基于數(shù)據(jù)挖掘的應急物流信息系統(tǒng)的設計

夏 晶， 謝立陽

(湖北工業(yè)大學管理學院， 湖北 武漢 430068)

基于數(shù)據(jù)挖掘的應急物流信息系統(tǒng)的設計

夏 晶， 謝立陽

(湖北工業(yè)大學管理學院， 湖北 武漢 430068)

應急物流系統(tǒng)主要由應急指揮中心、應急物流中心以及應急物流信息系統(tǒng)三個主要部分組成。其中，應急物流信息系統(tǒng)貫穿于整個應急物流救援過程中，是應急物流中十分重要的一環(huán)，主要由預警、儲備、配送、監(jiān)控、決策、評價6個子系統(tǒng)構成。探討了將數(shù)據(jù)挖掘技術應用于應急物流信息系統(tǒng)的構建過程中，利用數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)有價值的潛在信息，并提供給應急物流信息系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)，以便支持應急決策。

應急物流； 物流信息系統(tǒng)； 數(shù)據(jù)挖掘

應急物流系統(tǒng)是一般物流系統(tǒng)的一個特例，是由各物流要素、物流實體、物流環(huán)節(jié)組成的有機整體，以滿足非常規(guī)突發(fā)事件的物流需求為目的。系統(tǒng)各組成部分相互作用，相互聯(lián)系，相互協(xié)調(diào)[1]。由于各類突發(fā)事件的頻繁發(fā)生，對應急物流系統(tǒng)的構建要求越來越高，但就目前情況來看，國內(nèi)在應急物流系統(tǒng)構建方面仍存在很多不足之處。

1 應急物流系統(tǒng)的構成

非常規(guī)突發(fā)事件發(fā)生之后，需要立即啟動應急物流系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由應急物流指揮中心、應急物流中心、應急物流信息系統(tǒng)組成(圖1)[2]。

圖1 應急物流系統(tǒng)的構成

1.1應急物流指揮中心

政府要對事態(tài)的發(fā)展做到實時的監(jiān)控，就需要在第一時間迅速成立應急物流指揮中心。應急物流指揮中心被看做是應急物流系統(tǒng)最核心的部門，其設立能有效應對非常規(guī)突發(fā)事件，起到組織、指揮、協(xié)調(diào)各救援部門的重要作用[3]。職責包括向主管的政府部門和該地區(qū)政府首要負責人匯報情況，負責整個應急物流系統(tǒng)的組織管理工作，保障整個應急物流系統(tǒng)高效運轉。

1.2應急物流信息系統(tǒng)

應急物流信息系統(tǒng)被稱作是應急物流系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡，自始至終貫穿于應急物流實施的整個過程之中。應急物流信息系統(tǒng)的特點包括時效性、整體性、動態(tài)性、共享性，主要通過運用各種先進的信息技術獲得所需的信息資源。信息資源來源廣泛，可以是應急物流指揮中心在工作過程中產(chǎn)生的信息，也可以是從各個物流節(jié)點收集的信息。需要對信息資源進行科學地調(diào)度和處理，加強應急物流管理過程的合理化和科學化[4]，為應急指揮中心的應急決策提供決策支持。

1.3應急物流中心

應急物流包括應急物資的籌措、采購、儲備、調(diào)度、運輸、配送、回收等環(huán)節(jié)。當突發(fā)事件發(fā)生后，立即開啟應急系統(tǒng)，由專家決策系統(tǒng)根據(jù)突發(fā)事件的影響范圍、性質(zhì)、大小等因素，初步判斷應急物資的需求情況；再利用應急物流信息系統(tǒng)中存儲的信息，查詢應急物資的準備情況，包括物資的分布、品種、儲備等，根據(jù)查詢到的信息決定所供應的應急物資的種類和數(shù)量；然后籌措和采購應急物資，組織運輸與配送，及時將應急物資送到災區(qū)。

2 應急物流信息系統(tǒng)的構成

應急物流信息系統(tǒng)貫穿于應急物流救援活動始終，為應急救援活動的順利開展提供強有力支持。應急物流信息系統(tǒng)的主要功能包括：實時監(jiān)控突發(fā)事件的發(fā)展動態(tài)、存儲應急物資的相關信息、處理應急業(yè)務、輔助應急決策、構建基礎數(shù)據(jù)庫等。

