面向突发事件的复杂系统应急决策方法研究

突发事件应急决策问题具有典型的复杂系统特性,本文深入分析了传统决策问题和应急决策问题的差异,考虑应急决策问题的特殊约束条件,提出了面向突发事件的复杂系统应急决策方法——"基于跨域仿真的应急决策方法",该方法由三条基本准则、跨域仿真模型、基于跨域仿真的决策支持模型三部分组成.三条基本准则包括动态锚定、有效策略、底线原则,分别针对应急决策面临的决策目标动态不确定、方案评估缺乏评价依据、决策调整难以实施三大难题给出了解决途径;跨域仿真采用"数据-模型"融合的方式解决突发事件仿真的"仿不准"难题;基于跨域仿真的决策模型实现了复杂突发事件的有效决策.本文提出的基于跨域仿真的应急决策方法具有一定的方法论意义,可推广适用于多种具有复杂系统特征的广义决策问题.     

突发事件快速评估模型

突发事件发生初期,进行突发事件的快速综合评估,有利于及时、准确地把握事件的态势,以满足应急决策的时效性要求.为解决突发事件数据量较大,数据更新较快时,过于复杂的运算过程和计算软件缺乏以及已有软件兼容性低而难以满足应急决策的时效性要求的问题,本文简化了Simos过程和PROMETHEEⅡ方法,构建了突发事件快速评估模型,即SSPPM(Simple Simos'Procedure and PROMETHEEⅡModel).为了验证新模型的有效性,本文选取了两个数据进行实验.实验结果表明,在对评估速度的要求大于对精度的要求的突发事件控制阶段,新模型能快速综合多位应急决策者的意见,快速获取权重,简化评估过程,提高突发事件综合评估效率.     

批发价契约下的供应链应对突发事件

研究批发价契约下的供应链如何应对突发事件.在突发事件造成供应链随机需求分布变化的前提下,给出了供应链的最优应对策略.研究结果表明,对于批发价契约下的供应链,只有当突发事件造成需求规模变化足够大时,供应商才会调整生产计划并实时启动应急管理.最后给出数值算例与管理启示.     

装配式供应链企业间缺货惩罚契约模式设计

针对零配件供应商产量不确定对制造商后期装配生产的影响, 本文在一个“两供应商-单制造商”构成的二阶装配式供应链系统中, 构建了分散决策下的供应链成员利润模型和集中决策下的供应链总利润模型. 并研究了不同类型缺货惩罚的设定对供应商产量决策的影响, 从提高供应商协同积极性的角度提出了一种惩罚契约模式, 使供应商主动选择集中决策下的供应链最佳产量. 数值分析表明该模式可以调节供应链总利润在供应商与制造商之间的分配, 这有利于促进供应链成员之间关系的和谐.     

复杂灾害情景下应急资源配置的随机规划模型

提出基于区域灾害系统理论来构建复杂灾害情景, 用于描述突发事件的复杂性和高度不确定性. 基于复杂灾害情景建立了一个两阶段随机规划模型, 进行应急设施的定位决策、应急物资的库存决策和不同灾害情景下应急物资分配预案的制定. 使用新的编码方式, 将第一阶段的选址-库存模型转化为一个无约束非线性优化模型, 使用自适应免疫克隆选择文化算法进行求解. 对于第二阶段的应急物资分配模型, 则提出了"势能抵消算法". 最后基于四川地震带的相关数据给出了算例, 验证了模型及算法的有效性与可行性.     

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.     

风险视域下的大群体应急决策策略选择研究

大群体应急决策过程中,正确的决策策略选择不仅关系到决策的高效性,而且关系到决策的准确性.基于信号检测理论,设计大群体应急决策主体偏好表示方法,结合大群体应急决策权威策略、委托策略、投票策略和平均策略的特点,给出群体偏好融合规则,构建大群体应急决策风险测度模型,通过比较不同群体感知信息广度和外部环境情境下各决策策略的决策风险程度,获得大群体应急决策策略选择的普适性规律.结果表明在特定情境下,决策策略间存在相对优势,合理的决策策略选择能够有效控制决策风险,研究结果为大群体应急决策的策略引导提供科学参考和依据.     

