新體制下聯勤保障應急物資配送車輛調度決策的探索

文/肖驊 韓明 王銳淇 汪貽生

新體制下聯勤保障應急物資配送車輛調度決策的探索

文/肖驊 韓明 王銳淇 汪貽生

中央軍委聯勤保障部隊的組建標志著新體制下聯勤保障體制的正式建立。在新體制下聯勤保障力量能否勝任應急物資配送保障工作關系到聯勤保障力量職能的發揮，本文對新體制下聯勤保障力量的應急物資配送中車輛調度問題進行了研究和探索，針對性地建立了車輛配送路徑模型，并給出了算法。為新體制下聯勤保障力量如何快速、高效地開展應急配送工作提供決策參考。

聯勤保障；應急物資；調度決策

1.引言

2016年9月13日，中央軍委主席習近平向軍委聯勤保障部隊授予軍旗，宣布了中央軍委聯勤保障部隊的組建，這標志著中國軍隊新體制下聯勤保障體制的正式建立。聯勤保障部隊是實施聯勤保障和戰略戰役支援保障的主體力量，主要包括武漢聯勤保障基地和無錫、桂林、西寧、沈陽、鄭州5個聯勤保障中心，其組織結構如圖1所示。聯勤保障部隊按照聯合作戰、聯合訓練、聯合保障的要求進行建設，整體上緊密圍繞著強軍目標的大布局、是推進后勤建設和改革的重要舉措，對把中國軍隊建設成為世界一流軍隊、打贏現代化局部戰爭具有重大而深遠的意義。

因此，新體制下如何建立一支能應對突發事件的應急保障力量是一項函待解決的問題，本文就應急物資配送決策問題進行了研究。因此在每一個聯勤保障中心下轄范圍內，應建立完善的應急物資配送決策體系，充分利用聯合作戰、聯合訓練、聯合保障所帶來的信息和管理優勢，為部隊提供精準、高效的物資保障。

圖1 新體制下聯勤保障力量組織結構

1.1 應急物資配送決策構建的基本思路

針對聯勤保障部隊建設的情況，我們對其所面臨的應急保障工作構建了決策基本思路。聯勤保障部隊應急物資配送決策涉及多個要素，主要包括決策支撐、決策主體和決策實施三大模塊，如圖2所示。

圖2 應急物資配送決策框架結構圖

其中，決策支撐是基礎，決策主體是關鍵，決策實施是重點，三者相互聯系，密不可分。

應急信息管理系統是應急物資配送的決策支撐。信息管理系統主要包括物資管理系統、交通信息系統、地理信息系統和氣象信息系統。信息管理系統為指揮機構提供物資的籌集、儲存和配送信息、交通道路信息、需求點物資品種和數量的需求信息及其緊急程度等。同時，根據環境的發展變化以及物資配送決策的實施情況，信息管理系統內相關信息應實時更新，為指揮機構的動態決策提供可靠并完整的數據支撐。

應急物流調度指揮機構是應急物資配送的決策主體。當部隊需求提出后，物流調度指揮機構根據任務需求和信息管理系統提供的決策信息，進行物資配送決策，主要包括規劃急配送區域，選擇配送運輸方式，確定應送路線等。由于環境的不斷發展變化以及決策初期決策信息的不完全、不及時和不準確，物流調度指揮機構還要依據實時獲取的信息，通過態勢評估，對是否調整決策作出判斷，進而付諸實施。

應急配送網絡是應急物資配送的決策實施，實現物資的時間轉移、空間轉移和形質轉移。配送網絡主要由節點和節線組成，節點即實現軍用物資中轉集運、換裝、分揀、庫存、包裝等操作的物流設施，節線即節點與節點之間不同配送運輸方式下的配送路線。當前采用的配送網絡結構為物資倉庫到中轉站再到需求點，也可直接由物資倉庫直接到需求點。

1.2 應急物資配送決策過程（見表3）

應急物流決策過程的基本活動包括情報活動、設計活動、選擇活動和實施活動，設計活動又分為目標設計和具體方案設計。據此，應急物資配送決策過程包括5個階段：收集、處理相關需求信息，確定應急物資配送目標，設計應急物資配送方案，選擇應急物資配送方案和執行應急物資配送決策，收集、處理相關信息。配送任務下達后，要快速查找需求點的周邊環境以及需求點到各個節點的自然狀況，同時查找可用于供應的倉庫和籌集點。迅速收集相關信息，包括物資儲備、物資需求和交通道路等信息，對信息進行科學的處理，為物資調度的順利展開奠定基礎。

確定應急物資配送目標。應急物資配送目標是指揮機構通過實施配送活動所要達到的目的。應急物資配送決策目標層次性明顯，追求時間最短，通過效率實現效益，但隨著環境的改變，指揮機構應對目標進行動態修訂。

設計應急物資配送方案。應急物資配送方案主要包括3個內容，劃分配送區域，選擇配送運輸方式和確定配送路線。指揮機構根據需求的規模、物資的籌備情況和道路通行情況設計多個物資配送方案。同時，指揮機構還要根據事件發展變化以及實時決策信息，對選定的設計方案進行動態修訂。

選擇應急物資配送方案。指揮機構依照物資配送決策目標，對設計的物資配送方案進行全面、詳盡地評價。由于對象的特殊性，應急物資配送決策采取滿意決策準則，即不是選擇最優方案，而是選擇滿意方案。

