一个跨期应急物资库存模型及其解析仿真求解算法
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应急物资供应区域的物资调度模型与算法研究季开青,李大卫(辽宁科技大学理学院,辽宁 鞍山1140511)摘 要: 对跨区域的大规模应急物资调度来说,应急物资供应区域的物资调度是保障应急后续物资的关键。
本文将轴辐式网络应用在应急物资供应区域的物资调度中,建立以外运开始时间最早、成本最少为目标的连续消耗型物资调度的双层优化数学模型,基于该问题的特点,给出了相应的求解算法,并对具体算例进行了求解。
关键词: 轴辐式网络;应急物资调度;区域系统;模型;算法 中图法分类号: C935;TP391.9 文献标识码: AOn material dispatch model and algorithm in the emergency suppliesregionJI Kai-qing, LI Da-wei(School of Science, University of Science and Technology Liaoning, Anshan Liaoning 114051, China )Abstract: To large-scale emergency distribution of materials across regions, the material dispatches in emergency supplies regions is the key ensuring follow-up materials of emergency. In this paper, hub-and-spoke network is applied to the dispatch of emergency supplies in the region, and, for continuous consumption problem, a bi-level optimization mathematical model based on both the earliest start time for materials outside-transports and the lowest cost is established. Finally, we give the algorithm and an example for this model.Key words: hub-and-spoke network; emergency materials dispatch; region system; mathematical model; algorithm发生大规模自然灾害和突发性公共事件后,对应急物资的需求量一般很大,对应急时间具有强烈要求,有时这样的要求还具有刚性特征,因此对应急物资的调度往往会跨地区进行。
应急物资运输问题数学建模
随着自然灾害和紧急情况的增加,应急物资运输已成为一个重要的问题。
数学建模可以帮助我们更好地理解和解决应急物资运输的挑战。
首先,我们需要确定应急物资的需求。
这可以通过历史数据、人口密度和灾害类型等因素来确定。
然后,我们需要确定应急物资的供应,包括各种物资的储备量、分布和可用性。
接下来,我们可以使用数学模型来确定最佳的运输方案。
这涉及到确定物资从供应点到需求点的最短路径,以及在紧急情况下的交通状况。
我们可以使用图论和网络优化算法来解决这个问题,例如最短路径算法和最小生成树算法。
此外,我们还需要考虑物资的运输容量和运输成本。
我们可以使用线性规划模型来最大化运输容量,同时最小化运输成本。
这可以帮助我们确定最佳的运输车辆配置和路线规划,以确保物资能够及时到达需求点。
在应急物资运输中,我们还需要考虑安全性和可行性。
数学模型可以帮助我们确定最佳的安全路线,以避免潜在的危险区域。
我们还可以使用模拟和优化方法来评估不同决策方案的风险和影响。
最后,我们还需要考虑协调和合作问题。
应急物资运输涉及多个部门和组织的合作,因此我们需要开发数学模型来优化资源分配和协调。
这可以帮助我们最大化物资的利用率,减少重复运输和浪费。
总之,数学建模可以帮助我们更好地理解和解决应急物资运输的问题。
通过使用数学工具和算法,我们可以确定最佳的运输方案,最大化物资的供应和利用率,并提高应急响应的效率和效果。
