论城市应急物流

论城市应急物流

近年来，我国城市突发事件明显增加，而城市突发事件往往造成巨大甚至毁灭性破坏，特别是随着城市化进程的加快，城市规模的不断扩大，城市遭到突发事件袭击的威胁也在不断增加。如何提高应急物流物资的储备量，以及快速准确的预测灾区的物资需求量，快速构建合理的应急物流配送中心，同时以最合理的配送策略，将物资运送至灾区，是城市应急物流管理面临的首要问题。

本文以城市突发公共卫生事件为背景，对城市应急物流理论进行梳理，阐述了城市应急物流的概念和特性，分析了城市应急物资管理内容；接着对城市应急物流物资仓储与配送策略理论进行分析。本文基于城市应急物资的分类，运用成本利润法对城市应急物流物资，进行储备模式分类，再运用多目标标规划，对仓储管理模式进行建模，并以算例证明城市应急物流物资仓储模式的优越性；对城市应急物流的需求预测,构建了推拉式预测模型，并以算例分析证明模型的有效性；通过对城市应急配送中心的选址问题进行分析，运用基于德尔菲法的多目标规划方法，建立了城市应急配送中心选址模型，并通过算例分析，证明模型的合理性与优越性；通过对城市应急物流配送策略分析，提出在城市应急管理下的配送策略。

针对城市应急物流物资调配与运输管理软件系统的业务流程，进行系统架构及功能分析设计。结合现有的运输系统，实现了城市应急物流物资调配与运输管理软件系统开发。该系统可以实现，对城市应急物流物资的储备模式、仓储管理模式、需求预测管理、应急配送中心管理的综合管理。在系统管理中，实现仓储管理模式的自动判定；通过测试分析，证明系统生成的仓储管理模式的有效性，对城市应急物流管理具有重要的指导意义。 关键词：城市应急物流，仓储与配送策略，推拉结合算法，多目标规划

Research on warehousing and distribution strategy of City Emergency Logistics Abstract

In recent years, many incidents increased significantly in China, as unexpected events often cause great devastation, especially when the process of urbanization accelerate more quickly, and the size of cities are expanding, the threat of emergencies incidents to the city are increasing. How to improve the amount of the reserve in emergency logistics supplies, as well as the demand for prediction of materials affected areas fast and accurately, to construct

reasonable emergency logistics distribution center, while to transport supplies to the disaster area in the most reasonable distribution strategy, which are the most important issue for the City Emergency Logistics management.

This paper takes the city emergency public health for background, makes a summary on the City Emergency Logistics theory, describes the concept and characteristics of city emergency logistics, analysis of the content of city emergency supplies management; then for warehousing and distribution strategy theory of city emergency logistics supplies for analysis. Based on the classification of city emergency supplies, the paper makes a reserve pattern classification for the city emergency logistics supplies by the use of cost-benefit method, then uses standard multi-objective planning for warehouse management modeling, and proves that the city emergency logistics material storage mode superiority by numerical examples. Next, the paper constructs push-pull prediction model for demand forecast of the city emergency logistics，and proves the validity of the model by a numerical example. This article makes an analyze on the city emergency distribution center location problem firstly, establishes an city emergency distribution center location model with a method based on the Delphi method and multi-objective planning, and justify the superiority of the model in a numerical example, then the paper proposes emergency management in city distribution strategy, through the city emergency logistics and distribution strategy analysis. To the city emergency logistics material management and transportation management software system of business process, the paper analysis and designs system architecture and function. The paper develops the deployment of the city emergency logistics supplies and transportation management software system. The system can achieve integrated management of city emergency logistics supplies reserve mode, storage management, demand forecasting management, emergency distribution center management. The warehouse management can achieve automatic selection decisions in the system management. Though the test analysis, it can prove the effectiveness of the system-generated warehouse management mode, which is an important guiding significance for the city emergency logistics management.

