自然灾害应急救助物资调度中需求信息牛鞭效应的风险评估

需求信息的准确发布和传递是保障应急救助物资调度顺利实施的前提条件，但自然灾害应急响应的紧迫性和不确定性导致几乎无法得到准确的需求信息。本项目将研究不完备信息条件下应急响应救助物资需求预测模型，定量描述需求信息在物资调度各环节传递过程中不确定性放大或变异的效应（牛鞭效应），并通过随机过程分析和多主体博弈模型揭示这种效应产生的原因；利用基于仿真技术的案例推演方法，应用情景分析描述手段，评估不确定需求信息的发布与传递对物资调度过程造成的风险。本项目首次将风险评估引入应急响应模型中，为有效决策提供更完善合理的科学依据，具有较强的现实和科学意义。

自然灾害应急响应过程，是一个紧迫短暂没有周期性面对的是一种几乎完全不确定性的条件，几乎无法得到准确的需求信息，这使得应急供应链同传统商业供应链有着本质的差异。因此本研究为了揭示应急响应过程的不确定性从理论和具体实例两个主要方面进行研究。.在理论方面，以应急响应中从灾区需求发生到供应抵达整个过程为研究对象，揭示了应急供应链的基本结构特征和不确定性来源；应急供应链的驱动源需求信息的发布与传递方式与传统供应链有着本质的差异，通过需求与供给关系的分析，提出需求压力的概念将需求与供给联系起来，并引入需求关注度的因素，分析了应急供应链中牛鞭效应的传递的效应。并通过2013年4•20雅安地震后实地调研和数据收集，从实证上验证了应急供应链牛鞭效应的存在、证明了理论的有效性。.在实例方面 选取应急响应过程中两个典型情景——渔船回港和车辆疏散。.前者研究了台风来临之前的渔船回港避风问题，这个问题本身是一个特殊的多对多的指派优化问题，并且对于应急响应问题优化目标不应局限于时间最短的特殊性，建立了应急响应问题的过程性风险评估模型，这使得优化问题变得更加复杂，我们设计了有效的优化算法并同传统模拟退火方法比较结果明显优于该结果。此外在考虑渔船回港的意愿基础上设计渔船回港避风仿真模型。模型中台风与渔港作为非活动主体，政府和渔船作为活动主体，渔船根据台风灾害信息、政府指令及渔港状态等要素做出是否回港和选择港口的决策。选取浙江省主要渔港作为案例背景进行仿真实验。.后者针对车辆疏散问题则根据目前大城市人口密集车辆拥堵特点，设计多源多汇的网络疏散模型，优化算法取得了较好效果。车辆疏散仿真模型基于交通路网的基本节点与边的结构，以排队论为核心理论模型设计车辆行驶控制规则，并且每辆车在行进过程中都可以自主进行行车路线的选择决策。运用仿真模型模拟了车辆在路口的穿行及拥堵现象，并基于模型设计了四种基本车辆路线选择决策模式，通过仿真输出结果比较了不同决策模式下的车辆行车路线、路段行车情况、疏散时间。车辆疏散仿真模型将为进一步研究车辆疏散控制与优化问题提供实验平台与依据。