应急系统中物资需求与分配问题的模型体系构建一、引言随着全球化的不断深入,灾害事件的频繁发生,应急物资需求与分配问题越来越受到重视。
应急系统中物资需求与分配问题的模型体系构建是应急管理领域的一个重要课题。
本文将从应急系统中物资需求与分配问题的背景、现状和存在问题入手,提出构建应急系统中物资需求与分配问题的模型体系,并对该体系进行详细阐述。
二、背景随着人口增长和城市化进程加快,灾害事件频繁发生,给人民群众带来了严重的财产损失和生命危险。
为了有效地减少灾害事件造成的损失,各国政府开始加强应急管理工作。
在应急管理工作中,物资需求与分配问题是关键环节之一。
三、现状目前,在国内外已经有很多学者对应急系统中物资需求与分配问题进行了研究。
例如,在美国,联邦紧急管理署(FEMA)制定了《联邦紧急援助计划》(FEMA)以及《联邦紧急援助法》(FEMA Act),对应急物资需求与分配问题进行了规范和管理。
在中国,国家减灾委员会制定了《应急响应预案》和《应急物资储备管理办法》,对应急物资需求与分配问题进行了规范和管理。
四、存在问题尽管已经有很多学者对应急系统中物资需求与分配问题进行了研究,但是仍然存在以下几个问题:1.缺乏科学的评估方法。
现有的评估方法大多基于经验或专家判断,缺乏科学性和客观性。
2.缺乏有效的分配机制。
现有的分配机制大多基于政治、经济等因素,缺乏公正性和透明度。
3.缺乏完善的信息化系统。
现有的信息化系统大多仅实现了简单的数据采集和处理,无法满足复杂的物资需求与分配管理要求。
五、模型体系构建为解决以上存在问题,本文提出构建应急系统中物资需求与分配问题的模型体系。
该体系包括以下几个方面:1.建立科学的评估方法。
通过建立科学的评估方法,实现对灾害事件造成影响程度、人民群众需求量等因素的客观评估,为物资需求与分配提供科学依据。
2.建立公正透明的分配机制。
通过建立公正透明的分配机制,实现对物资需求与分配的公正、透明和高效管理,避免出现不公平、不合理的分配现象。
应急物资的最优存储和运送数学模型随着各种自然灾害和突发事件的频繁出现,应急救援工作变得越来越重要。
而在应急救援中,应急物资的存储和运送是一个关键环节。
为了确保应急物资的最优储存和运送,我们可以使用数学模型来进行计算和优化。
首先是应急物资的最优存储问题。
在应急储备物资的存储中,需要考虑以下因素:1. 存储地点:根据灾害的类型和发生地点,选择最优的存储地点,以便在第一时间到达灾区。
2. 存储容量:确定物资的储存容量和储存方式,以确保能够应对灾害发生后的需求。
3. 储备种类和数量:必须根据不同类型的灾难和应急需求,储备不同种类的物资,例如水、食品、医疗器械等,并根据历史数据和统计分析数据,确定在不同灾难发生时的物资需求量。
4. 物资更新和管理:储备物资需要定期更新,对存货的质量进行检查和管理。
以上因素需要量化转化为数学模型,以保证应急物资的最优储存。
例如,可以通过优化算法来确定最优的存储地点,采用 0-1 背包算法等来确定储备种类和数量等。
其次是应急物资的最优运送问题。
在应急救援时,物资的及时运送对救援工作至关重要。
因此,需要考虑以下因素:1. 运送路线:确定最短及最安全的路线,以确保物资能够尽快地到达灾区。
2. 运输方式:根据物资种类和数量,选择最优的运输方式,例如海运和航空运输等,以确保安全、高效地运送。
3. 运输周期:根据路线和运输方式确定最短的运输周期,以确保及时运送。
以上因素需要通过数学模型来转化。
可以通过最短路径算法和网络流等优化算法,确定物资的最短运输路线和运输方式,有效地提高物资的及时运送效率。
总之,应急物资的最优存储和运送数学模型十分重要,可以优化应急救援工作的效率。
在实践中,应考虑以上因素,量化为数学模型,以确保能够在最短时间内,提供最充足的应急救援物资。
库存控制模型技术与仿真概述库存控制模型技术是指通过数学和统计方法对企业的库存进行科学管理和控制的技术。
它涉及到库存管理的各个方面,包括库存水平的确定、订货点的计算、定量经济订货模型的建立等。
而仿真是一种通过模拟实验,模拟真实情况的方法,可以用于对库存控制模型的验证和优化。
1.经验模型:基于经验的库存控制模型是根据企业历史数据和经验进行库存控制的方法。
它没有依据数学和统计的理论,主要依赖经验和直觉。
