考虑居民心理成本的多周期物流网络优化.pdf

中国储运网H t t p:/www.c h i n a c h u y u n.c o m为满足疫情防控的物资需求，构建了一类考虑居民心理成本的多周期应急物流决策模型，每个决策周期中包含疫情变化模型和应急物流选址路径优化模型，疫情变化模型分析疫情需求输入到以最小社会物流总成本和最小心理成本为目标的应急物流选址路径优化模型。最后使用遗传算法对算例求解，算例表明模型有助于控制疫情发展状况、降低物流配送成本和缓解居民心理成本，能够为疫情防控决策提供思路。随着时代的发展，人们对疫情救援活动不仅满足于物质层面，还会关注自己心理状态是否得到及时回应 1-3。因此，疫情防控背景下高效、准确的地应急物资运送到人们手中，同时缓解人们心理，是目前应急物流应该研究的重点。疫情下的疫情变化的研究。曹盛力等 4 建立S E I R传染病动力学模型。有学者以疫情变化模型为基础，构建多级多周期物流网络。如朱莉等 5 以 S I R传染病模型为基础，建了三层应急物流网络模型。H u等 6 建立了一个以降低物流总成本、救援风险和受灾群众等待救援时间的多目标线性规划模型。综上所述，应急物流相关研究较多，但大多研究都是在物流网络规划中单独考虑疫情变化模式或人们心理因素，很少有将疫情变化模式和心理成本在物流网络规划中集成研究。基于此，构建一类考虑居民心理的多周期应急物流网络优化模型，形成多周期决策。1.模型构建1.1 疫情变化模型疫情变化模型如图 1所示，以模型为基础，将人群划分为四类：易感染者（S）、潜伏者（E）、感染者（I）及治愈者（R）。设总人口为四类人群之和 N，N=S+E+I+R。图 1疫情变化模型上述模型涉及的参数定义如表 1 所示：表 1参数定义表根据上述参数定义，构建以下差分方程：Sj（t+1）=Sj（t）-wjrj（1 jIj（t）+（2 jEj（t）Sj（t）/Nj，?jJ，t T（1）Ej（t+1）=Ej（t）-wjrj（1 jIj（t）+（2 jEj（t）Sj（t）/Nj（t）-Ej（t），?j J，t T（2）Ij（t+1）=Ij（t）+Ej（t）-jIj（t），?j J，t T（3）Rj（t+1）=Rj（t）+jIj（t），?j J，t T（4）公式（1）-（4）表明对于意仓室而言，舱室时刻的人数等于其在第时刻的人数加上在时刻进入该仓室的人数舱室去在时刻从该仓库移除的人数。决策者可以利用上述差分方程组对疫情变化形势进行分析，从而获得该决策周期内任意时刻的患者人数数据。1.2应急物流选址路径优化模型1.2.1问题描述构建一个选址路径优化网络，该网络如图 2所示，物资从储备中心发出，经过临时分拨中心将物资分别配送到各个需求小区。图 2选址路径优化网络1.2.2 模型假设与数学符号对模型做出以下假设：（1）模型只考虑单一配送情况；（2）候选储备中心、候选临时分拨中心固定成本已知，需求点地理位置已知，配送车辆的固定成本已知；基于以上假设，模型所需的数学符号定义如表 2 所示：表 2数学符号定义表根据上述参数符号定义，模型的目标函数分别为mi n f 1（c）=fri I?zi（c）+v2i I?j J?uij（c）sij+g G?j J?lg ig idg i+fkk K?i I?yk i+C Ik K?i （I U J）?j （I U J）?dijxk ij（5）mi n f 2（c）=j J?DjTj（6）目标函数为总体运营成本和居民心理成本。