Keywords: The City Emergency Logistics， Warehousing and Distribution strategy， Push and pull combination algorithm，Multi-objective programming

第1章 绪论 1.1 研究背景与意义

随着我国城市化进程加快，城市规模不断扩大，城市遭受自然灾害、公共卫生事件、重大事故等突发事件袭击的威胁也在不断增加。城市系统因素众多，存在着相互作用与非线性机制，呈现高度动态的开放性。这使得城市突发事件具有快速复杂的关联效应及积散效应，如果应急处理失当，将对城市经济与社会生活造成较大的负面影响。城市应急物流体系能否及时保障救援物资的需要，将直接影响到突发事件应急处置行动的成效。

国家2011年修订的《关于突发公共卫生事件应急条例》中关于突发公共卫生事件的概念，指出城市突发公共卫生事件是指突然发生，造成或者可能造成社会公众健康严重损害的重大传染病疫情、群体性不明原因疾病、重大食物和职业中毒以及其他严重影响公众健康的事件。其本质特征是由自然因素和人为因素共同所致，特点具有成因多样性、分布差异性、传播广泛性、危害复杂性、公共卫生事件频繁发生等。

我国城市的人员密集，各类楼房的性能差异，影响着城市应急物流管理效率高低，影响着应急物资是否能够到达灾区需求点。当突发灾害爆发时，要快速启动救助行动，向受到危害的地区和人员运送充足的物资，而由于这种突发事件的不可预知性，因此受到危害的地方常常缺乏充足的物资实施救助，那就需要选择合适的物资供应点收集物资，并集中对需求点进行物资供给。本课题计划研究现有应急物流物资仓储与配送策略,并结合城市应急的特点,研发一个城市应急物流物资调配与运输管理系统，这系统主要针对配送中心选址、灾区需求进行预测、以及物资仓储管理模式等方面内容进行研究,最终在系统的帮助下,能够快速的针对城市应急的情况,快速做出仓储与配送策略的选择。

本课题研究成果应用，可以有效发挥现有仓库的潜力，并利用专业公司对仓储的管理能力，在城市应急情况下，快速完成对应急物流配送中心的选址，并对灾区需求进行合理预测，最终，完成将救援物资送达灾区需求点的任务。 1.2.城市应急物流国内外研究现状

关于应急物流的研究，国外研究较早，大多采用定性与定量结合的方法，集中于定性指标定量化，以及模型的算法求解。相比而言，国内研究大部分是，从对应急物流的概念、特点、相关政策法律，以及应急保障机制等方面进行研究，而定量研究是在近五年才引起人们的关注，研究成果大量涌现。

在国内对应急物流的研究，欧忠文,姜玉宏,颜华等（2007）认为应急物流是一种为自然灾害、公共卫生事件等突发事件提供应急物资，追求时间效益最大，和灾害损失最小的特殊的物流活动[1]；高建国,贾燕,李保俊等认为应急物流的目标是追求时间效益最大和物流费用最小[2]。 1.2.1 城市应急物流国外研究现状

国外研究成果较多，英文发表的研究成果则以美国、日本、俄罗斯为主，年代集中于上世纪九十年代后期至今。尤以 2004 印尼海啸后为甚。美国较早研究应急物流，认为应急物流最初与军事物流紧密相联。二战结束后, 美国学者研究了美国的战争后勤供给，Thomas从供应链可靠性的角度，定义应急物流，认为应急物流生命周期分为部署、维持和重新配置三个阶段。Ernst借鉴商业物流的概念内容，认为应急物流是，从供应商到受灾群众的救援物资、信息与资金的流程 。

在1979年，美国成立以“中央协调，地方负责”特征的应急管理模型，在该模型下，联邦应急管理署负责对应急事件进行管理。文献[3]介绍了美国应急物流系统，当发生重大灾害时，一旦州政府处理能力不足以应对灾害，由州灾害局向联邦政府申请，再经联邦应急事件管理局鉴定后，由总统宣布为国家级灾难，进入联邦紧急反应计划阶段。Balcik等从人道主义救助角度，研究物流救援设施的定位问题[4]。

