政府主导的基于实物期权契约的应急物资采购模型

应急物资的采购和储备是应急管理的一项基础工作, 但是由于面临不确定的需求, 决策可能带来的供应不足和资源浪费风险非常大, 探索提高决策质量效果的科学 方法和机制, 势在必行. 本文将实物期权契约引入到由政府和供应商组成的非营利性供应链中, 通过建立协调机制, 提出了基于实物期权契约的应急物资采购模型, 为 政府确定合理的期权价格策略提供决策依据. 通过实验仿真, 对比分析了期权合约带来的政府成本和供应商收益变化, 进一步分析了不同价格策略对供需双方的作用效果, 以及应急条件下现货市场供应能力和突发灾害发生时间点对供应双方决策的影响. 结果显示, 通过参与期权合约, 政府可以大幅度减小实物储备量, 有效降低库存成本, 供应商也可以获得更大的收益, 带来整体效益增加1.43%的实际效果.     

应急物资的两阶段局内分配策略

研究了在单出救点、多需求点的应急系统中如何确定应急物资分配的两阶段策略,采用应急物资需求量的上下界来刻画了灾害事件下的应急需求特征,进而利用局内决策方法求得了应急物资在两阶段嵌套机制下的有效分配策略.最后通过数值仿真对比了单阶段和两阶段决策系统下的绩效并分析了影响嵌套策略绩效的因素,证实了两阶段嵌套策略的稳健性及其优势.研究结果凸现了两阶段嵌套策略在应急物资分配管理中的运用价值,为应急物资分配提供了管理启示.     

基于能力期权契约的双源应急物资采购模型

针对应急物资的采购和生产能力储备问题, 本文设计了一个基于能力期权契约的双源应急物资采购模型. 在存在一个能力有限的现货市场的前提下, 政府作为唯一的采购方, 期初向一个合约供应商采购实物储备量, 并向供应商购买一定量的生产能力期权, 一旦在期权执行期内有应急物资需求发生, 可立即将储备的生产能力转化为实物产量. 通过推导和算例模拟证明, 这样的采购机制可以在有效减少政府实物储备量的同时, 大大降低了缺货风险, 同时也合理补偿了灾后供应商因被安排突击生产而增加的成本, 有效实现了应急物资供应链的采购协调, 政府和供应商企业双方达到了双赢的效果.     

基于数量柔性契约与Markov链的应急物资采购模型

突发灾害是以一定概率发生的随机事件,其状态总是不断发生转移,使政府已采购的应急物资在状态好转时易造成浪费,在状态持续恶化时难以满足突发需求,因此考虑突发灾害状态转移的应急物资采购策略对提升政府应急物资保障能力至关重要.本文将突发灾害状态转移过程视为一个有限次的齐次Markov链,构建了基于数量柔性契约的应急物资采购模型,分析了政企达成合作的条件与双方最优决策策略.采用数值计算与敏感性分析验证该模型的有效性,讨论了若干外生变量对政企最优决策策略与双方成本收益的影响,提出了重要的管理启示.结果表明,突发灾害状态转移情形下的应急物资采购模型既能提高政府应急物资保障能力,又可以保障企业合理收益与控制政府成本.     

考虑灾后现货市场采购的应急物资供应协议企业实物与原材料储备策略研究EI北大核心CSCDCSSCI

考虑到突发事件的极度不确定性,政府和救援组织等应急物资采购方通常会偏好带有柔性采购机制的协议形式.但却导致参与合作的企业面临较大的风险与成本.为指导协议企业降低应急物资需求不确定性的不利影响,本文构建了一个基于数量柔性契约的应急物资供应协议合作模型,依次推导得出现货市场存在情境下的政府常规采购量和柔性采购量最优决策形式,以及协议企业实物储备量与原材料储备量最优决策形式.随后,采用数值仿真和敏感度分析方法,进一步分析了若干系统参数对政企决策和成本收益的影响.研究表明,在一定条件下,数量柔性契约可以实现应急物资供应链协调;政府会借助企业最高能力水平参与物资供应,但企业在制定储备策略时需关注政府仓储能力、灾后采购成本与可获性等关键因素.     

