需求不确定条件下的应急物资储备库选址模型构建研究

摘要

近几年各种突发事件频频发生，对人们的生命和生活造成了严重的威胁，为了能够提高应急突发事件的预防和处置能力，加强应急物资储备工作建设，保障突发事件发生时对物资的需求，本文在前人的基础之上探讨了需求不确定条件下的应急物资储备库选址问题，主要重点解决三个问题:需求量的预测、目标函数的确定、求解方法的确定。本文针对这三个问题进行了深入的研究，构建了多目标决策的库存选址模型，并以合肥市为例进行实证分析。对突发事件发生前应该如何对应急物资储备库布局选址的问题研究属于前期预防阶段研究，本文综合运用管理学、统计学和选址的建模仿真等理论知识，通过定性分析和定量分析相结合，多角度考虑选址问题。
　　本研究主要内容包括：⑴在考虑应急物资储备库选址问题之前，要明确应急物资储备库所涉及范围内的应急物资的需求量，即需求量的预测。通常应急物资的需求量会因为影响因素的变动而表现出不确定性，因此在考虑需求不确定的情况下对选址模型进行研究提高了模型的严谨性。通过阅读文献和查找相关的资料，发现对需求的不确定性的处理方式主要有以下三种:一是针对运用鲁棒性对模型的不确定性进行优化;二是运用模糊数表示不确定性因素;三是运用联系数处理不确定性因素。其中，运用联系数处理不确定因素的方法的优势是可以借助较少的样本数据，达到较精确的预测效果，较适用于突发事件数据短缺的情景，所以本文选择采用联系数的方法对需求进行预测。预测方法是先将需求区间数转化为联系数形式，再对基于联系数的区间数进行灰数预测，最后得到基于联系数的区间灰数预测结果。⑵对传统的选址模型进行了总结、对比和研究，构建包含应急时间响应程度，应急物资覆盖程度和应急物资储备库使用成本的多目标模型，从三个方面对选址模型进行了考虑。随后对比多目标函数的求解方法，运用改进的NSGAⅡ对构建的模型进行求解，在传统的NSGAⅡ算法中结合差分法，改善了解的分布情况，保证了解的多样性和准确性。⑶以整个合肥市为研究对象，根据人口、经济水平和交通通达情况确定合肥市各个区域的需求权数，之后采用灰数预测法对需求量进行预测，然后运用NSGAⅡ和DE-NSGAⅡ方法对模型求解并分析。求解结果表明:一是基于联系数的灰数预测模型具有较高的准确度;二是多目标决策函数的解呈现离散型分布，三个目标函数之间是相互联系和制约的，DE-NSGAⅡ方法在时间上优于NSGAⅡ，并且改善了可行解的分布情况。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1．1 选题背景

1．1．2 研究目的与意义

1．2．1 主要研究方法

1．2．2 论文研究思路

1．3 论文的主要内容与创新点

1．3．1 论文的主要内容

1．3．2 论文创新点

第二章 相关概念及文献综述

2．1．1 相关概念

2．1．2 经典模型

2．2 文献综述

2．2．1 选址目标函数综述

2．2．2 不确定需求的研究综述

2．2．3 选址模型的求解方法综述

2．2．4 文献综述述评

第三章 多目标应急物资储备库选址模型构建

3．1 应急物资储备库选址问题分析

3．1．1 应急物资储备库选址的影响要素

3．1．2 应急物资储备库选址的原则

3．1．3 应急物资储备库选址的建模方法

3．2 基于联系数的区间灰数需求预测模型

3．2．1 联系数理论

3．2．2 区间灰数预测模型

3．2．3 基于联系数的区间灰数预测模型

3．3．1 问题描述

3．3．2 参数及决策变量设置

3．3．3 需求点的权重确定

3．3．4 模型构建

3．3．5 模型解释

第四章 应急物资储备库模型求解

4．1 选址模型求解方法介绍

4．1．1 常见启发式算法

4．1．2 常见启发式算法对比分析

4．2 多目标应急库选址NSGA Ⅱ求解算法

4．2．1 非支配排序多目标遗传算法

4．2．2 差分进化算法

4．2．3 利用差分法改进的非支配排序多目标遗传算法

第五章 合肥市应急物资储备库选址算例分析

5．1 算例描述

5．2 参数设置

5．3 需求预测

5．4 需求点权重确定

5．5 模型求解

5．6 结果分析

第六章 总结与展望

6．1 研究总结

6．2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况