在仓储管理方面，国外仓储业经过长期发展，建立并完备的仓储硬件设施建设，物流成本大幅度降低，尤其是仓储成本，可以在一定程度上反映其信息化程度。随着新仓储管理思想和管理方法不断融入，向高科技技术方向和专业化方向发展，已经成为外国仓储管理的发展趋势。70年代中期,美国出现专业的仓储管理系统,标志着仓储管理系统进入快速发展期[5]。80年代,随着仓储管理思想逐渐成熟,仓储管理信息系统更进一步的成长,开始利用计算机仿真技术对复杂系统进行仿真比较和优选,利用图论、专家系统、模糊集理论，进行多目标优化问题的探讨[6]。在欧美日等国家仓储设备自动化程度不断提高，仓储管理更加普遍地釆用电子数据交换(EDI)、条码系统(Bar Code)、无线网络、手持终端、无线射频(RFID)等技术 [7]。Ssrikonda等通过对欧洲和美国面临的供应链管理和库存控制问题进行研究，在仓库管理提出采用模糊逻辑与射频识别，制订监测方案布局的理论模型[8]。James C等将固定式RFID阅读器和天线，安装在接收/航运码头和无源标签，提高仓库管理的效率和效益[9]。

在物资需求预测方面， Ordoez Fernando等研究如何在大规模突发事件中确定医疗物资设施的位置，通过处于不同质量水平（距离）的综合服务设施来为每个需求点提供物资的办法解决物资需求的不确定和医疗供应不足的问题[10]。Jiuh-Biing Sheu [11]认为高效分配应急物资是

快速应对突发事件的关键，并采用模糊分析法计算时变的应急物资需求以及灾区的分类。Ozlem Ergun 等认为在每个阶段有不同的需求模式[12]。Ali Bozorgi-Amiri提出一个改进的鲁棒优化模型，解决需求、供给和成本所固有的不确定性 [13]。

对于应急物流中心选址问题，典型的代表是Jamie Dekle等根据选择佛罗里达州的灾难恢复中心的要求，选择一些定量的目标，构建整数规划数学模型[14]。Bryan F. Jones 等运用遗传算法解决了，消防站的模糊多目标选址优化问题[15]。Beraldi等对确定了服务设施选址的最优概率模，通过放宽允许的概率限制来评估选址方案的成本和可靠性。Nikolas Geroliminis等考虑两个城市的网络空间和时间需求特点，把紧急救援车辆的分区和调度问题加入选址模型 [17]。Thorleuchter等建立一个稳健的应急管理智能物流系统。Kaan Ozbay等（2012）建立一个有效的人道主义库存模型和应急物流系统，并提出一个全面的基于应急物资供需的实时追踪的方法

Pavankumar Muralia等考虑分布覆盖率和需求不确定性，建立一个以最大化覆盖率，减少损失的城市应急医药选址模型，并通过定位分配的启发式算法求解模型。Sunarin Chanta等考虑到应急医疗救援的公平性，依据节点的需求确定权重，以最小化民众的嫉妒之和为目标，并使用禁忌搜索来求解模型

综上所述，国外文献的研究集中在城市应急物的仓储与配送管理方面，其中仓储管理主要在信息技术的应用，构造仓储管理信息系统，配送方面集中在选址、需求预测其中的一面，并取得效果。近年来随着社会发展，对于城市应急物流的综合多方面研究，正在成为研究城市应急物流的主流。

1.2.2 城市应急物流国内研究现状

国内对应急物流研究从 2003年开始，欧忠文等[18]认为应急物流是以追求时间效益最大化和灾害损失最小化为目标，目的是提供突发事件应急物资的特殊物流活动。雷玲[19]认为应急物流是为满足突发事件物资、人员、资金的需求，进行紧急保障的一种特殊物流。何明坷[20]分析应急物流发生的原因，认为应急物流是由突发性因素而导致的特殊物流，需要满足突发性因素产生的应急物流需求，进行的应急物资供给活动。

丁斌等针对单位时间内发生突发事件可变的情况,构建不同情况的成本函数，从突发事件发生频率等变量变动的情况出发下，寻找应急物资存储成本最少的储备方式[21]。陈建华等通过对应急物资进行分类，结合当前应急物资储备模式 ，阐述当前应急物资储备模式的适用范围 [22]。陈业华等针对突发事件灾前应急物资需求特征，建立一种政企联合储备模式[23] 。张永