配送,以应急系统中各物资需求点的救援时间满意度之和最大、系统总成本最小及物资到达需求点的救援时间之和最小为目标,对多式联运三级网络应急物流系统定位—路径优化问题进行研究,建立了多目标定位—路径模型,并改进了遗传算法。最后,以汶川地震应急救援相关数据为例,对模型和算法的有效性进行了数据仿真验证,通过实验结果的对比分析,证明了鲁棒优化方法在处理不确定需求和设施失灵风险方面的有效性,进而为抵御突发公共事件发生后出现的风险,为解决突发公共事件发生后救援物资的安全及时准确配送提供了有效的方法。     

应急物资联合配送决策研究

救援物资的高效投放是应急物流的关键活动之一。考虑到灾后救援车辆短缺,分配时受灾群众产生非理性心理,以及灾后道路状况对军、地救灾车辆速度产生影响等因素,本文从军民融合的角度出发,根据军地运输车辆特点,设计科学合理的车辆分配方案与运输路线。论文研究构建了基于车辆分配公平性和应急配送及时性的“分配-运输”集成决策模型,设计改进后的NSGA-Ⅱ算法进行求解,最后通过算例验证本算法的有效性和合理性,并通过调节军民运输车辆数,找到应急救援过程中的最佳军、地车辆比例,从而为灾后各灾备中心的车辆调度决策提供参考。     

多灾害点应急物资订单替补模型及算法

考虑由多应急服务供应商,多灾害点和应急中心构成的三级应急服务供应链系统,应急中心发生缺货时向应急服务供应商订货,由于供应商订单式生产需大量时间满足需求,应急中心有限的库存无法满足多灾害点的应急订单.为减少响应时间,应急中心根据应急订单的计划交货期,选择较晚交货的订单替补即将交货的订单中的同种物资,建立最小总拖期和最小替补费用的双目标模型,并基于粒子群算法的应急订单替补算法求最优替补策略.     

煤矿物资多车型配送的改进遗传算法求解

首先根据郑州煤电物资供销有限公司的实际情况建立单车场多车型车辆路径问题的模型,在此模型的基础上,用本文提出的改进遗传算法(IGA)对其求解,最后通过和传统的启发式算法(CHA)、扫描法(SA)的求解从配送费用、配送车辆数和运算时间上进行了综合比较,得出IGA算法求得的总运输费用最低,SA算法次之,CHA算法最高;但从所需参与配送的车辆数目来看,CHA求得的最好解所需的车辆数最少,其次是SA,IGA最多;在平均计算时间上,CHA的优势最明显,仅为SA的,IGA的.     

应急救援物资紧缺的配送车辆路径选择研究

针对应急救援物资总量紧缺不能全部满足各点需求量的实际情形,以单个需求点最大缺货量最小为目标,建立基于单个配送中心、车辆数目有限和带时间窗的应急救援物资配送车辆路径选择模型,并讨论了三种不同缺货情形下模型的求解。对于车辆按最短路径行驶也无法在救援时间内到达导致需求点缺货的情形,删除这些需求点的需求量后,如果剩余需求点的需求量不大于物资总量且车辆足够多,可转化为车辆最短路径问题求解;对于物资紧缺无法满足所有需求且车辆足够多的情形,设计时间复杂性为O(mn²)的精确算法A^*求解,其中m和n分别为车辆数和需求点数;对于物资紧缺且车辆数目不足无法把全部物资送达需求点的情形,设计时间复杂性为O(n²)的近似算法GA^*求解,并分析了算法GA^*的近似比。最后结合云南彝良县地震灾区局部路网进行实例分析,验证模型和算法的有效性。     

震后初期应急物资短缺情景下的定位-路径问题研究

基于公平视角研究震后初期灾区应急物资短缺情景下的定位-路径问题(location-routing problem,LRP),综合考虑灾害级别、灾区应急路网不同程度损毁、需求点易损性与车辆随机行驶时间等因素,以单个需求点的最大损失最小作为应急物资分配的公平性衡量指标、以总配送时间最短作为应急物资配送的效率性衡量指标,在此基础上构建双目标LRP模型,并基于分层序列法思想设计一种二阶段混合启发式求解算法。最后,采用汶川地震之后的帐篷配送数据验证本文方法公平性与效率性兼顾。     