约束条件：（1）从储备中心分配给临时分拨中心的物资量要不少于临文/杨茜考虑居民心理成本的多周期物流网络优化C O U N T E R M E A S U R E SA N DA P P R O A C H E S 对策与建议7 3C h i n as t o r a g e&t r a n s p o r tma g a z i n e2 0 2 4.0 3时分拨中心的物资需求量且不超过储备中心最大供应能力，即：g G?g i（c）j J?sij（c），?i I（7）g G?g i（c）g，?i I（8）（2）只有备选分拨中心被选中为临时分拨中心才可配送物资，即：uij（c）zj（c），?i I，j J（9）最终确定的临时分拨中心要小于备选分拨中心数量 n，即：i I?Zi（c）n（1 0）（3）保证每个需求小区只被服务一次，即；k K?j （I U J）?xk ij=1，?j J（1 1）（4）运输路线上的物资需求量不能超过车辆的最大载重量，即；i （I U J）?j J?Djxk ijQk，?k K（1 2）每辆车的运输起点最多为一个临时分拨中心，即：i I?j J?xk ij1，?k K（1 3）每辆车到达一个需求点后就会从此处离开，即：j （I U J）?xk ij-j （I U J）?xk ij=0，?k K，i （I U J）（1 4）（5）决策变量uij（c）=0，1 ，?i I，?j J（1 5）Xk ij（c）=0，1 ，?k K，?j （I J）（1 6）yk ij（c）=0，1 ，?k K，?i I（1 7）1.3 参数调整模型中以物资到达时间差异程度刻画对的心理影响，首先计算物资平均到达时间 T0：T0=（j J?tj）/m（1 8）其中，tj表示物资到达小区 j 的时间，m表示小区的数量。构建心理影响系数函数：wj（c）=1.4，T0-tj-T021.2，-T02T0-tj 01，T0-tj=00.8，0 T0-tjT020.6，T0-tjT02?（2 0）wj（c）表示在第 c 周期中需求点 j 的心理影响系数。2.算法说明文中包含疫情变化模型和应急物流选址路径优化问题，重点是求解应急物流选址路径优化问题。采用遗传算法求解详细步骤如下：S t e p 1：输入模型涉及的相关初始数据及参数，确定需求小区；S t e p 2：采用自然数编码的方式，生成初始种群；S t e p 3：计算根据适应度函数计算种群的适应度值；S t e p 4：判断是否达到最大迭代次数，如果是进入 s t e p 5，如果不是进入s t e p 6；S t e p 5：保留本次种群中适应度值最高的染色体，更新周期数并判断是否达到最大周期，如果达到，算法终止，输出所有物流网络配送方案，如果没有达到，计算方案中的配送时间差输入 s t e p 1；S t e p 6：交叉、变异操作；S t e p 7：精英保留，更新种群，返回 s t e p 3。3.算例说明3.1 算例背景和参数设置本文以重庆市江北区为例，选取江北区内的各小区为备选需求点，区域诉求点 2 0 个备选临时转运中心，2 个储备中心。假设决策共进行 8个周期，每个周期时长 3天，决策总时长为 2 4天。参考文献 1 2 对疫情变化模型参数定义，r=7，1=0.1 2 6，1=0.1 4 8，=1/7，=0.1 6 3。3.2 算例结果分析为方便表达将选址路径优化模型中考虑了居民心理成本，配送时间影响下一周期疫情变化状况的模型结果称为优化后，未考虑称为优化前。对优化前后的各项结果如各周期需求量以及物流网络下的心理成本和物流成本进行比较。3.2.1 优化前后各周期需求量比较图 3 为优化前后各周期需求变化。可以看出，优化前后的需求人数会随着时间的增加而增加，在每个周期内优化前的需求人数要高于优化后的需求人数。图 3 优化前后各周期需求人数3.2.2 优化前后各项成本比较图 4为优化前后物流成本比较，图 5为优化前后心理成本比较。如图所示，不管是优化前还是优化后物流成本都会随着周期的增加而增加，但是在每一个周期中的优化后的物流成本和心理成本都要低于优化前的物流成本和心理成本。4.总结得出以下结论：（1）优化后（模）在各周期需配送的物资需求相应减少。（2）优化前（优）后的模型相比，前者能够将疫情下的应急物流网络与居民心理有效结合，降低物流成本和居民心理成本。