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基于复杂网络的应急救援网络研究

于彧洋  
【摘要】:应急救援网络作为应急救援行动开展的基础,其网络结构好坏对救援效率有着十分重要的影响。因为灾害的发生不可预测,救援组织难以准确判断受灾范围和受灾程度,同时也无法对救援物资的需求数量做出估计。如何提高应急救援网络的性能,有效发挥各个组织的优势,确定应急物资储备库的数量及位置,为受灾地区提供更快速更高效地救援,是研究应急救援网络的重要内容。应急救援网络是一个典型的复杂网络,而复杂网络的研究是近年来的一个热点,为研究分析应急救援网络中组织演化和应急物资储备库选址提供了新的思路。本文先以应急救援网络为基础,以应急救援组织网络中受灾点、政府部门、民间组织以及志愿者在灾难救援互动中形成的关系为研究对象,基于无标度网络,使用MATLAB构建了应急救援组织网络演化模型。从网络演化的角度分析研究应急救援组织网络,分析并比较了政府与民间组织不同合作模式下,应急救援中救援网络结构对救援效率的影响。通过分析受灾点数量、政府对资源控制力度变化,对未满足率、浪费率和救援时间效率影响的仿真结果,证明了模型的有效性。在此基础上,提出具有更高人力资源、物力资源利用率、分配公平性和救援时间效率的政府干预救援模式。政府干预模式下,应急救援网络的网络结构抗干扰能力更强、响应速度更快、经济成本更低、资源利用率更高,而且能得到救援更有序、参与度更高、反应更快速、指挥更准确的救援组织管理模式。紧接着,本文以应急救援网络中应急物资储备库选址问题为研究对象,通过设计多个需求情景来描述受灾点与应急需求的不确定性,建立有最大运输距离限制的鲁棒优化模型。选取适合的情景参数,使用遗传算法,通过Matlab仿真软件对其求解,选择出具有良好鲁棒性的位置。建立应急物资储备库的网络,不仅能够有效解决应急救援中物资需求数量大、需求点多、需求持续长等问题,而且还能提高物资统计、筹集、分配的工作效率,加快应急物资流通速度,对完善应急救援网络具有重要意义。本文为政府部门合理进行应急救援组织管理、救援物资分配和权力下放提供了决策借鉴,为建立具有鲁棒性的应急物资储备库网络提供了新的研究思路。


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