基于2型模糊理论的应急物资预置与分配问题的研究

发布时间：2017-05-12 19:16

  本文关键词：基于2型模糊理论的应急物资预置与分配问题的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：突发事件是指突然发生,造成或者可能造成严重社会危害,需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾害、公共卫生事件和社会安全事件。为尽可能保障生命安全,减少财产损失,应急物资的及时有效供应是灾前预防及灾后救援的关键。然而,突发事件是否发生、何时发生、强度如何,是制定应急物资决策的最大挑战。这时我们就需要使用一套处理不确定性的理论工具来研究应急物资预置与分配问题。本文正是基于模糊理论对不确定信息下的应急物资预置与分配问题展开研究。本论文提出关键值简约方法并讨论两阶段模糊规划的性质以期实现应急物资预置与分配问题中对不确定信息的表示及对风险的处理。在此基础上建立四种不同类型的模糊应急物资预置与分配模型—单阶段单目标期望值模型、风险值模型、最小风险模型和两阶段多目标期望值模型。在前三类模型中,出救点的供应量、受灾点的需求量、应急物资的获取、运输费用和道路容量具有不确定性,用可变可能性分布来刻画这些参数。模型中的可变可能性分布是通过可能性关键值或可信性关键值简约方法对2型模糊变量进行简约得到的。在第四类两阶段优化模型中,出救点的供应量、受灾点的需求量和路径的连通性具有不确定性,依制定决策在不确定变量的实现值之前与否分将问题为两个阶段。而且,鉴于应急物流的公平性,及时性和经济性等特点,通过期望准则最小化未满足需求的比例、应急物资配送时间和整个过程的总费用三个目标。对每一类模型进行分析,讨论模型的性质,将其转化为等价的参数规划或混合整数规划,并设计基于参数的可行域分解算法或目标规划求解所提模型。最后,通过数值实验进一步说明参数鲁棒性和两阶段优化的建模思想和求解算法的有效性。本论文的创新点包括以下五个方面：(1)在2型模糊变量的简约方法上,提出可能性关键值与可信性关键值简约方法；(2)在模糊优化理论方面,讨论两类风险规避两阶段模糊规划的性质,并定义两个重要指标；(3)在应急物资预置与分配研究上,建立四种不同类型的模糊模型—单阶段单目标期望值模型、风险值模型、最小风险模型和两阶段多目标期望值模型；(4)在模型求解上,通过分析模型的性质,将优化模型转化为等价的参数规划或混合整数规划。针对等价模型的结构特点,设数鲁棒性和两阶段优化的建模思想与优势,及所设计求解方法的有效性。
【关键词】：应急物资预置与分配 关键值简约方法 可变可能性分布 参数规划 多目标规划
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：F251
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-17
• 第1章 绪论17-32
• 1.1 研究背景和目的17-19
• 1.1.1 研究背景17-18
• 1.1.2 研究目的18-19
• 1.2 研究现状19-26
• 1.2.1 确定性应急物资预置与分配问题20-21
• 1.2.2 随机应急物资预置与分配问题21-22
• 1.2.3 鲁棒应急物资预置与分配问题22-24
• 1.2.4 模糊应急物资预置与分配问题24-25
• 1.2.5 现有研究总体评述25-26
• 1.3 研究工作和创新26-32
• 1.3.1 研究方法26-27
• 1.3.2 技术路线27-28
• 1.3.3 研究内容28-29
• 1.3.4 研究创新29-32
• 第2章 2型模糊变量的关健值简约方法32-52
• 2.1 2型模糊变量的线性组合32-34
• 2.2 可能性关键值简约方法34-41
• 2.2.1 正规模糊变量的可能性关键值35-37
• 2.2.2 可能性关键值简约模糊变量的分布37-39
• 2.2.3 可能性关键值简约模糊变量的数字特征39-41
• 2.3 可信性关键值简约方法41-51
• 2.3.1 正规模糊变量的可信性关键值41-43
• 2.3.2 可信性关键值简约模糊变量的分布43-46
• 2.3.3 可信性关键值简约模糊变量的数字特征46-51
• 2.4 本章小结51-52
• 第3章 两阶段最小风险与风险值模糊优化模型的关系52-68
• 3.1 模糊优化模型52-55
• 3.1.1 单阶段模糊规划模型52-53
