武可心

摘 要：本文對當(dāng)前應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)內(nèi)涵及其魯棒性進(jìn)行了研究，建立了相應(yīng)的應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)魯棒性模型，并對其進(jìn)行仿真和結(jié)果分析，針對提出的應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)魯棒性模型提出了改進(jìn)優(yōu)化策略，以期為我國應(yīng)急物流體系的構(gòu)建和運行提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急物流;魯棒性;模型建立

中圖分類號：F259.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）07-0126-02

Abstract： This paper studied the connotation and robustness of the current emergency logistics network， established the corresponding emergency logistics network robustness model， simulated and analyzed its results， and put forward improved optimization strategies for the proposed emergency logistics network robustness model， in order to provide some reference for the construction and operation of our emergency logistics system.

Keywords： emergency logistics;robustness;model building

應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)是一個國家或地區(qū)應(yīng)急物流體系最為重要的組成部分。其在突發(fā)事件到來時超強的自恢復(fù)、自組織能力（超強的魯棒性），直接決定一個國家或地區(qū)抵御風(fēng)險的能力。

1 應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)魯棒性內(nèi)涵

1.1 應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)概述

現(xiàn)如今，我國學(xué)者尚未對物流網(wǎng)絡(luò)形成一個明確的定義，比較通用的解釋是：“物流網(wǎng)絡(luò)是指物流過程中相互聯(lián)系的設(shè)施和組織的集合?！边@個解釋并未過多地闡述應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)涵。我國知名學(xué)者繆立新教授指出：“物流網(wǎng)絡(luò)是指實現(xiàn)系統(tǒng)各項功能要素之間所形成的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系?！痹趯?yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)內(nèi)涵和延伸意義的研究上，國外的學(xué)者更加注重用微觀的角度來看待問題，他們認(rèn)為物流網(wǎng)絡(luò)本身是一系列部件的有機組合和聯(lián)動協(xié)作，其本質(zhì)是將物品原料從產(chǎn)地到需求方的傳遞過程，這些網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點可能是政府機關(guān)、指揮中心、倉庫以及運輸站等。

1.2 應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)中的魯棒性

目前，在應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域比較公認(rèn)的定義為：魯棒性是一個物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即使面臨內(nèi)部結(jié)構(gòu)或外部環(huán)境的改變時也能夠維持其功能的能力[1]。對于應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)魯棒性的更深層次的理解為，在其系統(tǒng)本身限度范圍內(nèi)，遇到突發(fā)性外力作用下發(fā)生中斷風(fēng)險之后能迅速恢復(fù)到正常功能的能力。

2 應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)魯棒模型的構(gòu)建

2.1 相關(guān)模型參數(shù)研究

2.1.1 架構(gòu)的魯棒性參數(shù)。應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)關(guān)系可抽象為一個有向圖，整體構(gòu)造成一個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。對于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來說，架構(gòu)的魯棒性可轉(zhuǎn)換為在遭受隨機性、不確定事件時應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖中最大連通子圖的大小，因為最大連通子圖的大小直接決定在遭受突發(fā)事件時原應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)中仍然能連通的節(jié)點數(shù)量。用字母M代表最大連通子圖，M越大，結(jié)構(gòu)中連通節(jié)點越多，穩(wěn)定性越強;相反，M越小，架構(gòu)中連通節(jié)點越少，穩(wěn)定性越差[2]。

2.1.2 性能的魯棒性參數(shù)。通過分析決定架構(gòu)魯棒性參數(shù)中最大連通子圖，可知，在性能參數(shù)上本質(zhì)是各個連通節(jié)點的平均最短路徑（本文用D表示）。對于一個最大連通子圖而言，其內(nèi)部連通節(jié)點之間的平均最短路徑能直接反映整個網(wǎng)絡(luò)的性能。在應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)性能魯棒性中，最大連通子圖的平均最短路徑越短，表明子圖內(nèi)可達(dá)節(jié)點的傳輸速率越快;反之，平均最短路徑越長，表示子圖內(nèi)可達(dá)節(jié)點傳輸速率越慢。為此，可用平均最短路徑衡量一個應(yīng)急物流網(wǎng)路中性能的好壞。

2.2 模型的構(gòu)建

基于前文對決定應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和性能魯棒性的研究，下面對模型的構(gòu)建進(jìn)行論述。前文中對應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點做過論述，實際中這些節(jié)點可能是指揮中心、救災(zāi)供應(yīng)站、物流倉庫以及轉(zhuǎn)運站等。將這些節(jié)點都抽象為一系列X1，X2，X3，X4… XN節(jié)點，這些節(jié)點相互連接形成一個物流網(wǎng)絡(luò)。①在一個救災(zāi)供應(yīng)節(jié)點a進(jìn)入應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)時，需要與之前的m個節(jié)點（1<m<n）發(fā)生連邊的概率為p，與此同時其與剩余節(jié)點連邊的概率為1-p;②一個救災(zāi)儲備節(jié)點b進(jìn)入應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)與情況①一樣;③一個資源需求節(jié)點加入應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)內(nèi)也是如此。

