運籌學(xué)在應(yīng)急物流中的應(yīng)用

本文對突發(fā)事件和應(yīng)急物流的概況進行了分析和介紹。通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)應(yīng)急物流具有物質(zhì)需求量大、信息不確定、弱經(jīng)濟性、緊迫性、突發(fā)性等一系列特點。隨后，本文對運籌學(xué)在相關(guān)的應(yīng)急物資的配置問題和選址問題中的應(yīng)用進行了介紹。現(xiàn)在在針對非常規(guī)的、大規(guī)模突發(fā)事件的應(yīng)急物資配置和選址的相關(guān)研究中基本上都是利用在災(zāi)難下需求的風(fēng)險分析和情景分析，從而將合理的資源布局確定下來，而在本文中則對一些待研究的應(yīng)急物流重要問題進行了介紹。

在目前的應(yīng)急管理中應(yīng)急物流屬于一個非常重要的課題，并且受到了政府相關(guān)管理部門和國際上學(xué)術(shù)界的普遍關(guān)注。一般來說，突發(fā)事件應(yīng)急管理在應(yīng)急物流中的救援物資保障問題主要包括采購、存儲、運輸和調(diào)度各種物資的相關(guān)問題，其與應(yīng)急物流系統(tǒng)的評估、運行、調(diào)度、規(guī)劃等各種問題都具有十分密切的關(guān)系。在應(yīng)急物流研究工作中上述的幾個問題屬于研究較多的問題，應(yīng)急物流具有廣泛的多方面的實際需求，因此還需要進一步地分析和探討上述的幾個問題。基于此，本文針對應(yīng)急物流中運籌學(xué)的應(yīng)用進行了分析和介紹，供大家參考。

1.應(yīng)急物流概述

作為一個新概念，應(yīng)急物流目前具有并不明確的定義。有的研究認為，所謂的應(yīng)急物流就是對救災(zāi)信息和物資由出發(fā)點到目的點的有效流動和有效服務(wù)進行設(shè)計、運行和控制，從而使受災(zāi)民眾的應(yīng)急需求得到充分地滿足。在發(fā)生災(zāi)害之后，首先要做的就是要將大量的應(yīng)急物資及時迅速地運送到災(zāi)區(qū)配送中心，并且從配送中心向受災(zāi)地運送。營救的關(guān)鍵時期在應(yīng)急背景下非常關(guān)鍵，通過及時的救援能夠有效地降低財產(chǎn)損失，并且挽救盡可能多的生命。與常規(guī)的物流活動相比，這一過程的物流供應(yīng)具有較大的特點，其必須要確保滿足應(yīng)急物資運輸和調(diào)度的高效率、緊迫性等相關(guān)的要求。在突發(fā)事件中除了無法準確的判段應(yīng)急物資的需求量之外，而且也無法準確的判斷道路的破壞情況和需求點的具體位置。所以在組織和實施應(yīng)急物流的時候必須要以不斷更新的道路信息和運輸條件、對應(yīng)急物資的動態(tài)需求以及災(zāi)情的發(fā)展等為根據(jù)進行動態(tài)的、及時的調(diào)整。弱經(jīng)濟性是應(yīng)急物流的另外一個特點，一般來說，應(yīng)急物流都是立足于人道主義救援的需要，其他的目標(biāo)就是使災(zāi)區(qū)群眾的實際要求得到滿足，因此其主要的考慮因素并非是收益的提高或成本的節(jié)約。在這種情況下應(yīng)急物流系統(tǒng)的非常重要的一個目標(biāo)就是適當(dāng)?shù)钠胶馕锪鞒杀竞蜐M足災(zāi)民的需求這兩個內(nèi)容。

2.運籌學(xué)在應(yīng)急資源選址和配置問題中的應(yīng)用

應(yīng)急物流的兩個非常重要的問題就是合理的布局應(yīng)急資源和快速的調(diào)度資源，應(yīng)急資源布局問題主要包括兩個方面，也就是應(yīng)急資源的選址和配置，其主要解決的問題就是要選擇何處作為應(yīng)急資源的存儲位置，并且將多少資源配備在每一個存儲位置上，從而在救援工作最大限度的發(fā)揮應(yīng)急資源的效用。布局應(yīng)急資源必須要考慮到的問題就是如何有效地控制財產(chǎn)損失、降低人員傷亡，并且進一步提升應(yīng)急救援的有效性。一開始的應(yīng)急設(shè)施選址問題大多是針對病人救助、交通事故和火災(zāi)等常規(guī)突發(fā)事件，其主要包括p-median 模型、p-center 模型和覆蓋模型等。所謂的覆蓋模型主要指的是在將全部需求點覆蓋的前提下盡可能的減少覆蓋的數(shù)目，或者以預(yù)先給定數(shù)目的設(shè)施為根據(jù)確保盡可能大的覆蓋范圍；p-center 模型主要是盡可能的減少設(shè)施和需求點之間的距離；p-median 模型就是要盡可能的減少需求點與最近的設(shè)施之間的平均距離。應(yīng)急資源布局在重大突發(fā)事件中需要以分層結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)，而且需要面對的災(zāi)難可能會有不同級別、不同類型的區(qū)別，由于在具體的布局中會涉及到較多的因素，因此會比較困難。采用經(jīng)典的覆蓋模型無法使上述的布局問題得到很好的解決，現(xiàn)在的研究大多是立足于不同級別和不同類型的需求下的風(fēng)險分析和情景分析，從而將合理的資源布局確定下來。

