基于云服务的考虑预期调配的应急物资储备策略
发布时间：2021-01-04 02:47
储备应急物资是应对突发灾害的有效手段之一。为了满足以人为本、维护稳定和统筹协调的物资储备原则,在储备不足情况下,利用云服务模式统一调配物资。根据应急系统内各储备点的人口覆盖比例和物资预期需求量,以物资储备的公平效用和预期调配成本为目标,构建基于云服务的考虑预期调配的应急物资储备模型,并设计改进的非支配排序遗传算法（NSGA-II）对模型求解。应用该模型对我国应急物资储备系统进行优化配置,确定不同偏好下各储备点的物资配置量。对物资储备总量进行了灵敏度分析,结果表明:物资的购置成本和单位重量是储备总量影响总支出和预期调配成本的决定因素;储备总量的增加会降低预期调配成本,且当购置成本的增加量小于预期调配成本的减少量时,总支出会随着储备总量的增加而减少,直到减少的总支出达到最大值时,得到储备总量的最优值。
【文章来源】：中国管理科学. 2020年03期 北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
饮用水储备总量对预期调配成本的影响
对比上述算例中压缩饼干和饮用水的储备决策结果,发现应急物资每人份重量和购置成本是储备总量影响预期调配成本和总支出的决定因素。为了进一步证明这一观点,接下来再讨论一下帐篷的储备总量与预期调配成本之间的关系。图4给出了增加帐篷储备总量对预期调配成本的影响。表6列出了两种储备总量下的3个典型解。首先,从图4中可以得出与上述两组算例相同的结论,即随着物资储备总量的增加预期调配成本将逐渐减小。其次,分析增加储备总量导致增加的购置成本与减少的预期调配成本之间的关系。由于帐篷每人份的购置成本高昂,增加10%的储备总量,相应的购置成本将增加14亿元,而预期调配成本才减少1亿多元,因此,增加帐篷的储备总量不具有经济效益。通过对压缩饼干、饮用水和帐篷这3种应急物资的储备结果分析,我们发现虽然增加物资储备总量可以减少预期调配成本,但是如果增加的购置成本高于减少的预期调配成本,总支出反而增加,则不具有经济效益。进一步分析这3种应急物资的自身参数,发现对于每人份重量较大、购置成本较小的物资,储备总量较小时,预期调配成本可能相对较高,此时应该合理的增加总储备量,这样可以减少总支出。当增加的储备总量使减少的总支出达到最大时,得到储备总量的最优值。相反,如果每人份重量较小、购置成本较大的的物资,储备总量应该相对较少。
通过Matlab2011b编程,图1给出了1.4亿份压缩饼干储备决策的Pareto前沿面,表3是从中抽取的6组典型解。从表3中两目标值的变化趋势可知公平效用和调配成本之间存在一定的悖反。求解模型获得的Pareto解集,可以为决策者提供不同需求下的合理方案。若侧重于储备系统的公平效用,可选方案1、2;若要求预期调配成本较小,选择方案5、6;若要求各目标最均衡,可选择最接近无偏最优方案(非支配层中心),即方案3、4。从表3可以看出,储备点7的物资配置量变化较为明显,随着预期调配成本的逐渐减小,配置的物资总量逐渐增加。这是因为区域7的人口比例不高,但是灾害概率却最大。所以偏向系统公平效用的决策中配置的物资量较少,而偏向预期调配成本的决策中配置较多甚至达到最大。此外,对于人口比例最高的区域3,由于灾害概率也较大,各方案中储备量变化并不明显。从表3中发现,虽然合理配置物资可以减少预期调配成本,但是减少的成本并不多。如果物资储备总量较少,预期调配的物资可能较多,这将导致预期调配成本增加。接下来,通过增加物资总量,分析增加的物资购置成本和减少的调配成本之间的关系。在1.4亿份压缩饼干的基础上,增加10%的储备总量,通过编程获得1.54亿份压缩饼干储备决策的Pareto前沿面,如图2所示,表4也列出了6组典型解。观察表4的结果,首先发现从表4可以得出和表3相同的结论,这说明本文开发的算法是有效的。其次,与表3相比,发现增加物资储备总量,预期物资调配成本将减少。然而,增加10%的压缩饼干储备总量,即1400万份,购置成本增加7亿元,预期调配成本才减少4000万元左右。同时,表3中偏向系统公平效用的决策中预期调配成本最多不到6亿元,因此得出增加压缩饼干的储备总量不具有经济效益。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于云服务的应急资源布局模型与分配策略[J]. 何新华,张鹏涛,刘泓邑,胡文发. 南京工业大学学报(社会科学版). 2018(02)