虽然这种方法简单易实施,但是缺乏科学性和准确性。
2.定量经济订货模型:定量经济订货模型是库存控制模型技术中的经典方法,包括经济批量模型、经济周期模型和定期检查模型等。
这些模型基于数学和统计的方法,通过优化数学模型,确定最优的库存水平和订货策略。
-经济批量模型(EOQ模型)是最著名的定量经济订货模型之一,它通过平衡订货成本和库存成本,确定最经济的订货数量。
-经济周期模型(EPQ模型)是另一种常用的定量经济订货模型,它考虑了补充订单的时间和成本,以及库存的消耗速率,确定最优的订货批量和订货周期。
-定期检查模型是一种周期性检查库存水平,并根据需要补充库存的模型。
它适用于那些无法预测需求的产品,通过定期检查库存,确定补充库存的时间和数量。
3.风险模型:风险模型在库存控制中考虑了需求和供应的不确定性,以及库存的风险成本。
它通过对不确定性和风险的考虑,确定最优的库存水平和订货策略,从而降低库存风险和成本。
4.模拟优化模型:模拟优化模型将仿真技术与优化算法相结合,通过对库存控制模型进行仿真实验和优化,寻找最优的库存管理策略。
这种方法可以考虑更多的因素和复杂的情况,提供更优化的解决方案。
库存控制模型技术在企业的库存管理中起到重要的作用。
通过科学的方法和模型,可以确定最优的库存水平和订货策略,降低库存成本,提高供应链效率。
而仿真技术则可以用于对库存控制模型的验证和优化,通过模拟实验,找到最佳的库存管理策略,并预测和应对不确定性和风险。
第1篇一、实验背景随着市场经济的快速发展,企业对库存管理的需求日益增长。
合理的库存管理可以降低库存成本,提高企业竞争力。
库存仿真算法作为一种有效的库存管理方法,近年来受到了广泛关注。
本实验旨在通过对库存仿真算法的研究和实际应用,验证其有效性,为企业的库存管理提供理论依据。
二、实验目的1. 了解库存仿真算法的基本原理和方法;2. 分析不同库存仿真算法的优缺点;3. 通过实际应用,验证库存仿真算法的有效性;4. 为企业库存管理提供理论指导。
三、实验内容1. 库存仿真算法原理及方法(1)库存仿真算法的基本原理:库存仿真算法通过模拟实际库存系统的运行过程,对库存需求、供应、采购、销售等方面进行仿真,从而得到库存管理决策的优化方案。
(2)库存仿真算法的方法:主要包括蒙特卡洛方法、离散事件仿真、系统动力学仿真等。
2. 库存仿真算法应用(1)选择合适的企业作为研究对象,收集相关数据,包括产品销售量、采购价格、库存成本等。
(2)根据实际需求,选择合适的库存仿真算法进行仿真实验。
(3)通过仿真实验,分析不同库存策略下的库存成本、服务水平等指标。
四、实验步骤1. 确定实验参数:根据实际需求,确定仿真实验的参数,如产品种类、需求量、采购价格、库存成本等。
2. 选择仿真算法:根据实验参数和实际需求,选择合适的库存仿真算法。
3. 设计仿真模型:根据所选算法,设计仿真模型,包括库存需求、供应、采购、销售等方面的模块。
4. 编写仿真程序:根据仿真模型,编写仿真程序,实现库存仿真算法。
5. 运行仿真实验:运行仿真程序,进行库存仿真实验。
6. 分析仿真结果:对仿真结果进行分析,比较不同库存策略下的库存成本、服务水平等指标。
7. 优化库存策略:根据仿真结果,对库存策略进行优化,提高库存管理水平。
五、实验结果与分析1. 仿真结果通过仿真实验,得到不同库存策略下的库存成本、服务水平等指标,具体如下:(1)经济批量订货策略(EOQ):库存成本最低,服务水平一般。
基于时间满意的应急物资运输模型与算法胡利明;陆朝荣;冯丹【摘要】In this paper, in light of the characteristics of the emergency disaster relief materials, we defined the time satisfaction function that considered time factor and level of demand satisfaction, then built the mathematical model of the multi-objective emergency material transportation problem with time satisfaction consideration, for which a sequential algorithm was designed and programmed using the LINGO software, and at the end, through a numerical example, demonstrated the effectiveness and validity of the model and the algorithm.%根据应急抢险救灾物资需求时效性强的特点,定义了考虑时间因素和需要量满足程度的时间满意度函数,建立时间满意的多目标应急物资运输问题的数学模型。
