設(shè)施中斷情景下震后應(yīng)急物流選址—庫存模型研究

陳娜

摘要：大規(guī)模地震發(fā)生后，由于余震、泥石流等次生災(zāi)害頻發(fā)，已建立的應(yīng)急物流設(shè)施很可能受到次生災(zāi)害的影響而發(fā)生中斷，嚴重的會給社會帶來重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此，有必要在設(shè)施選址決策階段就考慮設(shè)施的中斷風(fēng)險。本文以設(shè)施中斷情景下期望應(yīng)急響應(yīng)時間最短和期望需求未滿足量最小為目標，建立一個可靠的多目標震后應(yīng)急物流選址-庫存模型，使得即使系統(tǒng)中部分設(shè)施發(fā)生中斷，整個系統(tǒng)仍能夠良好運行。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急物流 選址 庫存 設(shè)施中斷

1引言

突發(fā)事件發(fā)生后，為使應(yīng)急物流系統(tǒng)高效率地運作，提高應(yīng)急資源保障能力，必須對應(yīng)急物流系統(tǒng)進行優(yōu)化，而設(shè)施選址問題是應(yīng)急物流系統(tǒng)優(yōu)化中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)施選址的好壞直接影響物流系統(tǒng)的服務(wù)方式、運行效率等多方面。單純的設(shè)施選址模型已經(jīng)很成熟，隨后學(xué)者們開始將更多影響應(yīng)急物流系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的因素考慮進選址模型中，逐步形成了LAP、LIP、LIRP等集成優(yōu)化模型。

但以往研究均假設(shè)設(shè)施一旦建立，將永遠有效而不會發(fā)生中斷，這是不符合實際的。DREZNER總結(jié)出了四種導(dǎo)致設(shè)施失效的原因：一是設(shè)施由于自然災(zāi)害破壞而中斷，二是設(shè)施由于人為原因破壞而中斷，三是設(shè)施繁忙不能再提供額外服務(wù)形成的失效以及關(guān)鍵道路擁堵導(dǎo)致的中斷。如果一開始建立設(shè)施時未考慮這些風(fēng)險，已經(jīng)建立好的應(yīng)急設(shè)施在面對以上風(fēng)險時一旦中斷失去救災(zāi)能力，該設(shè)施原有的需求點就不得不尋找另外的應(yīng)急設(shè)施為其提供服務(wù)，從而導(dǎo)致救援效率低下、救援時間延長以及重大的經(jīng)濟損失。You等人以一個需求和運價均不確定背景下全球化多產(chǎn)品化工供應(yīng)鏈的中期規(guī)劃為研究對象，提出兩階段隨機線性規(guī)劃模型，研究結(jié)果表明：該模型至少比不考慮風(fēng)險因素的模型有5%以上的總成本的節(jié)約。因此，在設(shè)施選址決策階段就考慮設(shè)施的中斷風(fēng)險，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

目前，針對常規(guī)設(shè)施的可靠性設(shè)施選址問題的研究已取得很多優(yōu)秀成果，但對應(yīng)急物流可靠性設(shè)施選址問題的研究較少，也鮮有文獻將庫存考慮進可靠性設(shè)施選址問題中。在少有的幾篇考慮應(yīng)急物流設(shè)施中斷風(fēng)險的文獻中，也是針對防災(zāi)備災(zāi)階段，對震后應(yīng)急物流中轉(zhuǎn)設(shè)施選址的研究較少。因此，本文將在以往研究的基礎(chǔ)上，考慮應(yīng)急設(shè)施的中斷情景，對震后應(yīng)急物流系統(tǒng)中的LIP進行深入研究。

2模型構(gòu)建

2.1問題描述

大規(guī)模地震發(fā)生后，需要在災(zāi)區(qū)附近建立臨時物流配送中心，實現(xiàn)對應(yīng)急物資的中轉(zhuǎn)、配送，提高對應(yīng)急物資的配送效率。結(jié)合震后應(yīng)急物流相關(guān)特性，本文考慮在設(shè)施選址決策階段就考慮設(shè)施的中斷風(fēng)險，基于有限個中斷情景，以確定的速率連續(xù)補充庫存，以期望應(yīng)急響應(yīng)時間最短和期望需求未滿足量最小，建立可靠的震后應(yīng)急物流選址-庫存模型。此模型要解決的問題是：需要建立多少個應(yīng)急設(shè)施？建在哪里？服務(wù)需求如何在各個設(shè)施間進行分配？應(yīng)該采用什么樣的庫存策略？如何進行庫存儲備、補充與替換？

2.2符號定義

3總結(jié)與展望

本文在以往研究的基礎(chǔ)上，通過對大規(guī)模地震的特性進行分析，考慮應(yīng)急設(shè)施在次生災(zāi)害的影響下可能發(fā)生的中斷風(fēng)險，對設(shè)施中斷情景進行估計，以應(yīng)急響應(yīng)時間最短和需求未滿足率最小為目標，建立了一個同時考慮選址、庫存、分配的集成優(yōu)化模型，該模型不僅具有現(xiàn)實意義，在社會效益和經(jīng)濟效益方面均具有良好效果。

由于震后應(yīng)急物流還具有明顯的階段性特征，表現(xiàn)在需求點、需求量、供需狀態(tài)、路網(wǎng)信息、設(shè)施中斷概率等參數(shù)會隨著時間的推移發(fā)生改變。因此，考慮震后應(yīng)急物流的階段性特點，建立可靠的震后應(yīng)急物流選址-庫存模型，并設(shè)計高效的算法是本文今后研究的重點。同時，以我國歷史地震災(zāi)害為例進行實證分析，通過采取實際數(shù)據(jù)或者實際數(shù)據(jù)的近似模擬，使研究更加貼近實際情況。

參考文獻：

[1]Drezner Z. Heuristic solution methods for two location problems with unreliable facilities[J]. Journal of the Operational Research Society， 1987， 38： 509-514.

[2]You F， Wassick J M， Grossman I E. Risk management for a global supply chain planning under uncertainty： models and algorithms[J]. AIChE Journal， 2009， 55（4）： 931-946.

創(chuàng)新項目：重慶工商大學(xué)研究生創(chuàng)新型科研項目（yjscxx2017-066-24）。