这些结论可以在将来政府相关部门进行疫情防控决策时提供参考。但文中仍然存在一些不足之处，如只考虑了单一品类的运输，但实际生活中居民的生活物资可能有多种供应渠道，后面的研究可以研究多种供应渠道的情况，更符合实际。C（作者单位：重庆交通大学经济与管理学院）重庆市教委人文社科基金项目，数据驱动下的抗疫物流网络协同优化研究，2 1 S K G H 0 8 3引用出处 1 巩在武,阳佳琦.考虑灾民心理的多周期应急物资调度不确定规划建模研究 J .中国管理科学,2 0 2 2,3 4（0 1）:1-1 7.2 李妮,冯巩.自然灾害后成人抑郁症危险因素的 Me t a 分析 J .灾害图 5 优化前后物流成本比较图 4优化前后物流成本比较对策与建议C O U N T E R M E A S U R E SA N DA P P R O A C H E S7 4中国储运网H t t p:/www.c h i n a c h u y u n.c o m学,2 0 2 2,3 7（1）:3 5-4 0.3 薛书琦,龚壮壮.突发洪涝灾害中考虑心理焦虑影响的多周期应急物资调度研究 J .安全与环境学报,2 0 2 2,3 0（7）:1-1 0.4 曹盛力,冯沛华,时朋朋.修正 S E I R传染病动力学模型应用于湖北省 2 0 1 9 冠状病毒病（C OV I D-1 9）疫情预测和评估 J .浙江大学学报（医学版）,2 0 2 0,4 9（0 2）:1 7 8-1 8 4.5 朱莉,曹杰.面向灾害扩散的模糊需求下应急调配优化研究 J .系统科学与数学,2 0 1 4,3 4（6）:6 6 3-6 7 3.张彦平.新型冠状病毒肺炎流行病学特征分析 J .中华流行病学杂志,2 0 2 0,4 1（2）:1 4 5-1 5 1.6 H UZH,S H E UJ B.P o s t-d i s a s t e r d e b r i s r e v e r s e l o g i s t i c s m a n a g e m e n tu n d e rp s y c h o l o g i c a l c o s t m i n i m i z a t i o n J .T r a n s p o r t a t i o nR e s e a r c hP a r t B:Me t h o d o l o g i c a l,2 0 1 3,5 5（9）:1 1 8-1 4 1.优化政府职能完善自贸区物流供应链体系文/闫瑾自贸区发展和完善离不开自贸区内物流供应链体系建设。国际贸易日益发展，物流贸易愈加频繁，物流供应呈现快速增长。当前贸易区内政府服务难以满足物流供应链的高效需求，如何提升政府职能，提升政府管理水平和能力成为影响自贸区物流供应链发展的重要问题。本文从自贸区内政府职能现状分析找到政府职能转变存在问题，提出优化政府职能措施，推动物流供应链体系发展。自由贸易区竞争力的提升很大程度上依托于自贸区供应链体系的建设，尤其物流供应链体系在自贸区发展当中扮演重要角色。自贸区的发展离不开政府的政策支撑和政府提供的公共服务。在自贸区发展过程中政府如何定位自身功能，优化政府职能，提升政府服务水平和管理水平，完善自由贸易区物流供应链体系成为当前重要问题。一、当前贸易区内物流供应链存在主要问题政府与市场的关系模糊，区内公共服务供给薄弱，统筹性不足，难以实现协调发展；物流支持产业发展不足，现代化物流人才紧缺。区内配套设施有待加强，配套服务能力尚弱，与国际先进水平差距较大；信息化水平不高，互通共享能力弱，物流信用体系建设滞后；贸易区物流供应发展起步晚、规模小、基础差。当前贸易区内物流企业存在“小、乱、差”现象，难以形成规模化运营；与国际水平相比，缺乏现代物流管理理念，管理方式落后，造成物流资源浪费，难以实现良好物流效益。二、基于政府职能与物流供应链体系中问题成因分析1.政府与市场定位的模糊。