大规模地震几乎每年都有发生,其所造成的危害令人触目惊心,为了降低灾害的影响,灾后必须迅速展开应急救援。应急物资是有效救援的前提,因此对其进行优化分配研究很有价值。现有研究主要采用优化建模方法且大部分模型目标集中在最小化出救点数量、配送时间和成本等,而从应急物资效用角度展开的相关研究较少。同时由于灾害初期应急物资供不应求,根据社会福利学观点,必须进行公平分配。基于此,本文从效用角度展开对应急物资的优化分配及其公平的具体研究,主要内容包括:(1)大规模地震应急物流及应急物资供需特征分析。重点分析应急物流的运作特点和应急物资的供需特征、分配原则,梳理形成下文研究的应急物资优化分配模型的目标函数和约束条件。(2)基于多目标规划的大规模地震灾害应急物资优化分配模型研究。本文用受灾点应急物资需求满足率来衡量应急物资的数量效用,用受灾点单位时间内接收到的应急物资数量来衡量应急物资的时间效用,并通过引入对数效用函数分别构造了应急物资的数量和时间效用函数。在此基础上,构建基于多目标规划的大规模地震灾害应急物资优化分配模型,优化目标分别是最大化应急物资的数量效用和时间.效用,并通过第二代非支配排序遗传算法设计模型求解算法。(3)基于二层规划的大规模地震灾害应急物资优化分配模型研究。本文根据泰尔指数设计能反映大规模地震应急物资分配公平的函数表达式,由于系统公平目标与应急物资优化分配目标在问题结构上具有层次性,因此本文构建基于二层规划的大规模地震灾害应急物资优化分配模型,其中上层目标为最小化泰尔指数,下层目标为最大化应急物资的数量效用和时间效用,并通过第二代非支配排序遗传算法设计模型求解算法。(4)仿真算例结果分析。首先求解多目标规划模型,分析不同Pareto最优解下方案的变化:当决策者更加注重方案数量效用时,应急物资需求量较小的受灾点分配到的应急物资数量较多;当决策者更加注重方案的时间效用时,在配送时间较短的供应点和受灾点之间分配的应急物资数量就会较多。其次求解二层规划模型,同样分析不同Pareto最优解下方案的变化:当决策者更加注重系统公平时,应急物资分配方案的数量效用会减小;此外,随着决策者越来越注重系统公平,应急物资需求较紧迫的受灾点的应急物资需求满足率也逐渐增长。最后对两个模型进行对比分析可得,灾情严重的受灾点的物资需求满足率在考虑系统公平时会比不考虑公平时要高。