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段的资源配置结合确定建造资源供应地点，并且解决了两目标非线性整数规划求解困难的问 题。文中选址能兼顾各个需求点，在所有需求点一定比例需求量均得到满足的前提下使一个 125 周期内各需求点满足的需求量最大化；同时兼顾整个周期调整所选地址点资源量所产生的总 成本最小化，为提高防灾减灾、实施灾后救援的效率提供了决策支持，因而极具实际意义。 但是文中建立的非线性整数规划模型并不能保证每个需求点都能满足最低需求，针对此种缺 陷，魏国强（2009）[30]引入新的决策变量重建需求周期性变化的双目标整数规划模型，并 用目标规划法求解。 130 2.2 各种启发式算法 启发式算法（heuristic algorithm）是相对于最优化算法提出的。它与最优化规划的最 大不同是它不是精确式算法，不能保证给出最优解，但只要处理得当，获得的可行解与最优 解是非常接近的，而且它计算简单，求解速度快。常见的启发式算法包括遗传算法、免疫 算法以及模拟退火算法等。 135 2.2.1 遗传算法 遗传算法（Genetic Algorithm，GA）模拟自然进化过程，利用简单的编码技术和繁殖机 制来解决十分复杂的问题。它是一种全局搜索优化算法，不容易陷入局部最优，并且其运算 速度快，特别是当问题比较复杂时其特点更明显。当得到的最优解不只一个时，就需要根据 实际情况进行选择。另外， 遗传算法一般对所有概率的交叉概率和变异概率选用某一固定 140 参数，且遗传过程中保持不变，但是魏宝红，杨茂盛（2005）[31]却提出了自适应遗传算法， 设计了自适应交叉和变异概率，使其在遗传过程根据适应度自动选择，从而使群体中每个个 体对环境的变化具有适应调节能力，所设计的自适应变异概率可以避免算法的早熟现象，更 有利于确定应急系统选址的最佳组合方案。 随着实际情况越来越复杂，单纯地使用遗传算法已经不能完全解决问题，国内众多学者 145 开始对遗传算法进行改进，以期更符合实际需求。张涛，吕肖东（2008）[32]为解决路径长 度受限情况下的储油基地问题，提出了由随机模拟、单纯形法和遗传算法融合而成的混合智 能算法。李栋学，刘茂（2009）[33]则引入在遗传算法基础上改进的带精英策略的非支配排 序遗传算法（NSGAÒ）解决应急物资储备库选址中的多目标优化问题。 2.2.2 免疫算法 150 应急物资储备库的选址问题实际上是点覆盖问题[34]，具有NP－hard 性质，用一般数学 方法求解有困难，更多的借助于启发式方法。免疫算法(Immune Algorithm，IA)与遗传算法 一样，都是源于生物系统的启示而构造的随机启发式搜索算法，但在功能上存在截然的不同。 遗传算法主要用于搜索全局最优的目标，而免疫算法以搜索多峰值函数的多个极值为目标； 遗传算法没有记忆库，免疫算法结束时却能将问题的特征参数及最后的解存于记忆库中，便 155 于下次借用，大大提高解决问题的效率。近年来，免疫算法在优化领域得到广泛的研究和应 用，尤其在解决多目标优化问题时更具优越性[35,36]。龙文等（2008）[37]在研究应急物资储备 库的选址时，考虑到应急成本和应急时间因素，给出了一种多目标城市应急设施选址问题的 数学模型，鉴于一般方法求解该模型的困难，提出一种多目标免疫算法作为模型求解方法， 但是文中模型没有考虑其他的约束条件，比较简单理想化。 160 2.2.3 模拟退火算法 模拟退火算法（Simulated Annealing，SA）是由Kirkpatrick 于1983 年提出的一种随机 优化算法[38]，用固体物质的降温退火过程来模拟一般组合优化问题的求解，直观简单，便 于实现，是一种有效的全局优化方法。近年来的研究表明模拟退火算法在求应急物资储备库 选址的多目标优化问题时也得到很好的结果。比如韩强（2007）[39]就通过设置罚函数将多 165 目标应急设施选址问题模型转化成易于计算机求解的简单约束模型，并在初始解的选取、温 度参数的控制、可行解的迭代策略和算法终止条件4 个方面展开了模拟退火算法的设计，最 终通过仿真证明了该算法的有效性。 2.3 综合因素评价法 综合因素评价是一种全面考虑各种影响因素，并根据各影响因素重要性的不同对方案进 170 行评价、打分，以找出最优的选址方案。大多数文献都是采用层次分析法来对各种因素设定 权重，综合评价得出最优解。也有的文献是将各种不同优化目标下的最优解利用数据包络分 析法分析这些方案的相对有效性，确定一个使全局最有效的方案。另外，还有些文献引入模 糊参数概念，使用模糊综合评价法确定应急物资储备库的选址。 2.3.1 层次分析法 175 层次分析法（AHP）是美国运筹学家Saaty（1980）[40]提出的一种实用的多目标决策方 法。首先将所分析问题层次化，即根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解成不同的 组成因素，并按因素间的隶属关系将其分成不同层次聚集组合，形成一个多层分析结构模型， 最终归结为最低层（方案、措施、指标等）相对于最高层（总目标）相对重要程度的权值或 相对优劣次序的问题。