非常规突发事件下港口-腹地物流运输网络弹性的测度与优化研究

This project integrates theories on logistics systems, port and transportation planning management, and emergency management,to establish resilience measurement and optimization models of port - hinterland logistics transportation networks under unconventional emergency events. The project consists of three main parts. First, it analyzes structures and operational mechanisms of three components of a system: a port, a hinterland and logistics transportation network, and a port-hinterland logistics transportation network as a whole, respectively. Second, it constructs mathematical models measuring resilience of a port, a hinterland logistics network, and port-hinterland as a whole system, respectively. Third, it formulates ans solves resilience optimization models by adopting stochastic programming methods. The projects aims to provide some important theoretic foundations and policy implications for optimal investment allocation of a fixed budget between preparedness and recovery stages, and enhancement of resilience level of port-hinterland logistics transportation networks under unconventional emergency events.

本项目综合运用物流系统、港口运输规划管理、应急管理等的相关理论，构建非常规突发事件下港口-腹地物流运输网络弹性的测度及优化模型。首先，分别对系统的三个组成部分（港口运作系统、腹地物流运输网络、港口-腹地物流运输网络）的结构、构成要素及运作模式进行深入分析，为整个系统的弹性研究打下坚实基础。其次，在第一步分析的基础上，提出影响港口、腹地物流运输网络及整个系统的弹性指标，对其进行量化并构建弹性测度的数学模型。第三，采用随机规划方法，构建非常规突发事件下各系统的弹性优化模型，并对其进行求解，分析影响系统弹性的决策变量及其影响机理，为优化港口-腹地物流运输网络系统在灾前准备-灾后恢复阶段固定预算的投资配置、并提升该网络系统的弹性水平提供理论依据和政策启示。

港口-腹地物流运输网络是实现经济社会发展的重要基础设施。测度并优化港口-腹地物流运输网络的弹性，使其在受到各类非常规突发事件冲击时可以快速恢复运作能力是值得我们深入研究的问题。本研究项目结合港口物流、交通运输管理、应急管理等相关理论，综合运用随机规划、最优化理论与方法、博弈论等相关方法，对非常规突发事件下港口-腹地物流运输网络的弹性问题进行了系统研究。本研究项目分别对该物流运输网络系统的三个组成部分（港口-腹地物流运输网络、港口运作系统、腹地物流运输网络）的结构、构成要素及运作模式进行深入分析，探索港口-腹地物流运输网络系统的弹性测度指标，对其进行量化并构建弹性测度的数学模型，分析影响系统弹性的关键因素及其影响机理，包括事前阶段基于战略层面的预防措施，事后阶段基于运营层面的即时恢复措施，对网络弹性的优化问题进行了分析讨论。本项目研究的理论研究和实践应用结果，为港口-腹地物流运输网络的弹性优化提供了管理启示与政策建议。