• 3.1.2 两阶段模糊规划模型53-55
• 3.2 两阶段风险规避模糊优化模型的性质55-65
• 3.2.1 两阶段最小风险模型中补偿函数的半连续性55-58
• 3.2.2 两阶段最小风险模型与风险值模型的最优目标值间关系58-62
• 3.2.3 两阶段最小风险模型与风险值模型的最优解间关系62-65
• 3.3 信息的价值和模糊解65-67
• 3.4 本章小结67-68
• 第4章 基于期望准则的应急物资预置模糊优化模型68-85
• 4.1 二级节点网络应急物资预置问题的期望值模型68-73
• 4.1.1 模型假设和符号69-70
• 4.1.2 预置过程的总费用70-71
• 4.1.3 服务质量约束和弧容量约束71-72
• 4.1.4 基于期望准则的预置模型72-73
• 4.2 应急物资预置问题的模型分析73-75
• 4.3 数值实验75-83
• 4.3.1 问题描述76
• 4.3.2 计算结果76-83
• 4.4 本章小结83-85
• 第5章 基于风险值准则的应急物资预置模糊优化模型85-123
• 5.1 级节点网络应急物资预置问题的风险值模型85-89
• 5.1.1 模型符号85-86
• 5.1.2 预置过程的总费用86-87
• 5.1.3 服务质量约束和弧容量约束87-88
• 5.1.4 基于风险值准则的预置模型88-89
• 5.2 应急物资预置问题的模型分析89-100
• 5.3 基于参数的域分解算法100-104
• 5.3.1 预置问题的等价参数模型100-103
• 5.3.2 可行域分解算法103-104
• 5.4 数值实验104-122
• 5.4.1 问题描述104-105
• 5.4.2 确定性输入数据时的计算结果105-108
• 5.4.3 输入数据具有固定可能性分布时的计算结果108-111
• 5.4.4 输入数据具有可变可能性分布时的计算结果111-118
• 5.4.5 管理启示118-122
• 5.5 本章小结122-123
• 第6章 基于最小风险准则的应急物资预置模糊优化模型123-141
• 6.1 三级节点网络应急物资预置的最小风险模型123-128
• 6.1.1 模型假设和符号123-125
• 6.1.2 最小风险目标125-126
• 6.1.3 服务质量约束和物资可用比例约束126-127
• 6.1.4 模型建立127-128
• 6.2 模型分析与求解128-136
• 6.2.1 目标和约束的等价表示129-135
• 6.2.2 等价模型135-136
• 6.3 数值实验136-140
• 6.3.1 问题描述136-138
• 6.3.2 计算结果138-139
• 6.3.3 分析讨论139-140
• 6.4 本章小结140-141
• 第7章 基于期望准则的应急物资分配模糊优化模型141-162
• 7.1 两阶段多目标应急物资分配模型141-144
• 7.1.1 模型假设和符号141-143
• 7.1.2 多目标期望值模型143-144
• 7.2 模型分析144-150
• 7.2.1 基本性质145-149
• 7.2.2 应急物资分配问题的等价模型149-150
• 7.3 求解方法150-152
• 7.4 数值实验152-160
• 7.4.1 问题描述153
• 7.4.2 计算结果153-160
• 7.4.3 分析讨论160
• 7.5 本章小结160-162
• 第8章 结论与展望162-166
• 8.1 论文的主要工作162-164
• 8.2 对今后工作的展望164-166
• 参考文献166-178
• 致谢178-179
• 攻读学位期间取得的科研成果179-18

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 蒋尚华,徐南荣;基于目标达成度和目标综合度的交互式多目标决策方法[J];系统工程理论与实践;1999年01期

2 ;Risk assessment and validation of flood disaster based on fuzzy mathematics[J];Progress in Natural Science;2009年10期

  本文关键词：基于2型模糊理论的应急物资预置与分配问题的研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：360619