圖3 應急物資配送決策過程圖

表1 模型相關參數及變量定義

執行應急物資配送決策。應急物資配送決策一旦形成，指揮機構應迅速通過聯合指揮系統調集必要的人力、物力、財力，依托應急物資配送網絡，確保決策方案的落實和執行。在應急物資配送決策實施的過程中，指揮機構應根據實時收集的決策信息，動態調整應急物資配送決策，提高軍用物資保障效率。

2.應急物資配送決策的問題描述及假設

2.1 問題描述

模型研究了在一個聯勤保障中心的轄區范圍內，聯勤保障部隊決策機關如何進行應急物資配送的線路規劃問題。模型假設n臺運輸車輛將應急物資從物資倉庫或是就近的籌集點運送到m個應急需求點，最后返回到車輛路徑問題，并以所花費的總時間最短且各輛車花費時間盡可能均衡為目標建立了模型，給出了改進的“最近搜索法”，并用算例驗證了模型的有效性。

2.2 模型假設

基于實際情況和理論分析的需要，在模型構建之前需要作出如下必要假設：

假設1：不考慮車輛在每個需求點的卸貨時間；

假設2：不考慮倉庫或是籌集點籌集物資的時間；

假設3：各車輛以勻速行駛；

假設4：各車輛容載量不小于其經過路線的應急需求總量；

假設5：每個應急需求點對應急物資需求緊迫程度相同。

2.3 參數及變量定義

為了便于模型建立，需要對一些重要參變量進行定義，見表1。

3.模型構建與分析

3.1 聯勤保障應急物資配送決策路徑規劃模型

根據提出的問題，可建立如下雙目標模型：

目標（1）表示n輛車所花費的總時間最少，（2）表示花費時間最多路徑與花費時間最少路徑上的差最小，從而均衡各車輛花費的時間。約束條件（3）表示每個出發點i上的車輛有且只有一輛車，條件（4）表示每個需求點i有且只有一輛車到達。但目標（1）與目標（2）是相互矛盾的，不可能同時達到最小。因此具體求解時，應兩者兼顧，一種較簡單且合理的方法是轉換成單目標函數，即

目標函數（5）表示最小化車輛路徑時間的最大值，這樣使得求解較容易，而且與上面雙目標函數較接近。

3.2 模型的算法

此類問題類似于多旅行商問題，屬于NP完全類，沒有多項式時間算法，只能采用啟發式算法。本文對解決單旅行商中常用的“最近搜索算法”進行改進，以用于本文模型的求解，模型的算法如下：

（1）以物資倉庫或是就近的籌集點0為出發點，從m個應急需求點中找出到0花費時間最少的n個應急需求點（n＜m），按照花費時間從小到大將這n個應急需求點排列為：N 1，N2，…，Nn；

表2 籌集點與需求點之間、各個需求點之間的距離（單位：km）

表3 車輛到各需求點、從需求點到其它需求點所需要的時間（單位min）

（2）對每輛運輸車輛進行編號，號碼為1，2，…，n。讓車輛1到達應急需求點N1，車輛2到達應急需求點N2，依此類推，車輛n到達需求點Nn；

（3）從車輛n開始，找出與需求點Nn花費時間最短的需求點Nn+1（需求點N1，N2，…，Nn除外），使它成為車輛n到達的下一個需求點，接著找出車輛（n～1）要到達的下一個需求點（需求點N1N2，……NnNn+1除外），…，依次找出車輛n～2，n～3，…，的下一個目的地；

4.算例分析

本文將模擬在同一時間，需將一批物資從應急籌集點利用8臺車運往16個需求點的情況，假設每輛車都以40km/h的速度行駛，八個需求點分別為N1～N8，應急籌集點為0，籌集點與需求點之間，各個需求點之間的距離如表2所示。

通過模型求解，給出各車輛的運行路徑，使得車輛花費的總時間最少并且各車輛花費的時間均衡。

根據車輛40km/h的速度，可計算出車輛到各需求點，從需求點到其它需求點所需要的時間，見表3。

根據3節中的算法，可以得到各車輛的路徑分別為：

車輛1：0～2～16～0，花費時間為47.76min；

車輛2：0～5～14～0，花費時間為50.85min；

車輛3：0～4～15～0，花費時間為50.73min；

車輛4：0～1～11～0，花費時間為47.5min；

車輛5：0～10～12～0，花費時間為50.56min；

車輛6：0～3～13～0，花費時間為42.68min；

車輛7：0～7～6～0，花費時間為45.24min；

車輛8：0～8～9～0，花費時間為39.65min。

花費的總時間為373.97min，花費時間最多的車輛2比花費時間最少的車輛8的時間多11.2min。

5.結論

本文針對新形勢下聯勤保障部隊如何充分利用聯合作戰體系為我軍大規模應急軍事物流提供了決策參考，針對我國發生的大規模突發事件，研究了大規模突發事件發生時，應急物資從應急物資籌措點通過聯勤保障力量運往事件發生地應急需求點，使得所有應急車輛花費的總時間最少且各車輛花費的時間均衡的封閉式車輛路徑問題。建立了車輛路徑模型，給出了算法。為我軍聯勤保障體制的改革提供了一些參考，也為我軍如何利用聯合作戰、聯合訓練、聯合保障所帶來的信息和管理優勢，快速，高效的為部隊提供精準、高效的物資保障做出決策參考。

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中國物流學會、中國物流與采購聯合會課題項目（2016CS1KT3-252）

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后勤工程學院）