针对数学模型,设计了序贯式算法,并利用LINGO软件编制程序进行了求解。
最后通过一个实例验证了数学模型的科学性和算法的有效性。
【期刊名称】《物流技术》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】3页(P160-161,170)【关键词】时间满意;应急物资;运输问题;序贯式算法【作者】胡利明;陆朝荣;冯丹【作者单位】中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221000; 空军勤务学院航空油料物资系,江苏徐州 221000;空军勤务学院航空油料物资系,江苏徐州221000;空军勤务学院航空油料物资系,江苏徐州 221000【正文语种】中文【中图分类】F252.11 引言近年来,我国自然灾害事件等大规模突发事件发生率较高,其危害越来越严重。
一种灾害应急物资调度模型的单亲遗传算法求解作者:王清陈海松章瞻良来源:《电脑知识与技术》2017年第14期摘要:为在物资供应能力有限时解决需求点数量剧增给决策带来的困难,建立了灾害应急物资配送数学模型,改进了随机生成初始种群办法,采用了新的精英保留策略以加快最优策略的生成。
仿真实验结果表明,改进的单亲遗传算法相对标准算法和随机解具有更高的目标值和更好的适应性,可较快获得可靠的分配方案,提高了应急救援的及时性与物资利用率。
关键词:灾害应急;物资配送;单亲遗传算法中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)14-0160-0321世纪以来,各种人为、自然灾害造成大量人员伤亡与财产损失,为在灾害发生后的黄金时间内进行救援,须尽快做出应急物资的配送方案。
但重大灾害的物资需求点较多,调度中实际需求与配送数量常有偏差,造成应急物资的局部堆积浪费。
另外,考虑物资生产单位的供给能力限制,使物资配送决策变得更加复杂,必须找到合理有效的物资配送方案,提高物资利用率,以获取最大人群的救助。
针对灾害发生时的物资配送问题,学者做了大量研究。
王玲玲考虑了时间约束,利用遗传算法求解了双目标配送方案。
Li等重点研究了时间与成本最小下的应急物资调度,结合线性规划与粒子群进行求解。
姜金贵-引基于粒子群算法,在多种约束条件下求得了最小物资成本的调度方法。
何珊珊结合dijkastra与遗传算法,研究了应急物资的多阶段配送路径问题。
栾盛磊以里程与时间为模型目标,使用遗传算法进行求解。
智能算法,如遗传算法面对染色体编码可重复问题,必须通过顺序交叉(Ox)、部分匹配交叉(PMX)、周期交叉(Cx)等复杂操作来获取可行解,耗时且效率低下;且重灾下需求点数量剧增时,原模型产生新解速度慢,实用性欠缺。
基于此,结合具体的调度模型,利用单亲遗传算法无需交叉的优势,对其初始种群的生成办法进行重新设计,采用新的精英保留策略以改善解的多样性,使路径规划问题得以快速解决。
带有紧急供应商的多周期库存模型马慧慧【摘要】基于随机需求和商品价格浮动,对带有紧急供应商的多周期库存模型定价和最优库存水平问题,即在含有紧急供应商情形下的零售商定价和采购模型建立了多周期动态规划模型,并给出了该模型的解析解.最后,给出了数值试验,并分析了各因素对期望利润的影响.【期刊名称】《洛阳理工学院学报(社会科学版)》【年(卷),期】2012(027)004【总页数】6页(P20-24,92)【关键词】期望利润;紧急供应商;定价;最优库存水平;期望需求【作者】马慧慧【作者单位】曲阜师范大学管理学院,山东日照276800【正文语种】中文【中图分类】F224.0伴随着经济的全球化和顾客需求的不确定性的增加,企业之间的竞争越来越激烈。
