设施中断情景下震后应急物流选址—库存模型研究

陈娜

摘要：大规模地震发生后，由于余震、泥石流等次生灾害频发，已建立的应急物流设施很可能受到次生灾害的影响而发生中断，严重的会给社会带来重大的经济损失和人员伤亡。因此，有必要在设施选址决策阶段就考虑设施的中断风险。本文以设施中断情景下期望应急响应时间最短和期望需求未满足量最小为目标，建立一个可靠的多目标震后应急物流选址-库存模型，使得即使系统中部分设施发生中断，整个系统仍能够良好运行。

关键词：应急物流 选址 库存 设施中断

1引言

突发事件发生后，为使应急物流系统高效率地运作，提高应急资源保障能力，必须对应急物流系统进行优化，而设施选址问题是应急物流系统优化中的一个关键环节，设施选址的好坏直接影响物流系统的服务方式、运行效率等多方面。单纯的设施选址模型已经很成熟，随后学者们开始将更多影响应急物流系统优化设计的因素考虑进选址模型中，逐步形成了LAP、LIP、LIRP等集成优化模型。

但以往研究均假设设施一旦建立，将永远有效而不会发生中断，这是不符合实际的。DREZNER总结出了四种导致设施失效的原因：一是设施由于自然灾害破坏而中断，二是设施由于人为原因破坏而中断，三是设施繁忙不能再提供额外服务形成的失效以及关键道路拥堵导致的中断。如果一开始建立设施时未考虑这些风险，已经建立好的应急设施在面对以上风险时一旦中断失去救灾能力，该设施原有的需求点就不得不寻找另外的应急设施为其提供服务，从而导致救援效率低下、救援时间延长以及重大的经济损失。You等人以一个需求和运价均不确定背景下全球化多产品化工供应链的中期规划为研究对象，提出两阶段随机线性规划模型，研究结果表明：该模型至少比不考虑风险因素的模型有5%以上的总成本的节约。因此，在设施选址决策阶段就考虑设施的中断风险，具有十分重要的现实意义。

目前，针对常规设施的可靠性设施选址问题的研究已取得很多优秀成果，但对应急物流可靠性设施选址问题的研究较少，也鲜有文献将库存考虑进可靠性设施选址问题中。在少有的几篇考虑应急物流设施中断风险的文献中，也是针对防灾备灾阶段，对震后应急物流中转设施选址的研究较少。因此，本文将在以往研究的基础上，考虑应急设施的中断情景，对震后应急物流系统中的LIP进行深入研究。

2模型构建

2.1问题描述

大规模地震发生后，需要在灾区附近建立临时物流配送中心，实现对应急物资的中转、配送，提高对应急物资的配送效率。结合震后应急物流相关特性，本文考虑在设施选址决策阶段就考虑设施的中断风险，基于有限个中断情景，以确定的速率连续补充库存，以期望应急响应时间最短和期望需求未满足量最小，建立可靠的震后应急物流选址-库存模型。此模型要解决的问题是：需要建立多少个应急设施？建在哪里？服务需求如何在各个设施间进行分配？应该采用什么样的库存策略？如何进行库存储备、补充与替换？

2.2符号定义

3总结与展望

本文在以往研究的基础上，通过对大规模地震的特性进行分析，考虑应急设施在次生灾害的影响下可能发生的中断风险，对设施中断情景进行估计，以应急响应时间最短和需求未满足率最小为目标，建立了一个同时考虑选址、库存、分配的集成优化模型，该模型不仅具有现实意义，在社会效益和经济效益方面均具有良好效果。

由于震后应急物流还具有明显的阶段性特征，表现在需求点、需求量、供需状态、路网信息、设施中断概率等参数会随着时间的推移发生改变。因此，考虑震后应急物流的阶段性特点，建立可靠的震后应急物流选址-库存模型，并设计高效的算法是本文今后研究的重点。同时，以我国历史地震灾害为例进行实证分析，通过采取实际数据或者实际数据的近似模拟，使研究更加贴近实际情况。

参考文献：

[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.

創新项目：重庆工商大学研究生创新型科研项目（yjscxx2017-066-24）。