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原文传递动态需求条件下海上突发事件应急资源优化配置研究

论文题名：	动态需求条件下海上突发事件应急资源优化配置研究
关键词：	海上突发事件;应急资源;优化配置;动态需求
摘要：	应急资源是应急救援的物质基础，应急资源配置则是应急资源管理的重要环节。近年来，我国海上突发事件频繁发生，由于海域情况复杂，突发事件易发生演化且救援相对困难，海上突发事件带来的危害、产生的影响较大，面对严峻的海上安全形势，加强水上应急保障能力建设，制定合理的应急资源配置计划显得尤为重要。本文以海上应急救援为背景，结合国家对海上应急资源配置的规定和要求，综合考虑事故区域应急资源动态需求特性和储备基地储备环境的特殊性，围绕应急资源配置体系，探究了动态需求条件下的应急资源配置机理，在事故区域应急资源动态需求分析的基础上，确定各储备基地应急资源最佳配置水平，并从动态补给的角度研究储备基地应急资源配置水平的控制，保证应急资源配置优化的连续性，主要研究内容如下：　　1）梳理应急资源配置基础理论。界定本研究中海上突发事件及应急资源的内涵，分析海上突发事件演化过程和应急资源来源和分布特点，明确本研究海上突发事件应急资源配置优化的内涵，从应急资源配置主体、过程、阶段划分、基本要求四个层面阐述海上突发事件应急资源配置体系。并探讨动态需求对应急资源配置的影响和作用机理，以及动态需求条件下的应急资源配置特征，总结出动态需求条件下海上突发事件应急资源配置的流程，为后续应急资源配置研究提供理论支撑。　　2）采用“先总后分”的研究思路，分析海上突发事件事故区域动态需求。首先综合考虑海上突发事件风险频次、海域风险程度、气候环境等因素，建立基于小波神经网络的应急资源动态需求预测概念模型，预测出整个研究海域应急资源动态需求总量，再根据海上突发事件的空间分布，将平面几何中的最小圆覆盖思想与空间聚类分析技术相结合，划分出若干事故区域并确定各事故区域应急资源需求权重，从而计算出各事故区域应急资源动态需求。最后以山东海事辖区为例，分析未来一段时期各事故区域应急资源动态需求。　　3）阐述事故区域应急资源需求动态变化情形下储备基地应急资源配置机理，明确动态需求条件下储备基地应急资源配置的原则、目标和约束条件明确，分析鲁棒优化方法解决动态需求条件下储备基地应急资源配置的适用性。以储备基地应急资源配置总时间和总损失最小为目标，建立了基于动态需求的储备基地应急资源配置模型，分析了调运量、补偿量与动态需求的线性关系，构建了决策变量与不确定参数间的仿射函数，并考虑需求的动态变化和决策者的风险偏好，采用鲁棒优化思想，针对目标函数和约束条件中均含有不确定参数的情形，引入两类鲁棒控制参数，得到储备基地应急资源配置鲁棒对应式，最后采用对偶定理将模型转化为易求解的线性规划问题，从而构建了基于动态需求的储备基地应急资源配置鲁棒优化模型，并对鲁棒优化模型解的可靠性进行分析，给出了NSGA-II算法实现步骤。最后以山东海事辖区应急资源储备基地消油剂的配置为例，借助matlab7.0软件进行编程，求出不同需求扰动水平和鲁棒控制参数条件下储备基地应急资源配置鲁棒优化方案，并对鲁棒优化配置的效果、投入以及鲁棒优化解的可靠性进行分析，研究了储备基地应急资源配置目标和配置量随扰动需求和鲁棒控制水平的变化规律。　　4）分析储备基地应急资源调用消耗和库存损耗对应急资源配置水平的影响，阐述了储备基地应急资源配置水平控制机理，明确了储备基地应急资源配置水平优化控制的目标和内容，并依据应急资源调用规律特性，对储备基地应急资源进行分类，阐述了变质库存相关的理论和模型，提出了基于变质库存的不同种类应急资源配置水平控制方法。针对通用型应急资源调用消耗速率恒定，借鉴变质库存的思想，在传统经济订购批量模型上进行改进，构建了通用型应急资源配置水平控制总成本函数，采用向前迭代逼近的方法，寻求最优的订货周期和订货量，以实现应急资源配置水平控制总成本最小；专用型应急资源调用消耗随机，综合考虑专用型应急资源的库存损耗和缺货损失，采用[s，S]随机库存模型，构建了专业型应急资源配置水平控制总成本函数，寻找出专用型应急资源最优库存上下限，以实现储备基地专用型应急资源配置水平控制总成本最小。最后，通过算例验证了储备基地通用型和专用型应急资源配置水平优化控制的有效性与合理性，并分析了储备基地应急资源配置水平控制策略与库存损耗率、控制成本间的变化规律。　　通过对动态需求条件下海上突发事件应急资源配置优化的研究，可科学规划储备基地应急资源的配置水平，并制定合理的配置水平控制策略保证储备基地应急资源连续供应，从而提升我国水上应急救灾保障能力，为海上应急管理者提供决策参考。
作者：	张文芬
专业：	交通运输规划与管理
导师：	杨家其
授予学位：	博士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文