因此,企业必须努力应对市场变化,以维持供应链的稳定。
显然,价格调整和库存水平在优化供应链方面有着不可忽视的作用。
在现实生活中,许多著名的企业,如Dell、宝洁、苏宁等,都采用动态价格和最优库存水平来增加收益。
在通常的供应链结构中,上游企业与下游企业之间往往会签订一些协议或合同,以增强供应链的稳定性和灵活性。
但当市场需求突然变化时,这样的协议会使供应链不稳定。
因此,零售商通常会采用两个或多个供应商,以保证商品的及时供应。
在本文中,笔者考虑如下典型的多周期供应链模型:供应商提供商品给零售商,零售商销售商品给顾客以满足顾客的需求,并且供应链的运行时间为多周期。
此外,在每个周期中,零售商采用双采购模型:一个主供应商和一个紧急供应商。
每个周期首先从主供应商进行订货,当发生缺货时调用紧急供应商进行订货。
两个供应商都能及时供货,商品能完全相互替代。
紧急供应商的补货前置期为零,但补货成本价会高于主供应商的商品成本价格。
显然,这种库存策略不仅增加了零售商上游采购灵活性,而且以较低的库存水平提高了零售商对顾客的服务水平。
为了使零售商取得最大利润,零售商需确定每周期的最优库存水平以及每周期的订货量和销售价格。
基于Excel的库存仿真决策
倪曼
【期刊名称】《物流科技》
【年(卷),期】2007(30)9
【摘要】电子表格Excel具有强大的计算功能,它提供了一种描述问题、建立模型、处理数据与求解的有效工具.本文通过库存问题的一个实例,说明它在计算机仿真决
策中的应用.
【总页数】3页(P44-46)
【作者】倪曼
【作者单位】武汉工交职业学院,湖北,武汉,4302505
【正文语种】中文
【中图分类】F240
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第25卷第5期2020年10月 新 余 学 院 学 报JOURNAL OF XINYU UNIVERSITYVol.25,NO.5Oct.2020应急物资生产能力储备企业库存优化模型与仿真研究●戴 卓(九江学院 电子商务学院, 江西 九江 332005櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆)摘 要:突发事件下的应急物资的需求具有紧迫性和多样化,为尽可能保障应急物资的供给,应充分发挥企业的作用。
除了实物储备,生产能力储备也是企业提供应急物资的重要方式之一。
与以往文献不同,在考虑企业实物储备和生产准备提前期的基础上,区分突发事件的前期、中期和后期,构建了生产提前期为零和不为零的应急物资生产能力储备企业库存控制模型,并进行了数理分析,还通过仿真算例验证了模型的适用性。
模型的目标是通过确定企业的经济批量、生产周期和订货周期,实现应急物资生产能力储备企业库存成本的最小化。
研究结论将为企业的决策者进行库存优化提供一定的理论依据和实践指导。
关键词:应急物资;生产能力储备企业;库存优化模型;仿真中图分类号:F259.2;F253.4 文献标识码:A 文章编号:2095-3054(2020)櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆05-0049-06收稿日期:2020-07-24基金项目:江西省社科规划项目“突发事件下应急物资的储备调度模型与仿真研究”(19GL31)。
作者简介:戴卓(1975-),男,江苏无锡人,教授,博士,主要从事应急管理、供应链的建模和优化研究。
应急物资的需求具有紧迫性和多样化的特点。
虽然政府能够快速提供所需物资,但政府面临着公共资金有限、储备物资品种单一的问题。
为了让有限的资金实现其最大价值,尽可能保障应急物资的供给,需企业发挥在应急物资供给中的重要作用。
为此,政府和企业签订了应急物资储备协议,制定了应急物资的相关制度。
救灾物资的紧急调运模型
吴松林;陈畅;李旭东;李宁;赵胜利
【期刊名称】《后勤工程学院学报》
【年(卷),期】2011(027)001
【摘要】针对某地区防洪救灾中物资的调运问题,利用图论中最短路的知识,根据问题实际,将物资的调运方案分成3个阶段.在每个阶段以费用最小或时间最短为目标.以各单位之间物资的供求平衡为约束,建立了规划模型.通过编程求解,制定了不同情况下物资紧急调运的具体方案,包括用车数量、行车线路、用车时间和费用.