它合理地将定性与定量的决策结合起来，特别适合那些难以完全定量 180 进行分析的复杂问题。目前该方法在应急物资储备库的选址问题中应用较多。 规划者在进行应急物资储备库的选址过程中，必须考虑诸如建立储备库的固定费用、运 行费用等现实中必须考虑的有限资源的约束问题，但是层次分析法无法考虑这些有限资源约 束问题。方磊，何建敏（2003）[41]利用目标规划法解决了主观愿望（目标）和客观条件（有 限资源约束）相互矛盾的问题，通过层次分析法和目标规划方法的综合运用，解决应急系统 185 选址规划的问题。张锋，但琦（2010）[42]则运用混合0－1 整数规划和层次分析法结合的方 式解决了上述问题。 层次分析法的关键环节是建立判断矩阵，判断矩阵是否合理直接影响到层次分析法的效 果。但是，检验判断矩阵是否具有一致性时计算量大，特别是当矩阵不具有一致性时需要调 整其元素时，往往在实际操作中更为复杂。为了解决上述问题，田依林（2010）[43]在层次 190 分析法中引入模糊语言，从而得到一种实用有效的模糊层次分析法（Fuzzy－AHP），通过 对6 个选址方案进行实验与分析，表明所该方法在应急物资储备库选址中具有可行性。郭健， 赵启兰（2010）[44]将该种方法应用于煤炭配送中心的选址。 2.3.2 数据包络分析法 著名运筹学家A. Charnes（1978）[45]提出了数据包络分析法（DEA），DEA 是一种针 195 对具有多指标投入和多指标产出的同类型部门进行相对有效性综合评价的方法。DEA 采用 变化权来对各DMU 进行评价，结论完全依赖客观数据，但这种客观赋权法忽视决策者的知 识与经验等主观偏好信息，有时会出现权重系数不合理的现象。而完全的主观赋权法随意性 较强，权重的确定与评价指标的数字特征无关，没有考虑评价指标间的内在联系，无法显示 评价指标的重要程度随时间的渐变性。实际应用中，往往将客观赋权法与主观赋权法结合在 200 一起进行评价，无疑会提高评价结果的可信性。方磊（2006）[46]在进行应急系统选址研究 时，为了解决DEA 方法不能反映决策者对各指标偏好程度的问题，将层次分析方法思想应 用到DEA 相对有效性评价中去，建立AHP 约束锥的概念，通过给权重施加约束体现了决策 者的主观偏好，使DEA 评价的客观分析与AHP 的主观分析相结合，从而使DEA 方法更适 合于实际。 205 2.3.3 模糊综合评价法 模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评标方法，利用隶属度理论把定性评价转化 为定量评价，适合各种非确定性问题的解决。应急物资储备库选址方案各评价指标之间并非 相互独立的，它们之间的关系不明确但又的确存在，从本质上讲，这是一种灰色关系。因此， 在进行应急物资储备库的选址时，有些学者开始引人灰色关联度分析。陈海涛（2010）[47] 210 运用基于灰色关联系数的模糊综合评价方法进行评价中国战略石油储备体系的选址方案，较 好的处理方案评估与排序过程中的模糊性和人脑综合判断的灰色综合分析性质，同时结合最 大覆盖模型，分别以沿海和内地两个地区对我国战略石油储备基地进行选址。 在传统的模糊综合评价方法中，各评估指标的权重一经确定后在评估过程中不再改变， 均属于常权综合的范畴，而当某个方案的个别评价指标尤其是权重较小的指标出现严重缺陷 215 时，对最终的评价结果不会有太大的影响，就不能反映出方案的真实合理性。针对这一问题， 彭飞等（2010）[48]在评价战时雷达器材应急仓库选址时，提出采用变权综合的方法对各评 价指标的权重进行适当的调整，更能突出指标体系中个别指标的明显变化，较之常权综合方 法更接近专家评估的思维模式。 3 评析与展望 220 国内外学者从不同的角度出发，对应急物资储备库的选址问题做了有益的探索，这为我 们进一步研究应急系统的选址奠定了良好的基础。但总体看来，研究中仍有一些不足，表现 在：（1）大多数学者对于应急物资储备库选址问题的研究尚处于起步阶段，尤其是国内， 这两年才开始重视应急物流，涉及应急系统选址的相关文献较少，不能很好地指导应急物流 的相关工作；（2）在研究多目标优化的应急系统选址问题时，关于指标体系评价方面，侧 225 重于研究指标的权重问题，却很少涉及指标的选取问题，事实上，现实中不同的应急系统受 到的各方面影响不同，如何合理的选择评价指标关系到整个选址方案的基础方向是否正确； （3）学者们多侧重于理论方法上的探讨，很少应用于实际问题，研究方法大多是通过构造 数学模型并运用一定的算法求解，从而得到最优方案，总体来讲都是比较广义的研究，较少 联系国家、地区实际情况；（4）大部分应急系统选址的研究主要应用于自然灾害、交通事 230 故、医疗抢救等具体领域，少有战略物资领域的应急储备选址研究，尤其是煤炭等物资的应 急储备基地的选址，几乎没有涉及。 有鉴于此，有关应急物资储备库的选址问题，今后的研究重点应该针对某一具体区域的 学术论文网Tag：代写论文 论文发表 代发论文 论文代写 |