[2]多类应急资源配置的鲁棒选址-路径优化[J]. 彭春,李金林,王珊珊,冉伦. 中国管理科学. 2017(06)
[3]基于空间聚类的我国应急物资储备区域划分实证研究[J]. 王晶,黄钧. 安全与环境学报. 2012(04)
博士论文
[1]城市洪涝灾害应急物资调度与运输优化研究[D]. 胡忠君.沈阳工业大学 2018
本文编号：2955994
【文章来源】：中国管理科学. 2020年03期 北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
饮用水储备总量对预期调配成本的影响
对比上述算例中压缩饼干和饮用水的储备决策结果,发现应急物资每人份重量和购置成本是储备总量影响预期调配成本和总支出的决定因素。为了进一步证明这一观点,接下来再讨论一下帐篷的储备总量与预期调配成本之间的关系。图4给出了增加帐篷储备总量对预期调配成本的影响。表6列出了两种储备总量下的3个典型解。首先,从图4中可以得出与上述两组算例相同的结论,即随着物资储备总量的增加预期调配成本将逐渐减小。其次,分析增加储备总量导致增加的购置成本与减少的预期调配成本之间的关系。由于帐篷每人份的购置成本高昂,增加10%的储备总量,相应的购置成本将增加14亿元,而预期调配成本才减少1亿多元,因此,增加帐篷的储备总量不具有经济效益。通过对压缩饼干、饮用水和帐篷这3种应急物资的储备结果分析,我们发现虽然增加物资储备总量可以减少预期调配成本,但是如果增加的购置成本高于减少的预期调配成本,总支出反而增加,则不具有经济效益。进一步分析这3种应急物资的自身参数,发现对于每人份重量较大、购置成本较小的物资,储备总量较小时,预期调配成本可能相对较高,此时应该合理的增加总储备量,这样可以减少总支出。当增加的储备总量使减少的总支出达到最大时,得到储备总量的最优值。相反,如果每人份重量较小、购置成本较大的的物资,储备总量应该相对较少。
通过Matlab2011b编程,图1给出了1.4亿份压缩饼干储备决策的Pareto前沿面,表3是从中抽取的6组典型解。从表3中两目标值的变化趋势可知公平效用和调配成本之间存在一定的悖反。求解模型获得的Pareto解集,可以为决策者提供不同需求下的合理方案。若侧重于储备系统的公平效用,可选方案1、2;若要求预期调配成本较小,选择方案5、6;若要求各目标最均衡,可选择最接近无偏最优方案(非支配层中心),即方案3、4。从表3可以看出,储备点7的物资配置量变化较为明显,随着预期调配成本的逐渐减小,配置的物资总量逐渐增加。这是因为区域7的人口比例不高,但是灾害概率却最大。所以偏向系统公平效用的决策中配置的物资量较少,而偏向预期调配成本的决策中配置较多甚至达到最大。此外,对于人口比例最高的区域3,由于灾害概率也较大,各方案中储备量变化并不明显。从表3中发现,虽然合理配置物资可以减少预期调配成本,但是减少的成本并不多。如果物资储备总量较少,预期调配的物资可能较多,这将导致预期调配成本增加。接下来,通过增加物资总量,分析增加的物资购置成本和减少的调配成本之间的关系。在1.4亿份压缩饼干的基础上,增加10%的储备总量,通过编程获得1.54亿份压缩饼干储备决策的Pareto前沿面,如图2所示,表4也列出了6组典型解。观察表4的结果,首先发现从表4可以得出和表3相同的结论,这说明本文开发的算法是有效的。其次,与表3相比,发现增加物资储备总量,预期物资调配成本将减少。然而,增加10%的压缩饼干储备总量,即1400万份,购置成本增加7亿元,预期调配成本才减少4000万元左右。同时,表3中偏向系统公平效用的决策中预期调配成本最多不到6亿元,因此得出增加压缩饼干的储备总量不具有经济效益。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于云服务的应急资源布局模型与分配策略[J]. 何新华,张鹏涛,刘泓邑,胡文发. 南京工业大学学报(社会科学版). 2018(02)
[2]多类应急资源配置的鲁棒选址-路径优化[J]. 彭春,李金林,王珊珊,冉伦. 中国管理科学. 2017(06)
[3]基于空间聚类的我国应急物资储备区域划分实证研究[J]. 王晶,黄钧. 安全与环境学报. 2012(04)
博士论文
[1]城市洪涝灾害应急物资调度与运输优化研究[D]. 胡忠君.沈阳工业大学 2018
本文编号：2955994
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jingjiguanlilunwen/2955994.html