基于情景分析的应急两级车辆路径问题研究

为研究应急配送过程中次生灾害情景下的车辆路径问题,考虑当地配送中心最后完成救援物资配送任务的时间期望最小化为目标,构建了最小最大两级车辆路径随机规划模型.针对面临的塌方道路抢通时间是随机变量的情况,提出了解决该随机规划的三阶段决策方法:首先建立受灾区域配送点组合情景与随机抢通时间组合情景的关系模型,提出了路径计划策略;其次,提出了针对最小最大两级车辆路径问题的启发式算法;最后,确定每种情景发生的概率,得到最后当地配送中心最后完成救援物资配送任务的时间期望最小化的近似最优解.实验算例验证了该方法的可行性.     

基于区间数的应急物资储备库最小费用选址模型

本文研究了基于区间数的应急物资储备库最小费用选址问题。给出了区间数的概念和运算,构建了参数为区间数的应急物资储备库最小费用选址模型,提出了求模型满意解的算法,最后通过算例分析说明该方法的有效性。     

Prepositioning supplies in preparation for disasters

In this paper, we examine the decision of where to preposition supplies in preparation for a disaster, such as a hurricane or terrorist attack, and how much to preposition at a location. If supplies are located closer to the disaster, it can allow for faster delivery of supplies after the disaster. As a result of being closer, though, the supplies may be in a risky location if the disaster occurs. Considering these risks, we derive equations for determining the optimal stocking quantity and the total expected costs associated with delivering to a demand point from a supply point. We provide a sensitivity analysis to show how different parameters impact stocking levels and costs. We show how our cost model can be used to select the single best supply point location from a discrete set of choices and how it can be embedded within existing location algorithms to choose multiple supply points. Our computational experiments involve a variety of relationships between distance and risk and show how these can impact location decisions and stocking levels.     

增建救灾物资储备库的选址研究

目前,中央救灾物资储备库建设与实际需求还存在一定差距,实际救灾效果不很理想,存在救灾保障能力不足、保障效果差的问题.在现有中央救灾物资储备库不变动的基础上增设新的储备库,保证经过不长于12小时的运输时间,使第一批中央救灾物资到达灾区.通过对自然灾害、交通能力和经济能力三个指标的量化分析和综合评价,用增建最少数量的中央储备库,与原库一起构成中央储备库体系,达到在全国任何一个地方发生灾害的情况下,中央储备库的救灾物资都能在规定的时间内运抵灾区.     

考虑突发事件状态转移的政府应急物资采购定价模型

突发事件发生后,应急物资需求量呈现爆发式增长,政府首先将常规物资调拨至受灾区,并根据阶段性救灾成果作出应急物资采购决策。突发事件状态总是不断发生转移,使得政府已采购的物资在状态好转时容易造成浪费,在状态持续恶化时又不足以满足突发需求,因此考虑突发事件状态转移情形的应急物资采购定价策略对提升政府应急物资保障能力尤为关键。为此,本研究引入数量柔性契约到政府与应急物资供应商组成的两级应急物资采购供应链,构建了基于突发事件状态转移的应急物资采购定价模型,推导得出政企达成合作的条件与双方最优决策策略,并对比分析了契约合作与分散非合作下的供应商利润与政府成本。进一步采用数值计算与敏感性分析验证该模型的有效性,讨论了若干外生变量对政企最优决策与双方成本收益的影响,提出重要的管理启示。研究表明,考虑突发事件状态转移的基于数量柔性契约的政府应急物资采购定价模型既可以有效提高应急物资储备水平,又能保障供应商的合理收益以及控制政府成本,实现了政企双赢。     