2.3 隨機抗干擾處理

在隨機抗干擾處理時，設(shè)定前提為應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間的連邊概率為①②③情況所述，在某個節(jié)點受到突發(fā)事件干擾后消失的節(jié)點為去點。本文在處理隨機干擾時，先對每個節(jié)點賦予一個隨機的概率值pi，采取的措施如下：①對每個節(jié)點的度進(jìn)行從小到大排列，取到某度值之前的節(jié)點概率為Pm，剩余節(jié)點概率值為Pn;②對受干擾后，應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑進(jìn)行由小到大排序，按照類似?、僦卸鹊母怕室粯?，截取某數(shù)值前后的最短路徑概率;③上述兩種情況在取得某值前后的概率時，要保證前面節(jié)點概率中的最小值大于后面節(jié)點概率中的最大值[3]。

3 模型的求解及結(jié)果分析

3.1 仿真步驟

在仿真過程中，要綜合考慮應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間的溝通順暢程度。本模型設(shè)計采用取整個應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點度值最大或平均最短路徑最小的節(jié)點為整個應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點，在該節(jié)點的周圍打造一個小于應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)總結(jié)點n的應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)，模型的仿真步驟如下。①初始化應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建相應(yīng)節(jié)點以及節(jié)點概率。②對于新增或是減少的節(jié)點進(jìn)行類型判定。③根據(jù)節(jié)點度分布情況進(jìn)行統(tǒng)計計算。④結(jié)合隨機抗干擾處理方法去除應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)中受隨機干擾的節(jié)點。⑤對結(jié)構(gòu)魯棒性和性能魯棒性進(jìn)行分析。⑥繪制生成相應(yīng)圖表。

3.2 仿真結(jié)果分析

在通過計算機按照上述算法模擬時，如果應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中去點的比例相對于整個節(jié)點數(shù)逐步增加，那么整個網(wǎng)絡(luò)中有效的節(jié)點逐步減少，表明應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)在遭受突發(fā)事件時，整體結(jié)構(gòu)的魯棒性減弱;相反，如果在遭受突發(fā)事件時，除去隨機干擾因素存在，有效節(jié)點數(shù)目沒有明顯減少則表明魯棒性強。

對于性能魯棒性來說，在應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)體系遭受突發(fā)事件時，去點的比例應(yīng)呈波動變化。一個性能魯棒性高的應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)體系，在遭受突發(fā)事件的前期，整個應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)聯(lián)通節(jié)點的傳輸效率會出現(xiàn)暫時性的減弱，各個救災(zāi)物資供應(yīng)站出現(xiàn)短暫的傳輸效率低下。但是，由于性能魯棒性強，自恢復(fù)、自組織能力強，整個性能和傳輸效率通過圖表看呈現(xiàn)上升趨勢，然后逐漸趨于平穩(wěn)[4]。

4 應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)魯棒性模型的實際應(yīng)用及優(yōu)化方法

4.1 應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的結(jié)構(gòu)要求在設(shè)計應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)支出時要考慮到災(zāi)備問題，要設(shè)計層次化、統(tǒng)一化、高依賴性以及高效的應(yīng)急聯(lián)動體系。最大程度地提升災(zāi)難發(fā)生時的應(yīng)急處置效率，縮短應(yīng)急處置時間。

4.2 挖掘現(xiàn)有資源可利用性

在優(yōu)化應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)魯棒性模型時，不要盲目擴(kuò)建新的節(jié)點或資源，節(jié)點的擴(kuò)張意味著風(fēng)險的提升，要充分利用現(xiàn)有資源，挖掘現(xiàn)有資源的可利用性。重新整合節(jié)點，構(gòu)建高效的連接構(gòu)建模式，完善應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)功能，提高魯棒性。

4.3 注重逆向網(wǎng)絡(luò)機制的構(gòu)建

逆向網(wǎng)絡(luò)機制是在災(zāi)難或突發(fā)事件發(fā)生時，救災(zāi)物資不僅第一時間要運送到受災(zāi)地點，對于受災(zāi)地點內(nèi)已破壞的物品也要及時運送出去，形成雙向的流動機制，以便保證整個災(zāi)區(qū)系統(tǒng)的正常。因此，對于應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)模型中逆向網(wǎng)絡(luò)機制的構(gòu)建十分重要，這也是提升整個災(zāi)難處置的有效方式。

5 結(jié)論

本文提出的一種應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)魯棒性模型是為了解決實際問題。在實際應(yīng)用中，應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)在遭受突發(fā)事件時，對于魯棒性的研究有助于應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)按照原先計劃進(jìn)行工作，保證網(wǎng)路內(nèi)連通節(jié)點和應(yīng)急物資的有序流動，提升整個應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)的有效性、靈活性和可持續(xù)性。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李政玲.基于蟻群算法的應(yīng)急物流動態(tài)網(wǎng)絡(luò)魯棒優(yōu)化[J].交通科技與經(jīng)濟(jì)，2016（4）：43-48.

[4]談文靜.不確定條件下考慮需求緊急度的應(yīng)急物資調(diào)度研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2016.