多供应商环境下的最优采购策略

在有限计划期内,制造商向多个供应商采购的环境下,可以制定灵活的采购策略,充分利用每个供应商的成本优势以满足生产或市场需求。在每个采购时刻,制造商不仅要选择合适的供应商,而且要制定最优的采购批量,由于对供应商的选择决策与采购批量密切相关,最优的采购策略并不满足最优化原理,用传统的动态批量模型(WW模型)不能同时优化供应商选择及采购批量决策。将供应商和采购期作为2个状态变量,构建二维状态变量的规划方程,设计了一个多项式算法得到最优的采购策略,计算复杂度为O(N2 M2),其中,N为计划期,M为供应商数量。最后,当供应商较多时,设计了一种启发式算法,计算复杂度为O(MN2),比原算法计算复杂度更低。     

基于事件的定性知识表示模型

当前突发事件应急管理研究已经成为热点问题。本文针对突发事件及事件链研究特点,运用系统工程理论论,建立了突发事件及其链式关系知识表示模型。该模型从突发事件机理出发描述应急管理过程的知识需求,不仅揭示了突发事件发展、演变的行为模式及突发事件链式关系形成机理,还为应急决策提供理论依据,最后给出模型的应用实例,实现了事件演进的自动生成及应急过程中的知识支持。     

市场需求可变的供应链中断应急策略与运作仿真

近年来,城市大型活动引发供应链中断的现象越来越普遍,给供应链管理带来挑战。在市场需求可变的情形下,一个由原材料供应商、制造商和产品生产转包应急供应商组成的生产库存系统,受有关中断参数、市场需求流失率以及核心技术延迟时间等因素的影响。为了找到系统的最优应急策略,引入系统动力学模型来对系统的运营进行仿真分析,以优化供应中断风险下“订货到水平”库存,并最大化厂商利润。发现,当中断周期长度不同时,市场流失率因交付中断周期长度不同而变化,影响厂商应对供应中断风险的应急策略选择;厂商的长期利润损失可以通过调整应急库存水平和缩短应急决策信息延迟等策略来减少。     

基于跨媒体分析的突发事件检测及趋势研判研究

突发事件的发生对社会经济产生重要影响,如何实时检测突发事件并对事件发展进行追踪,为应急处置和应急管理争取有效处理时间并提供决策支持具有重要研究意义.本文提出了一个基于跨媒体分析的突发事件检测模型,并对检测到的突发事件进行趋势分析和追踪.该方法通过对跨媒体文本进行深入分析,利用文本挖掘得到突发事件特征,并利用数据挖掘方法进行建模,有效提取突发事件;进一步地,利用事件分析和预测方法,对事件的进一步发展进行追踪,预测突发事件的未来走势.实证结果表明,本文提出的模型具有较好的检测精度,是突发事件检测与分析的新方法,具有较好的应用价值.     

基于弹复性的交通网络应急恢复阶段策略优化

重大灾难的灾后恢复一般分为应急恢复阶段和全面恢复阶段,前者面临时间、资金、资源有限等多重困难.传统交通网络灾后恢复研究缺乏结合应急恢复阶段特点的针对性研究.为此,提出一种基于弹复性的交通网络应急恢复阶段策略优化模型.首先,提出两个弹复性度量指标,分别从网络性能恢复速度和累计损失两方面度量弹复性.然后,针对应急恢复阶段,同时考虑上层系统弹复性和下层用户行为的交互,建立交通网络恢复策略双层优化模型.结合并行机调度问题算法和用户均衡配流问题算法,设计一种特殊的交互式双层算法.最后,通过案例验证了模型有效性,表明模型和算法能根据资源、资金、恢复目标、决策者偏好等因素,有效求解大规模交通网络应急恢复阶段的最优恢复策略.     

基于数学规划的应急组织指派优化问题综述

如何采用数学规划方法优化应急组织指派策略,提高大规模自然灾害中人力资源的利用率,减少各种损失是当前亟待解决的重要课题.在应急组织指派优化决策框架的基础上,从任务顺序和目标数量2个维度,梳理了应急组织指派数学规划模型的研究现状;梳理了应急组织指派优化模型求解算法的进展;总结并指出了应急组织指派优化仿真建模中亟待深入研究的...     

