城镇防汛应急物资多层级公私协同储备研究

作     者：张忠义 

作者单位：武汉理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宋英华;王喆

授予年度：2020年

学科分类：12[管理学] 02[经济学] 0202[经济学-应用经济学] 1202[管理学-工商管理] 081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 020205[经济学-产业经济学] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：防汛应急物资 企业代储 公私协同 选址-库存-分配 NSGA-Ⅱ 

摘      要：洪涝灾害是我国常见的自然灾害之一,给城镇居民的生产生活带来了严重的影响,并威胁着居民的生命财产安全。近年来,由于全球气候变化加剧,城镇洪涝灾害频发,如何科学有效储备防汛应急物资是当前应急管理工作的迫切任务。洪涝灾害具有高度的突发性和不确定性,导致在进行防汛应急物资的灾前储备时难度较大。从近几次洪涝应急救援实践来看,物资储备点布局不够科学、层级与部门协同欠佳、物资储备的种类和数量存在缺口等问题,严重影响了应急救援的效率和效果。针对当前防汛应急物资储备过程中存在的问题,本文综合考虑储备库层级、储备库性质、洪涝灾害响应等级以及多物资等影响城镇防汛应急物资储备综合决策的多个因素,研究城镇防汛应急物资多层级公私协同储备问题。首先,通过对应急物资的储备选址、库存管理、分配调度、代储机制以及公私协同储备等文献进行梳理分析,界定了防汛应急物资、企业代储以及选址-库存-分配问题等基本概念;同时,对城镇防汛应急物资的分类和需求确定进行了阐述和分析,并对应急响应等级、储备库级别划分以及应急救援过程中多层级储备库的出救规则进行了阐述和设定。其次,通过对我国现有的防汛应急物资储备体系以及储备模式进行总结,分析确定了城镇防汛应急物资公私协同储备的层级协同、全面保障、分类储备和经济合理等原则,并总结提出了在体制机制方面多层级协同和跨部门协同不畅通、种类数量方面多物资协同储备不合理和管理调度方面代储机制优势不明显等现状和问题。同时,构建了防汛应急物资公私协同储备的政企演化博弈模型,分析了政府与代储企业进行公私协同储备时的利益博弈和策略选择。再次,在政企选择公私协同储备模式且政府选择不监管以及企业选择不投机这一情景的基础上,综合考虑不同等级洪涝灾害的物资需求差异、多层级出救规则和企业代储点等因素构建了多层级协同、公私协同以及多物资协同的选址-库存-分配模型,根据模型特点,设计增加多个全局变量的改进非支配排序多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ）对模型进行求解。最后,以湖北省为例,设置仿真算例,对所构建的模型和设计的算法进行了验证。结果得到了多组可行的选址-库存-分配方案,验证了模型和算法的有效性。对所建模型的优化效率分析表明,政府储备模式在加权总运输时间上略有优势,但公私协同储备模式在系统总成本,物资库存量、物资需求满足率等方面都表现出更大的优势,进一步验证了模型的优化效果。