协议企业代储模式下应急物资储备策略及采购定价研究

应急物资企业代储是政府提高应急物资储备水平,保障物资供应能力的有效途径之一.在这一储备模式下,企业的物资储备方式选择(实物储备和生产能力储备)与对应储备量,以及政府的采购定价是最为核心的三个问题.为此,文章基于数量柔性契约构建了一个应急物资协议企业代储模型,并对该模型下的企业储备决策及政府采购定价问题进行了研究.在给出政企双方各自的最优决策后,文章发现储备周期内灾害事件的发生概率以及现货市场采购价格对双方决策具有重大影响,并进一步分析了这两因素对政府采购成本及企业利润的影响,从而为政企双方开展应急物资的储备合作提供了科学的指导依据.最后,文章通过数值模拟的方式对所得结论进行了验证.     

基于在线方法的蓝藻危机应急预案启动策略

应对危机时,何时启动预案是应急管理中需要解决的关键问题.太湖蓝藻危机代表一类生长速度或传播速度不确定的突发事件,以此为背景基于在线方法,考虑了预案启动后损失立即停止和损失逐渐减少至零两种情形.针对这两种情形,分别设计了应急预案启动策略,并证明它们是最优启动策略.最后对太湖蓝藻危机进行实例计算并分析了策略的竞争性能,研究结果具有一定的实际指导意义和参考价值.     

基于方格路网的两车应急救援路径在线选择

针对方格路网上道路堵塞的位置和数量信息不完全的情形, 本文研究了两辆应急救援车的在线路径选择问题, 使得最多有k条边堵塞时, 至少一辆车尽快到达事故点进行救援. 根据网络的特点, 对两车分别设计了 横向优先和纵向优先的在线路径选择策略, 通过竞争分析法得出该在线策略 的在两种情形下的竞争比: 出发点和事故点在同一条直线上以及出发点和事 故点不在同一条直线上, 并证明两种情形下的竞争比均是紧的; 最后说明了 该在线策略在某些情形下的最优性.     

突发事件灾前应急物资政企联合储备模式

突发事件灾前应急物资储备在突发事件应急管理中有极其重要的作用。政府和企业联合储备应急物资能起到一定的互补。针对突发事件灾前应急物资需求特征,建立了一种基于生产能力储备的政企联合储备模式。进一步分析模式特征,给出并证明了政企联合储备模式的相关性质。这样的储备模式在大量减少政府应急物资实物储备量的同时,降低了突发事件灾中缺少应急物资的风险。同时,也合理地补偿了灾后应急物资生产企业被安排应急生产的成本,应急物资供应链实现了协调,政府和企业实现了双赢。最后利用一个算例计算分析,验证了政企联合储备模式的有效性和实用性。     

政企联合储备模式下应急物资储备及采购定价研究

为提高灾害发生后应急物资的供给能力，降低政府单独储备应急物资时承担的风险及成本，文章设计了一个基于政府主导的政企联合储备应急物资模型，并对合作中的两个关键问题——物资储备量及采购定价进行了研究.在考虑政企双方同时参与现货市场的情形下，文章通过逆序推导法给出了企业最优储备量决策及政府最优采购定价，并与政府单独储备模式进行了对比分析，发现联合储备模式能够有效降低政府采购成本，提高企业收益，实现双方合作共赢.此外，文章还进一步分析了灾害事件发生概率，政府自身储备量等因素对政企双方决策，各自成本收益及增减变化的影响，发现随着灾害事件发生概率和现货市场采购价格的增加，联合储备模式的优越性越发明显，而过多的政府自身储备量及企业参与现货市场的行为则会阻碍企业参与合作的积极性，削弱联合储备的优越性.文章的研究为政府联合企业开展应急物资储备工作提供了操作策略和指导法则.     

