動態(tài)需求條件下海上突發(fā)事件應(yīng)急資源優(yōu)化配置研究.pdf

1、應(yīng)急資源是應(yīng)急救援的物質(zhì)基礎(chǔ)，應(yīng)急資源配置則是應(yīng)急資源管理的重要環(huán)節(jié)。近年來，我國海上突發(fā)事件頻繁發(fā)生，由于海域情況復(fù)雜，突發(fā)事件易發(fā)生演化且救援相對困難，海上突發(fā)事件帶來的危害、產(chǎn)生的影響較大，面對嚴峻的海上安全形勢，加強水上應(yīng)急保障能力建設(shè)，制定合理的應(yīng)急資源配置計劃顯得尤為重要。本文以海上應(yīng)急救援為背景，結(jié)合國家對海上應(yīng)急資源配置的規(guī)定和要求，綜合考慮事故區(qū)域應(yīng)急資源動態(tài)需求特性和儲備基地儲備環(huán)境的特殊性，圍繞應(yīng)急資源配置體系，探

2、究了動態(tài)需求條件下的應(yīng)急資源配置機理，在事故區(qū)域應(yīng)急資源動態(tài)需求分析的基礎(chǔ)上，確定各儲備基地應(yīng)急資源最佳配置水平，并從動態(tài)補給的角度研究儲備基地應(yīng)急資源配置水平的控制，保證應(yīng)急資源配置優(yōu)化的連續(xù)性，主要研究內(nèi)容如下：
　　1）梳理應(yīng)急資源配置基礎(chǔ)理論。界定本研究中海上突發(fā)事件及應(yīng)急資源的內(nèi)涵，分析海上突發(fā)事件演化過程和應(yīng)急資源來源和分布特點，明確本研究海上突發(fā)事件應(yīng)急資源配置優(yōu)化的內(nèi)涵，從應(yīng)急資源配置主體、過程、階段劃分、基本要求

3、四個層面闡述海上突發(fā)事件應(yīng)急資源配置體系。并探討動態(tài)需求對應(yīng)急資源配置的影響和作用機理，以及動態(tài)需求條件下的應(yīng)急資源配置特征，總結(jié)出動態(tài)需求條件下海上突發(fā)事件應(yīng)急資源配置的流程，為后續(xù)應(yīng)急資源配置研究提供理論支撐。
　　2）采用“先總后分”的研究思路，分析海上突發(fā)事件事故區(qū)域動態(tài)需求。首先綜合考慮海上突發(fā)事件風(fēng)險頻次、海域風(fēng)險程度、氣候環(huán)境等因素，建立基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急資源動態(tài)需求預(yù)測概念模型，預(yù)測出整個研究海域應(yīng)急資源動態(tài)需

4、求總量，再根據(jù)海上突發(fā)事件的空間分布，將平面幾何中的最小圓覆蓋思想與空間聚類分析技術(shù)相結(jié)合，劃分出若干事故區(qū)域并確定各事故區(qū)域應(yīng)急資源需求權(quán)重，從而計算出各事故區(qū)域應(yīng)急資源動態(tài)需求。最后以山東海事轄區(qū)為例，分析未來一段時期各事故區(qū)域應(yīng)急資源動態(tài)需求。
　　3）闡述事故區(qū)域應(yīng)急資源需求動態(tài)變化情形下儲備基地應(yīng)急資源配置機理，明確動態(tài)需求條件下儲備基地應(yīng)急資源配置的原則、目標(biāo)和約束條件明確，分析魯棒優(yōu)化方法解決動態(tài)需求條件下儲備基地應(yīng)

5、急資源配置的適用性。以儲備基地應(yīng)急資源配置總時間和總損失最小為目標(biāo)，建立了基于動態(tài)需求的儲備基地應(yīng)急資源配置模型，分析了調(diào)運量、補償量與動態(tài)需求的線性關(guān)系，構(gòu)建了決策變量與不確定參數(shù)間的仿射函數(shù)，并考慮需求的動態(tài)變化和決策者的風(fēng)險偏好，采用魯棒優(yōu)化思想，針對目標(biāo)函數(shù)和約束條件中均含有不確定參數(shù)的情形，引入兩類魯棒控制參數(shù)，得到儲備基地應(yīng)急資源配置魯棒對應(yīng)式，最后采用對偶定理將模型轉(zhuǎn)化為易求解的線性規(guī)劃問題，從而構(gòu)建了基于動態(tài)需求的儲備基

6、地應(yīng)急資源配置魯棒優(yōu)化模型，并對魯棒優(yōu)化模型解的可靠性進行分析，給出了NSGA-II算法實現(xiàn)步驟。最后以山東海事轄區(qū)應(yīng)急資源儲備基地消油劑的配置為例，借助matlab7.0軟件進行編程，求出不同需求擾動水平和魯棒控制參數(shù)條件下儲備基地應(yīng)急資源配置魯棒優(yōu)化方案，并對魯棒優(yōu)化配置的效果、投入以及魯棒優(yōu)化解的可靠性進行分析，研究了儲備基地應(yīng)急資源配置目標(biāo)和配置量隨擾動需求和魯棒控制水平的變化規(guī)律。
　　4）分析儲備基地應(yīng)急資源調(diào)用消耗和

7、庫存損耗對應(yīng)急資源配置水平的影響，闡述了儲備基地應(yīng)急資源配置水平控制機理，明確了儲備基地應(yīng)急資源配置水平優(yōu)化控制的目標(biāo)和內(nèi)容，并依據(jù)應(yīng)急資源調(diào)用規(guī)律特性，對儲備基地應(yīng)急資源進行分類，闡述了變質(zhì)庫存相關(guān)的理論和模型，提出了基于變質(zhì)庫存的不同種類應(yīng)急資源配置水平控制方法。針對通用型應(yīng)急資源調(diào)用消耗速率恒定，借鑒變質(zhì)庫存的思想，在傳統(tǒng)經(jīng)濟訂購批量模型上進行改進，構(gòu)建了通用型應(yīng)急資源配置水平控制總成本函數(shù)，采用向前迭代逼近的方法，尋求最優(yōu)的訂貨

8、周期和訂貨量，以實現(xiàn)應(yīng)急資源配置水平控制總成本最??；專用型應(yīng)急資源調(diào)用消耗隨機，綜合考慮專用型應(yīng)急資源的庫存損耗和缺貨損失，采用[s，S]隨機庫存模型，構(gòu)建了專業(yè)型應(yīng)急資源配置水平控制總成本函數(shù)，尋找出專用型應(yīng)急資源最優(yōu)庫存上下限，以實現(xiàn)儲備基地專用型應(yīng)急資源配置水平控制總成本最小。最后，通過算例驗證了儲備基地通用型和專用型應(yīng)急資源配置水平優(yōu)化控制的有效性與合理性，并分析了儲備基地應(yīng)急資源配置水平控制策略與庫存損耗率、控制成本間的變化規(guī)