應急物流信息系統(tǒng)主要由預警、儲備、配送、監(jiān)控、決策和評價6個子系統(tǒng)構成[5]。預警子系統(tǒng)主要是處理非常規(guī)突發(fā)事件的報警，并及時作出確認、處理，待信息確認屬實后通過各種媒介公布信息；儲備子系統(tǒng)主要是儲存應急物資的相關數(shù)據(jù)信息，非常規(guī)突發(fā)事件發(fā)生后，根據(jù)預警系統(tǒng)確認的信息從儲備子系統(tǒng)中調(diào)用所需的應急物資；配送子系統(tǒng)是在指揮中心確認應急物資的初步需求后，對應急物資進行合理配給[6]；監(jiān)控子系統(tǒng)負責對整個應急救援活動進行全程監(jiān)控，直到應急物流的善后處置階段，并對數(shù)據(jù)庫進行及時更新，保證信息的實時性[7]；決策子系統(tǒng)需要根據(jù)預警子系統(tǒng)確認的信息啟動相應的應急預案，及時實施救援，并依據(jù)事態(tài)的進展，對決策進行實時調(diào)整；評價子系統(tǒng)主要是對應急決策進行事后的總結評價，找出應急物流實施過程中的不足和缺陷，總結積累經(jīng)驗，不斷豐富案例庫，為以后的決策提供參考。

3 數(shù)據(jù)挖掘在應急物流信息系統(tǒng)中的應用

3.1理論分析

數(shù)據(jù)挖掘是指從大量復雜的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有價值的、但還未被人們認識的數(shù)據(jù)和知識[8]。這些數(shù)據(jù)和知識能滿足信息需求者的需要，為他們提供決策支持。

應急物流信息系統(tǒng)的構建是整個應急物流體系構建過程中十分重要的一環(huán)，將數(shù)據(jù)挖掘技術運用到應急物流信息系統(tǒng)的構建中，可以大大提高效能。數(shù)據(jù)庫具有面向主題、集成、穩(wěn)定的特性，利用它的這些特性可以對應急物流信息系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)進行有效組織、選擇和集成。利用OLAP(聯(lián)機分析處理)分析應急物流信息系統(tǒng)中復雜多樣的數(shù)據(jù)，挖掘出各類有效信息，并在短時間內(nèi)向應急指揮人員提供信息。數(shù)據(jù)挖掘的主要任務，就是集成、篩選和分析應急物流信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中所存儲的各種有價值的數(shù)據(jù)，做出歸納性的推理，將發(fā)現(xiàn)的有效信息傳遞給應急指揮人員，以幫助應急指揮者正確調(diào)整應急救災策略，減少風險。

應急物流信息系統(tǒng)應該是全天候運作的。平時，根據(jù)國家的政策法規(guī)，組織應急物資供應商和運輸商等加盟，實施信息發(fā)布和組織管理工作；通過網(wǎng)絡將全國應急物資儲備庫連接在一起，便于實時掌握應急物資的動態(tài)信息；管理和分析數(shù)據(jù)庫中存儲的歷史數(shù)據(jù)，總結各種突發(fā)事件與對應的應急物資和應急救災活動之間存在的聯(lián)系。一旦發(fā)生突發(fā)事件，能夠有效地預測其強度、破壞程度等；更新突發(fā)事件的發(fā)展動態(tài)，使應急指揮中心能有效地指揮和協(xié)調(diào)各部門工作，也使各個應急部門能隨時掌握應急物資的調(diào)配情況和災區(qū)的動態(tài)變化[9]。

3.2數(shù)據(jù)挖掘在應急物流信息系統(tǒng)中的應用步驟

應急物流信息系統(tǒng)要實現(xiàn)上述目標，需要有強大而靈活的數(shù)據(jù)庫支撐。應急救援過程中產(chǎn)生各種數(shù)據(jù)，在經(jīng)過抽取、凈化和選擇后保存在數(shù)據(jù)庫中，然后根據(jù)各個應急部門的具體需要，使用不同的分析工具來獲取所需信息，通過不同的知識和模式表達分析結果，最終用于輔助決策。數(shù)據(jù)庫是應急物流信息系統(tǒng)的基礎，支撐著應急物流信息系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)挖掘技術則能從應急物流信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)有價值的知識和信息，以可視化呈現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)挖掘技術在應急物流信息系統(tǒng)中的應用步驟如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)挖掘技術在應急物流信息系統(tǒng)中的運用

3.2.1數(shù)據(jù)準備階段應急物流的數(shù)據(jù)源包括應急物資數(shù)據(jù)源、應急部門數(shù)據(jù)源、應急物資生產(chǎn)企業(yè)數(shù)據(jù)源、各種途徑數(shù)據(jù)源等，這些都是數(shù)據(jù)挖掘前期的數(shù)據(jù)準備。再通過數(shù)據(jù)的集成、抽取、凈化、選擇等手段去除海量數(shù)據(jù)源中的噪音數(shù)據(jù)，補全數(shù)據(jù)源中的不完整數(shù)據(jù)，提取數(shù)據(jù)源中的有用數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)進行整合，存儲在數(shù)據(jù)庫中。