自贸区的设立为了通过转变政府职能，实现政府管理模式创新，促进经济改革发展。但是由于政府与市场定位模糊，政府角色没有实现精准定位。在自贸区物流供应体系当中政府职能转变过程中创新力度不足，制度创新效果未能完全释放。行政机构改革力度不足，无法为企业提供创新发展环境。现有区内政府服务难以满足区内物流供应链体系在快速发展，公共服务不到位、公共服务产品短缺，难以支持物流供应链发展需求。2.法律制度不完善。首先是法律制度确实，当前我国没有专门的法律制度对于物流产业和整个供应体系进行规范。法律法规主要以部门规章为主，未成体系。立法的缺失导致自贸区物流供应链的审批、调控、监管环境没有法律依据。其次，立法的位阶低，目前，自贸区开发主要依赖于地方政府，多为地方性政策实践，没有形成统一规划和指导，甚至与现有法律存在冲突。再者，自贸区与其他地区存在双轨政策，导致区内企业与区外企业设计诉讼和争端时，无法确定案件管辖权和法脉准绳。3.物流人才短缺，供给不足。人才是自贸区各项事业发展的战略性资源。自贸区人才储备成为突出问题。自贸区国际化水平越高越需要高素质高水平人才，但是目前来说，具备国际化视野，拥有现代化物流技术人才短缺。高素质人才需求增加且人才招揽力度不足是造成人才供给不足的重要原因。物流人才问题已经成为自贸区物流供应链发展的突出问题。4.区内平台信息共享不足。首先，在自贸区信息平台建设上，信息平台建设落后，是导致信息共享水平不足的重要原因。其次，由于部门利益冲突，信息共享体系建设当中各自为政、多头建设、重复建设。造成了区内信息标准不一，造成信息共享难。三、优化政府职能完善自贸区物流体系对策1.完善相关法律法规，营造良好法治环境。首先，提高自贸区相关法律的位阶。国家层面统一规划、统一指导全方位、高位阶立法，增强相关法律法规的协同性，加强法律的“立改废释”工作，保持法律与时俱进。其次，完善配套物流供应链法规建设。重点对于物流供应链管理中审批、调控、监管等环境，针对性出台相关法律制度，有效规范物流过程。再者，引入多元化、国际化的争端解决机制。当贸易区内各个主体与区外主体发生矛盾时，要明确法律适用范围，有效保护各方合法利益避免法律冲突。2.完善配套设施建设，提高政府服务能力。完善物流设施建设，减轻物流综合运输体系，依托数字化建设与运输枢纽作用，实现海铁、铁空等联运模式。推动联系信息化平台建设，鼓励物流供应链模式创新。及时跟进相关物流配套设施，健全区内仓储、分拨、转运能力，延时供应链服务，推动相关配套产业升级，提升自贸区物流的国际竞争力。提供政府公共服务能力和水平，创造公平公正的竞争环境，提升物流通关率，降低社会物流成本，推动公共服务一体化、信息化、透明化。3.重视物流人才引进与培养。人才培养要以自贸区物流发展需求为导向，制定人才引进计划，出台大力度人才引进政策，发挥高端人才集聚效应，探索人才管理制度。联合高校进行人才培养，自贸区政府可以与国际名校开展联合培养合作，培养出来的人才要适合自贸区发展需求，应加强物流人才储备。4.加强社会监督机制。建设以行业自律、社会监督、政府监督的综合监督体系，实现监管的多元化。监管形式多元化可以减轻政府负担，同时加强监管的公开化、公平化。同时，加强信息共享平台建设，健轻信誉体系。通过信息共享，避免信息“孤岛”，加强公众监督，实现企业协同，提高贸易区内物流供应链健康高效发展。C（作者单位：青海民族大学政治与公共管理学院）引用出处 1 苗馨文.市场经济条件下政府经济管理职能定位及其实现探讨 J .知识经济,2 0 1 8(1 9):3 2+3 4 2 黄琳佳.自贸区物流供应链体系中政府职能优化研究 D .电子科技大学,2 0 2 0.3 李世祥,罗桥,汪军.供应链管理在公共治理中的应用探究 J .领导科学论坛,2 0 2 0,No.1 6 9(1 1):3 5-4 7.C O U N T E R M E A S U R E SA N DA P P R O A C H E S 对策与建议7 5