应急管理中车辆受限的生产_库存及配送整合模型

针对突发事件发生后,救灾物资不足、车辆数量及容量有限的情况,本文考虑了制造商生产、包装新的救灾物资,构造了车辆返回制造商需要等待订单完成生产的时间函数,建立了一个生产、库存及配送整合的混合整数规划模型。该模型由原材料供应商、制造商、配送中心及客户需求点四部分构成,以完成原材料的运输、制造商中的订单生产并运送到需求点及配送中心的库存订单运送到需求点的总花费时间最短为目标。本文将模型分为两层子模型进行求解:第一层模型采用改进的遗传算法求解;第二层模型采用隐枚举法求解。最后给出一个具体的案例以验证模型的合理性及算法的有效性。     

应急物资预置问题的可信性优化模型

基于可信性理论,研究了多受灾点、多出救点、多物资的应急设备选址和物资预置问题.考虑到运输费用、出救点的供应量、受灾点的需求量和道路容量的不确定性,用模糊变量来刻画,建立了模糊环境下应急物资预置的可信性优化模型以最小化期望总费用.当模型中的模糊变量相互独立且服从三角分布时,推导了总费用目标及服务质量和弧容量约束的解析表达式,从而将原模型转化为等价的确定模型.鉴于等价模型是一个混合整数规划,可采用Lingo软件编程求解.最后,数值算例演示所提建模思想.实验结果说明了所建模型的有效性.     

Complexity,algorithms and applications of the integer network flow with fractional supplies problem

We consider here the integer minimum cost network flow when some of the supplies are fractional. In the presence of fractional supplies it is impossible to satisfy the flow balance constraints, creating an imbalance. We present here a polynomial time algorithm for minimizing the total cost of flow and imbalance penalty. We also show that in the presence of a constraint that bounds the imbalance the problem is NP-hard, but efficiently solvable for a fixed number of fractional supplies.     

An insurance risk management framework for disaster relief and supply chain disruption inventory planning

Government agencies, not-for-profit organizations, and private corporations often assume leading roles in the delivery of supplies, equipment, and manpower to support initial response operations after a disaster strikes. These organizations are faced with challenging logistics decisions to ensure that the right supplies (including equipment and personnel) are in the right places, at the right times, and in the right quantities. Such logistics planning decisions are further complicated by the uncertainties associated with predicting whether or not a potential threat will materialize into an emergency situation. This paper introduces newsvendor variants that account for demand uncertainty as well as the uncertainty surrounding the occurrence of an extreme event. The optimal inventory level is determined and compared to the classic newsvendor solution and the difference is interpreted as the insurance premium associated with proactive disaster-relief planning. The insurance policy framework represents a practical approach for decision makers to quantify the risks and benefits associated with stocking decisions related to preparing for disaster relief efforts or supply chain disruptions.     

Limited time commitment: Does competition for providing scarce products always improve the supplies?

In addition to the fact that goods and services typically become scarce because resources are scarce, scarcity involves a psychological aspect. When a product is limited in availability, or perceived as being limited, it becomes more attractive. As a result, as long as the product is viewed as scarce, a surplus in supplies implies an increase in consumption. Motivated by fresh-water scarcity, we address the problem of dynamic interaction between two firms committing to provide water supply within a limited time horizon. We find that competition does not necessarily reduce product scarcity compared to the monopolistic industry. In particular, commitment-based market equilibrium is characterized by a critical duration of the supply contract. Duopolistic competition within this duration is reminiscent of the conventional quantity competition—the supply grows and the price drops compared to the monopolistic output. On the other hand, a longer contract leads to a different operational outcome—the monopoly becomes gradually more beneficial in terms of supplies and, as the time horizon grows, even overwhelmingly advantageous, thereby resulting in lower scarcity of the products.     

The Cutting Stock Problem for the Stockholder of Steel Reinforcement Bars

Journal of the Operational Research Society - The stockholder of steel reinforcement bars supplies cut lengths to its customers to be used principally in prestressed concrete. The bars which the...