【总页数】10页(P70-79)
【作者】吴松林;陈畅;李旭东;李宁;赵胜利
【作者单位】后勤工程学院基础部,重庆,401311;后勤工程学院基础部,重
庆,401311;后勤工程学院基础部,重庆,401311;后勤工程学院基础部,重庆,401311;后勤工程学院基础部,重庆,401311
【正文语种】中文
【中图分类】O141
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基于跨期的应急物资库存模型
秦军昌;王刊良
【期刊名称】《系统管理学报》
【年(卷),期】2009(18)1
【摘要】从应急管理运作流程纵向集成的角度,将应急物资划分为响应期物资与恢复期物资两大类。
针对恢复期物资的需求量依赖于响应期物资短缺量的特点,提出了基于跨期一体化的最优订货量单周期库存模型。
按照依赖关系为确定性与随机性的2种情况,分析了模型的解析性质,在此基础上,设计了解析仿真算法。
通过算例分析,说明了考虑依赖关系中随机部分的重要性。
【总页数】7页(P100-106)
【关键词】基于跨期;应急物资;库存模型
【作者】秦军昌;王刊良
【作者单位】西安交通大学管理学院
【正文语种】中文
【中图分类】O122
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应急物资配送网络弹性设计模型研究
葛雪;杨家其;王海燕;呼格吉勒
【期刊名称】《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》
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【摘要】应急物资配送在实践中存在极高的风险,极易发生供应的延迟甚至断链,对配送网络进行弹性设计对于维护其正常运行十分有必要.在此背景下,提出了三项应急物资配送网络的弹性策略,在物资储备点、集配点到受灾地的三级配送网络的基础上,构建了交通阻断情形下的多式联运、多目标混合整数规划模型,并设计了相应的求解算法.仿真算例说明用该模型求解出的弹性设计方案能显著提高应急物资供应率,减小运输时间,并较好地平衡弹性设计的成本与效果.
【总页数】6页(P727-731,737)
【作者】葛雪;杨家其;王海燕;呼格吉勒
【作者单位】武汉理工大学交通学院武汉 430063;宁波工程学院经济与管理学院宁波315211;武汉理工大学交通学院武汉 430063;武汉理工大学交通学院武汉430063;宁波工程学院经济与管理学院宁波315211
【正文语种】中文
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具有线性变价格物资的库存优化模型
李乃雄
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【年(卷),期】2003(010)001
【摘要】讨论一类带线性变价格物资的库存系统,以订购次数n为主要变量,分别就不允许缺货与允许缺货两种情形建立相应的库存优化模型,给出模型最优解存在的条件,并导出最优解的形式.
【总页数】3页(P15-17)
【作者】李乃雄
【作者单位】广西工学院信息与计算科学系,柳州市,东环路,545006
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