基于鲁棒优化的震后食品应急调度研究

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我国地震灾害频发,震后救援物资及时抵达灾区至关重要,而“民以食为天”,能否在震后迅速、准确地将足够数量的应急食品调度至地震灾害地点对整个抗震救灾活动至关重要。然而,地震灾害发生后部分信息网络瘫痪、政府救援及社会救援群体涌入震区和灾民的流动都导致了震后救灾物资需求的高度不确定性。当受灾地的食品物资需求量无法被满足时,受灾地很有可能再次经历“二次灾难”,即地震灾民不能及时地获得应急食品而引起的社会动荡。本文首先立足现实,以应急管理理论、供应路径理论、不确定性理论、鲁棒优化理论为基础,运用文献研究、回归分析预测、运筹学最优化以及鲁棒优化等方法,从灾后食品需求预测、食品供应应急调度过程两个方面,对震后食品应急调度问题进行目前状况分析。分析结果表明:食品物资需求具有突发性、不准确性、弱经济性、非常规性、时间紧迫性特征,为保障震后食品物资的供应,需对灾区的食品需求运用多元线性回归方法进行预测;此外,在对震后食品应急调度过程分析的基础上确定了食品应急调度的过程模型,从而为建立震后食品物资应急调度模型提供依据及方向。其次,针对于地震灾害后食品物资应急调度问题现状,考虑到食品应急物资的紧迫性、救援供应的经济性以及受灾地食品需求的不确定性,使用调度建模方法,以运输总时间、花费总成本、救援车辆最小为目标,以构成要素变量间的作用关系作为约束条件,分别建立了确定需求下食品调度多目标规划模型、不确定需求下食品调度多目标区间模型以及其鲁棒优化模型,使用lingo11求解,为物资运输找到最佳配送路线及最佳食品配送量,进而保证对地震灾害地救援活动的有效推进,在合适的时间将合适的食品物资数量送至地震灾害地。最后,对确定需求与不确定需求食品调度模型进行基于汶川地震的实证研究。研究发现:食品物资供应多目标区间鲁棒模型较确定性需求下食品物资调度模型更符合实际灾情供应问题,根据灾情选择合适的鲁棒系数η_k既可以保障灾区的食品物资可以得以有效供应,又避免食品物资供应过多导致的浪费问题。食品物资需求鲁棒系数η_k取值越大,配送耗时越长,配送花费越多,食品物资满足度越高,更适用于实际灾后应急食品供应情况。并从增强震前食品物资储备与管理意识与增强应急物资信息化平台建设两个方面提出了提升震后食品物资应急调度效率的政策建议,以降低地震灾害对我国的影响。
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