多阶段多目标多部门应急决策模型

在考虑部门协同、动态决策的基础上,提出了部门协同网络、协同矩阵、协同系数等新的概念.基于多目标优化的思想,建立了多阶段多目标多部门的应急协同决策模型.该模型能够结合多部门意见,并随着事态的发展对决策进行动态调整.模拟实验表明该模型可以实现科学决策,对于实际的应急决策问题具有重要的意义.     

基于整体优势度的应急救援案例推理决策

对突发公共事件的应急救援决策进行研究,提出基于案例推理的应急救援决策方法.通过案例的四元组表征,分析基于案例推理的应急救援决策机理;针对传统案例检索使用对称距离计算相似度在应急救援决策应用中的不足,利用整体优势度对源案例与目标案例间的矢量距离进行识别,从正向匹配和负向匹配的角度改进检索策略,提高案例匹配的有效性;同时,结合整体优势度对决策方案进行调整和学习.最后,以煤矿事故应急救援实例说明了该方法能够在相似案例中筛除负向匹配源案例,优化源案例对目标案例的决策支持.     

基于多主体和前景理论的应急风险决策仿真研究

针对多部门参与的突发事件应急风险决策的建模与仿真问题,提出了一种基于多主体和前景理论的仿真模型及仿真框架。通过引入Agent思想,描述了应急风险决策的多Agent体系结构模型,并对决策主体进行建模;通过引入前景理论思想,着重考虑了随着突发事件的动态演化决策者心理状态变化对决策结果产生的影响。在此基础上,设计并实现了多Agent应急风险决策仿真框架。以石油化工厂火灾应急风险决策为例,验证了仿真模型及框架的有效性和可行性。     

不完全信息下非常规突发事件应急决策缺失数据处理模型

针对层次分析法和网络分析法在"情景-应对"型非常规突发事件应急决策中应用时,由于决策时间的紧迫性、决策信息的不完全性、专家经验和人的认知能力有限性等因素导致的专家决策判断矩阵数据不一致和缺失问题,提出用未知数填充缺失元素以获取准完全矩阵,再建立对数均值诱导偏差矩阵模型来求解未知数的缺失数据处理方法,并通过应急案例进行了仿真实验,实验结果验证了本模型的有效性.本模型充分利用原始应急决策判断矩阵信息,不需要计算残缺矩阵的权向量,所求解出的缺失数据估计值满足全局一致性条件,能辅助应急决策者智能处理和估计应急决策判断矩阵缺失数据.     

损毁情景下应急设施选址的多目标决策方法

应急设施选址问题是应急管理中的重要问题,设施的长期战略性地位,促使决策者在进行选址决策时关注多种目标.在一定的经济投入条件下,本文首先提出了决策者制定设施选址方案时的目标原则,构建以时效性、均衡性和鲁棒性为核心的评价体系,进而建立了应急设施选址的多目标优化模型,用覆盖为目标的救援总时间反映时效性,最大救援半径反映均衡性,以及设施损毁情景下额外增加的救援变更时间反映鲁棒性,用三个目标函数组成的三元组刻画选址决策的目标向量,理想点是一个三元向量,每一个分量值表示只以这个分量目标函数求解得到的最优值,提出了基于理想点的目标扰动最小化模型,并采用遗传算法设计求解方法,通过算例分析了模型和算法的有效性,说明本文提出的模型与算法在解决应急设施选址决策方面具有一定的应用价值.     

面向突发事件的模糊多目标应急决策方法

应急环境下的信息具有不确定性、模糊性, 运用单一的方法很难做出有效决策. 集成模糊理论, 灰色系统理论和多目标决策理论, 提出了一种改进的模糊多目标应急决策方法. 该方法首先结合灰色关联度计算各决策方案到TOPSIS正负理想解的距离, 然后采用三角模糊数, 处理决策信息的模糊性和不确定性, 突出了各决策方案之间的关联影响. 最后, 结合核电站事故应急决策的例子, 验证了所提出方法的可行性和有效性.