应对大规模突发事件的资源布局模型与算法

突发事件越来越频繁地发生,对应急物资保障提出了更高的要求,好的资源布局方案对地区的资源保障程度至关重要.本文根据分级的原则,利用按照灾区分组和场景分析的方法分别确定两种级别下的各个灾区应急物资需求,同时,考虑了当级别为high时营救过程的机理分析.文章针对某个区域内的应急资源布局问题,建立了一个适于多点需求,多点救助的多目标规划模型,分别考虑两种级别的资源分配,以期为选址决策者进行选址和应急资源布局提供依据.求解该问题时,针对模型设计了算法,并进行了算例分析.     

考虑企业生产能力储备的应急物资配置随机规划模型

需求的不确定性极大地影响着应急物资配置,易导致物资供应不足或过剩.本文引入企业生产能力差异,考虑受灾地和需求量的不确定性,以经济成本和惩罚成本最小为目标,建立基于情景的应急物资配置两阶段随机规划模型,第1阶段确定不同生产能力企业的布局和实物储备,第2阶段根据情景中受灾地需求量的不同生产并配送物资,应用样本均值逼近方法求解模型.基于2008年雨雪冰冻灾害、汶川地震、华南和中南地区洪灾,以及台风"黑格比"等自然灾害数据,设计情景进行算例分析.结果表明,储备物资生产能力,并适当考虑供给延迟和不足的惩罚,既可大幅减少实物储备,又能降低物资供应不足的风险;过度追求风险最小,需大量增加实物和生产能力储备,易造成资源浪费.     

基于Shapley值和相同利润增长率的供应链协调策略

基于单一制造商和单一零售商构成的两级供应链系统,在非线性市场需求下,通过非合作博弈和联舍定价两种决策方法,给出了两种不同的定价策略,得出联合定价不仅可使系统达到最优,而且消费者也从中受益.针对联合定价策略,分别运用Shapley值法和相同利润增长率两种形式对合作带来的系统增益进行了分配,并首次对两种分配策略进行了对比分析.结果发现,当制造商为核心企业时,若非合作时制造商的利润小于零售商,则采用Shapley值法进行分配对制造商更有利;相反,若非合作时制造商的利润大于零售商,则采用相同的利润增长率进行协调对制造商更有利.最后,对协调策略进行了进一步的拓展,并通过实例进一步对各种情形下的定价和利润分配策略进行了对比验证.     

考虑原材料保障的灾后应急物资动员生产问题研究

灾害发生后,若应急储备无法满足灾区的需求,应急生产将成为保障应急物资需求的重要手段.本文关注政府实施的动员政策和应急物资原材料供给变化对应急物资生产能力的影响,以最小化应急物资到达灾区的时间、生产和运输成本为目标,构建了涵盖多类供应商、多制造商以及单个灾区的灾后应急物资生产和运输多目标规划模型.采用带精英策略的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对该模型进行求解,得到了多目标Pareto最优解集,为决策者提供了多样化的应急物资动员生产辅助决策方案.通过仿真案例分析表明,政府需要配套实施制造商和供应商动员方案,才能最大化地发挥出制造商的生产能力优势.     

公平缓解灾民创伤下的应急物资动态调配研究

及时有效地调配物资对灾害应急救援至关重要.考虑两种典型的物资分配策略，构建一个多目标动态调配模型来实现灾后应急物资的有效分配和路径优化选择.其中，多目标不仅强调对救援效率的追求，也重视对救援有效性和缓解灾民心理创伤公平程度的考量.提出相对剥夺成本来刻画救援公平性，且构造包含初救和补救两阶段的需求函数以反映灾害变化、救援调配与需求之间的相互影响.应用设计的遗传算法在2008年汶川地震案例背景下对所构模型进行仿真求解，并通过实施对比分析和关键参数敏感性分析得出一些管理启示.     