3.2.2數(shù)據(jù)挖掘階段這個階段是整個系統(tǒng)最核心的部分。應急物流有多個模型庫，關系型模型庫和多維數(shù)據(jù)庫主要通過數(shù)據(jù)之間的關系對數(shù)據(jù)進行深度分析，進而按規(guī)則對數(shù)據(jù)分類；方案庫主要是存儲各種應急預案和實施方案，以便在突發(fā)事件發(fā)生之后能有有效的方案應對，減少突發(fā)事件初期的無序現(xiàn)象；模型庫主要是建立各種模型，決策者可以根據(jù)應急物流的具體情況選擇適合當前的模型來分析現(xiàn)狀，保證應急決策的準確性；知識庫主要是存儲一些知識經(jīng)驗，例如總結過去應急物流過程中的成功經(jīng)驗，這些知識和經(jīng)驗能為應急救援的實施提供借鑒。數(shù)據(jù)庫也負責對這些模型庫的數(shù)據(jù)進行存儲，這就使數(shù)據(jù)龐大而復雜，數(shù)據(jù)挖掘主要是從數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)潛在的、對決策有用的信息和數(shù)據(jù)，同時也可以直接從這5個模型庫中獲取信息和數(shù)據(jù)。

3.2.3結果分析表述和挖掘應用階段在數(shù)據(jù)挖掘后期，將挖掘到的有用信息通過可視化方法直觀顯現(xiàn)出來，便于決策者理解和使用；利用篩選、評價等手段獲取挖掘結果中的有用部分，通過信息流傳遞到應急物流信息系統(tǒng)，為其6大子系統(tǒng)提供有用信息。

4 結束語

將數(shù)據(jù)挖掘應用于應急物流信息系統(tǒng)的構建中，可以提高應急管理的效率。數(shù)據(jù)挖掘可以從海量復雜的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的、未被人們知曉的但又具有有用性的知識和信息。這些知識和信息可以不斷豐富和更新應急物流信息系統(tǒng)，為應急指揮的決策者和相關部門提供他們所需的信息，從而輔助決策者作出應急決策。

[1] 張盈盈.自然災害應急物流保障系統(tǒng)研究[D].成都:西華大學,2010.

[2] 方 靜,陳建校.我國應急物流現(xiàn)狀及系統(tǒng)優(yōu)化[J].鐵道運輸與經(jīng)濟,2008(08):75-78.

[3] 韋 琦.面向自然災害的應急物流信息系統(tǒng)構建[J].中南財經(jīng)政法大學學報,2010(04):60-64.

[4] 袁長河,吳永明.基于數(shù)據(jù)庫的決策支持系統(tǒng)研究與建設[J].計算機工程與應用，2001(16)：101-103.

[5] 吳志丹.應急物流信息系統(tǒng)設計研究[J].生產(chǎn)力研究，2012(06)：96-97.

[6] 徐 琴.突發(fā)公共事件應急物流系統(tǒng)優(yōu)化中的定位——路徑問題研究[D].成都:西南交通大學,2008.

[7] 王宗喜,趙 蕾.應急物流指揮平臺的建設[J].權威,2008(09):96-99.

[8] 高曉婷.基于數(shù)據(jù)挖掘的物流信息系統(tǒng)研究[J].信息技術2012(07):249-250.

[9] 蔣長兵,趙寶釵,白麗君.基于數(shù)據(jù)庫技術的應急物流信息系統(tǒng)架構研究[J].江蘇商論,2010(05):65-66,91.

[責任編校：張眾]

StudyontheDesignofEmergencyLogisticsInformationSystembasedonDataMining

XIA Jing, XIE Liyang

(SchoolofManagement,HubeiUniv.ofTech.,Wuhan430068,China)

Emergency logistics system consists of three main parts: emergency command center, emergency logistics center and emergency logistics information system. Among them, emergency logistics information system runs through the whole process of emergency rescue activity, so it is a very important part of emergency logistics. Emergency logistics information system is mainly composed of six subsystems: early warning, reserve, distribution, monitoring, decision making and evaluation. This paper discusses how to apply data mining technology in the construction of emergency logistics information system, using data mining to find potential and valuable information, and providing each subsystem of emergency logistics information system with information so as to support the emergency decision making.

emergency logistics; logistics information system; data mining

1003-4684(2014)03-0017-03

F252

： A

2014-03-01

湖北省自然科學基金項目(2012FFB00703)

夏 晶(1968-)， 女， 湖北武漢人，湖北工業(yè)大學教授，研究方向為物流管理