基于雙層規劃的震后初期應急物流系統優化

摘 要：此次研究主要是探討分析基于雙層規劃的震后初期應急物流系統優化，通過分析震后初期應急物流配送特點，從模型建立和案例驗證角度提出應急物流系統優化措施，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

關鍵詞：雙層規劃；地震；應急物流；系統優化

近年來，由于地震災害頻發所引發的人員傷亡率和財產損失率持續上升，在震后救援工作中最重要的就是應急物資保障，需要在有限時間和空間限制下滿足地震區物資需求，最大限度減少地震災害。在出現大規模地震災害之后，會嚴重破壞路網系統，并且地震區對物資需求量比較大，常常需要建立多個物資供應點。在運輸應急物資過程中需要通過多樣化運輸方式實現，建立中轉站將物資從供應點運輸到震區，為了在有效時間內完成應急物資配送，需要優化和改善應急物流系統。

一、建立應急物流系統優化模型

1.1應急物流系統概述

按照地震災區救援情況可以將應急物資配送劃分為物資集散點到應急物資配送中心的配送模式和應急物資配送中心到災區受災點的物資配送模式。因此需要設計合理的應急物資配送中心，將救災物資從物資集散點轉運到受災點，還需要全面考慮物資不足情況下的合理分配問題，并且應用上級和下級聯合運輸方式。由于上級運輸和下級運輸存在不同的參與主體，所以需要采用雙層規劃模式進行分析，將上層決策者劃分為救災系統指揮中心，其主要制定應急物資配送方案，并且做好物資分配和運輸將工作；當地政府部門作為下層決策者，其需要將應急物資配送中心的物資分配和運輸到受災點。上級決策者和下級決策者互相聯系和制約，建立主從遞階決策機制。

對于震后初期應急物資選址問題來說，需要遵循以下特點：第一，交通部分受阻：在震后初期受災區路網系統遭受破壞，對應急物資運輸造成影響，因此需要應用航空運輸方式，第二，供應方主導性：由于震區通信設備損壞，所以物資供應方需要按照預測需求實施配送機制。第三，應急物資供應與需求：由于地震破壞影響力較大，震后初期物資需求量猛增，并且需要多種物資，常常會出現供不應求現象。物資集散點到災區物質供應期間若可以混裝物資，將會加強運輸載具的應用效率，優先安排緊迫性比較高的物資進行配送。

1.2模型建立

在所建立的模型中，由于受災點不同則接受物資種類，時間和數量存在不同，災民對于不同種類物資需求量也不同，所以需要在最短時間內完成急救物資配送。對于模型建立所代表的應急物資運輸到應急物流中心，無法全面實現指令接收即刻配送物資，中間存在等待時間，因此按照配送可以分為以下幾種情況：第一，受災點接收物資與其他物資的來源地不同，在此種情況下，不管是物資是來源于相同集散點還是不同集散點，在達到應急物流中心之后不需要等待時間，直接可以運輸到受災點；第二，受災點所接收的物資均來自同一個應急物流中心，若部分物資早到應急物流中心中，則需要優先配送該部分物資，若較早達到應急物流中心的物資已經配送完成，當剩余物資達到之后不需要等待時間直接運輸到受災點。

在此模型當中既包括多個受災地區的多品種物資分配機制和應急中轉設施的地址選擇，還包括不同運輸方式的組合形式以及模型中的約束條件變化情況。此次研究所建立的模型屬于非線性雙層規劃模型，因此不需要進行求解算法。基于以上方面，震后初期需要在極短時間內做出安全決策，所以在建立期間可以通過遺傳算法求解。該種求解方法對函數可導性的依賴性較低，具備多點搜索機制。

二、案例分析

將上述所建立的模型應用在實際抗震救災當中，此次研究以九寨溝作為案例分析。選擇不同物資集散點的物資分別送往三個災區點。1號災區的候選應急物流中心為1-7編號，受災點為1-23編號；2號災區的候選應急物流中心為8-14編號，受災點為26-46編號；3號災區的候選應急物流中心為15-18編號，受災點為47-57編號。通過受災人口和程度預測地區物資需求量。災區所需物資當中食物和棉被屬于緊迫性較高的物資。在運輸期間選擇公路運輸，鐵路運輸和航空運輸，從應急物資中心到受災區應用公路運輸，上級救災系統中各個物資集散點到各候選應急物資中心的可行性運輸方式會受到地震災區的具體情況所影響。

由于地震區域公路網受損，因此只能應用航空運輸方式。盡管災害地區部分公路未損壞，然而由于公路運輸距離長，會延長救災物資運輸時間，因此也需要應用航空運輸方式實現。在物資運輸期間需要全面開啟應急物流中心，為周邊受災點輸送物資提供便利性。

三、結束語

綜上所述，對于震后初期應急物流系統來說，需要密切聯系受災地區道路交通實況合理選擇運輸方式，由于受災地區物資需求量大，并且存在兩層運輸網絡模式，因此需要建立應急物流系統，上層以物資配送時間最短為主，下層以物資合理分配為主的雙層規劃模型，以四川九寨溝地震為案例分析驗證模型的可實施性。在地震災害之后關鍵在于震后救援工作，并且盡力恢復路網交通和通信設備，這樣才能夠掌握災區實際情況，優化應急物資配送問題。

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作者簡介：

蔡六一，男，1977年1月，云南省大理州，云南經濟管理學院，碩士，無職稱，物流管理