重大公共卫生事件下应急药品储备方式优化分配策略EI北大核心CSCDCSSCI

全球性重大公共卫生事件的频繁爆发已经成为全人类共同面临的危及生命安全和毁坏社会经济秩序的严峻挑战.应急药品储备是实施紧急救助、挽救生命的基础和保障,直接影响应急反应速度和最终成效.现有文献尚未对应急药品储备方式(实物储备和资金储备)定量化研究.为此,本文基于随机需求的情景,确定了应急药品实物储备和资金储备的最优分配策略.首先以长期平均成本最小化为目标建立储备分配模型,量化了四种分配策略.进一步构建了应急救援阶段的采购和部署模型,讨论如何使用药品储备.最后分析了应急药品特性和需求特性如何影响最优的实物及资金储备量,以便在关键因素发生变化时更加合理地调整储备分配策略.关键性管理启示包括:1)当惩罚成本超过某一阈值,持有资金储备比持有实物储备更具成本优势;2)最优资金储备量随需求量不确定性增大而增大,但最优实物储备量可能随需求量不确定性增大而减小.研究成果可为各级政府部门应对公共卫生事件提供决策支持.     

公平缓解灾民创伤下的应急物资动态调配研究

及时有效地调配物资对灾害应急救援至关重要.考虑两种典型的物资分配策略,构建一个多目标动态调配模型来实现灾后应急物资的有效分配和路径优化选择.其中,多目标不仅强调对救援效率的追求,也重视对救援有效性和缓解灾民心理创伤公平程度的考量.提出相对剥夺成本来刻画救援公平性,且构造包含初救和补救两阶段的需求函数以反映灾害变化、救援调配与需求之间的相互影响.应用设计的遗传算法在2008年汶川地震案例背景下对所构模型进行仿真求解,并通过实施对比分析和关键参数敏感性分析得出一些管理启示.     

基于系统动力学的应急物资调运速度影响因素研究

应急物资调运是应对非常规突发事件的重要环节,本文基于系统动力学,从政府应急管理的视角出发,研究影响应急物资调运速度的主要因素.本文将应急物资按需求分为两类——累积性需求物资和非累积性需求物资,并在此基础上构建了应急物资调运的一般系统动力学模型,并以2005年吉林石化双苯厂爆炸导致的松花江水污染事件为例,以当时最紧缺物资——活性炭的调运进行仿真验证.研究发现:在应急物资的补给过程中,政府对突发事件信息的反应时滞和政府应急物资调度能力起到了决定性作用.研究结果对于政府提高应急物资调运速度进而更好地应对非常规突发事件具有重要参考价值.     

基于系统动力学的成品油应急调运策略研究

成品油应急调运是应对各类灾害应急物资保障的重要内容.本文运用系统动力学理论,研究影响成品油应急调运效率的主要因素。按照运输方式将成品油应急调运划分为管道运输、铁路运输、公路运输和水路运输四种,在此基础上构建了成品油应急调运的系统动力学模型,并以2008年汶川特大地震发生后中国石油集团成品油应急调运活动为例,进行仿真验证。研究发现:在成品油应急调运过程中,石油企业提升保障输油管道安全的能力,可以有效增加管道运输速率;石油企业在政府的统筹协调下,加强与铁路部门、水路部门的沟通协调,可以有效提升铁路运输和水路运输效率;采用以上三个应急调运策略,可以大幅度提升成品油应急调运能力.此外,通过提升公路运输速率,无法显著增强成品油应急调运能力,但是可以作为一个可供选择的策略.     

运力受限的应急物资动态调度模型及算法

针对大规模突发事件下应急物资动态调度问题, 把灾民的损失用物资未满足度的形式进行量化, 构建以最小化灾民损失和车辆调度费用为目标的混合整数规划模型, 以对运力受限情况下的救 援车辆路径选择和应急物资分配进行综合决策. 利用分层求解策略缩小问题的求解空间, 改进 基于客户点的编码方式, 设计了针对此问题的遗传算法. 代入实验数据得出了物资集散地不同 运力下的应急物资动态调度方案, 进而确定了最优运力配置量, 与现实情况下的配送方案比较 表明此模型和算法是有效的.