比如，在某項研究中以斯里蘭卡某海岸城市為例，針對公共設(shè)施（學(xué)校）在海嘯導(dǎo)致的淹沒風(fēng)險下的選址進行了分析，在該研究中的模型中對三個優(yōu)化目標(biāo)進行了考慮：首先，最大化覆蓋準則和最小化設(shè)施準則的最小加權(quán)和。其中所謂的最小化設(shè)置準則主要是指每個人群聚集中心乘以該中心與最近學(xué)校的距離的總和最小；所謂的最大化覆蓋準則主要指的是全部的不能到達最近學(xué)校的學(xué)生在不超過給定行走距離的情況下的數(shù)目最小。其次，海嘯對選址方案產(chǎn)生的風(fēng)險最小。作者以歷史數(shù)據(jù)為根據(jù)將海嘯在每個可選點所可以達到的某一高度的概率進行了估計，并且將受災(zāi)人數(shù)與這一概率的乘積的綜合定義為風(fēng)險函數(shù)。最后，最小的總費用：其主要指的是學(xué)校的基本建設(shè)費用和相關(guān)的各種費用。

3.運籌學(xué)在應(yīng)急資源調(diào)度問題中的應(yīng)用

運輸工具的分配和資源的分配是應(yīng)急資源調(diào)度的兩個主要問題，通常來講，可以采用網(wǎng)絡(luò)流模型刻畫物資的配送過程，可以采用一種整數(shù)流的方式看待承載物資的運輸工具。在某項研究中將車輛路徑和多物資網(wǎng)絡(luò)流模型建立起來，將車輛看作是一種物資，從而進一步轉(zhuǎn)化這個模型，使其能夠成為混合整數(shù)多階段多物資網(wǎng)絡(luò)流問題。在該研究中主要對以下面的場景進行了考慮：①不一定要求車輛要回到倉庫中；②可以將接收物資的位置當(dāng)做新的倉庫；供應(yīng)量或節(jié)點需求量在當(dāng)前時間段內(nèi)屬于已知數(shù)，那么這時候就可以對某些物資將來的需求量進行預(yù)測；在下一個時間段內(nèi)對調(diào)度方案進行重新計算。最小化的未滿足需求量是優(yōu)化模型的目標(biāo)，在該研究中選擇Lagrange 松弛的迭代算法進行混合整數(shù)線性規(guī)劃，并且轉(zhuǎn)化模型，使其成為兩個容易進行求解的具有關(guān)聯(lián)性的子模型，其中一個是混合整數(shù)規(guī)劃，也就是車輛流模型；另外一個是線性規(guī)劃，也就是物資流模型。在另一項研究中對應(yīng)急物流的車輛路徑問題進行了分析，在該研究中將這一問題劃分為兩個方面：首先，預(yù)案階段的模型，在這一模型中將概率約束規(guī)劃建立了起來，其最為主要的優(yōu)化目標(biāo)就是使總運輸時間和未滿足的需求量最小化，利用模型的求解就能夠?qū)⑺熊囕v在災(zāi)害發(fā)生前的行駛路線計算出來，其次，各種不確定參數(shù)在災(zāi)害發(fā)生之后已經(jīng)被獲得，這時候就要實時快速的調(diào)整預(yù)案階段確定的車輛路線，在這種情況下模型必須要能夠?qū)崿F(xiàn)快速求解。在研究的最后將易解的優(yōu)化模型計算了出來，同時提供了多項式時間算法。

4.結(jié)語

在具體的應(yīng)急物流中信息往往具有動態(tài)性、不完整性和不確定性等一系列的特征，所以必須要對上述特性的合理的數(shù)量處理和表述的手段進行研究。目前在文獻中往往都是通過隨機變量的方式對不確定的量進行描述，但是在某些情況下，通過隨機變量對數(shù)量不確定性的描述并不合適。因為不同的量具有不同的特性，這時候就需要采用合適的方式針對不同的不確定數(shù)量進行描述，所以目前仍然需要對上述的問題進行進一步的分析和研究。發(fā)生突發(fā)事件后的救援效果在很大程度上取決于預(yù)備階段的工作質(zhì)量，因此密切的結(jié)合預(yù)備階段和實施階段的預(yù)案，能夠確保在實際應(yīng)用預(yù)案時以實際情況迅速調(diào)整預(yù)案，這種研究具有十分重要的意義。

（作者單位：海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)）