生物反恐应急救援体系文献综述

1. 生物反恐应急救援体系文献综述 赵炜娜 081497

2. 主要内容 1.引言 2.关于应急救援 3.关于设施选址 4.关于物流网络优化 5.结语

3. 引言 2003年我国爆发“非典” 应急物流得到越来越多的重视， 国内应急管理需要重点加强 2008年初南方部分地区的暴雪 2008年5.12四川大地震 恐怖主义袭击事件

4. 生物恐怖主义 • 生物恐怖主义 • 作为恐怖主义的一种，是指利用可在人与动物之间传染或人畜共患的感染媒介物，制成各种生物战剂，发动攻击，致使疫病流行，人、动物、农作物大量感染甚至死亡，造成较大的人员、经济损失或引起社会恐慌、动乱。 • 国际刑警组织认为，生物恐怖袭击已成为全球最大的安全威胁。 • 2007年，科技部中国生物技术发展中心发布的有关报告指出，未来20年，中国将建立健全防御生物恐怖及防治重大疫病的应急技术体系，保障人民健康和社会稳定。

5. 关于应急物流 • 应急物流体系： • 是指为保障应对突发公共危机事件的物资需求，以时间效益最大化和灾害损失最小化为目标，由信息管理、组织机构、政策法规、理论技术、应急物资、设施设备、专业人员等有关要素相互联系、相互制约而构成的特种物流系统。 • 生物恐怖袭击事件属于突发性公共危机，做好对其的预警及应对工作是一项复杂的系统工程。Venkatesh和Memish [1]指出:一个国家最需要的就是做好应对此危机的准备状况，具有一套完善的生物反恐预警防御-应急管理机制。特别是包含紧急救援物资储备和配送的物流网络的完善程度,以及应对生物恐怖袭击突发事件的应急反应能力。

6. 关于设施选址 • 如何对救援物资储备库进行科学合理的选址，是关系到救援物资如何配送和救援工作时效性的关键环节。关于设施选址问题，国内外已有很多研究成果 ： • 方磊(2004)[2]等人利用最小距离矩阵和最短路径矩阵，提出了在适应应急系统时间紧迫性的前提下，系统的费用最小的数学模型。在2006年，他们[3]建立了基于偏好DEA的应急服务设施选址模型，在该模型中，他们分析了影响应急服务设施选址的输入和输出指标，通过适当的变量替换，将非线性规划模型转化为线性规划模型，使其有更好的实用性。

7. 关于设施选址 • 刘春林(1999)[4]等人针对应急系统多点出救问题的特点, 引入了连续可行方案的概念, 并提出了以最早应急开始时间为目标的数学模型及相应的求解算法.但是，该文只研究了单目标问题的最优方案。对于多目标问题并未给出解决方案。 • Douglas Moon (1995)[5]等人讨论了当需求网络为树形结构时，从此树形网络中求出最少的应急点个数来满足每个需求点的要求。但此文限制了需求网络为树形结构，不具有普遍使用性。

8. 关于设施选址 • Heumg-Suk Hwang(2004) [6]改变以往对于库存商品价值永久不变的假设，研究了可变价值商品的服务站随机选址问题 。 • Hinojosa (2000)[7]等研究了多产品、有容量限制下的服务站选址问题。而完全覆盖问题研究的是在满足所有需求点的前提下,物资储备库的建设费用最小的问题. 这个问题最早是由Roth [8]和Toregas [9]等提出的,主要是用于应急服务设施的选址问题。 • 总结：这些研究没有考虑到此体系下的危险源扩散规律，另外，对时间问题也只做了简单的处理，没有考虑到不同需求点对服务时间要求上的差异。

9. 应急需求点 应急需求点 国家物资储备库 国家应急管理总指挥中心 城市物资储备库 城市应急报备中心 应急需求点 应急需求点 关于救援物资调配

10. 关于物资网络优化问题 • 应急救援物资配送网络的合理度和完善度，是救援物资如何调度配送和救援工作时效性的关键环节，关系着人民的生命财产安全和减少经济损失，有效加强社会效益和经济效益的重大问题。关于应急救援物流网络的优化问题，国内外已经有不少研究成果。 • 文献： • 徐东，黄定政(2007)[10]等提出，由于近几年我国突发事件的频繁出现以及国际上军事政治战略格局对我国经济社会发展的严峻挑战，国家的应急管理体系面临着严峻的考验，加强应急物流管理刻不容缓，并且针对此问题提出了应急物流体系建设的几点重要建议，如储备库的布局，物资运输配送，管理层内部结构等。

11. 关于物资调度 • 范厚明, 赵彤, 刘妍, 韩震, 董国松, 石丽红(2008)[11]等分析了突发自然灾害救助应急物流配送的特点及我国突发自然灾害救助应急物流配送的现状，结合我国自然灾害和行政管理的特点,建立符合我国国情的自然灾害管理和救助体系的一套较为完善的应急物流配送机制,形成中国特色的现代化应急救助机制。 • 陈鸿起,解建仓(2007)[12]等分析了多仓库协同储备和多供应商协同供给的问题。计国君(2007)[13]提出应综合考虑救急物资的可重复利用和不可重复利用两种因素，并利用救灾物资与机会成本之间的关系建立应急物流配送的整数规划模型。 • 唐连生，程文明(2008)[14]等针对在突发事件下应急物流配送问题，将应急物流多目标问题转化为单目标车辆路径问题，利用改进LF聚类蚁群亚启发式算法进行聚类寻优，提出了一种用于解决突发事件下，物流配送多目标优化问题的蚁群聚类优化算法。

12. 关于物资调配 • 缪成, 许维胜, 吴启迪(2006)[15]研究了具有多货物、多起止点、多种运输方式的应急救援物资运输问题。在对大规模突发性公共事件与自然灾害情况下应急救援物资问题的特点进行描述的基础上,构建了该问题的多目标数学规划模型, 提出了解决该问题的一种基于拉格朗日松弛法的启发式算法。 • Wei(2007)[16]根据应急物流的特点提出两阶段应急物资配送决策方法，将突发事件中复杂的物流配送问题，分解为路由构建问题和配流问题两个子问题进行求解。 • Sheu (2007)[17]提出一种灾难快速响应应急物流配送的混合模糊聚类优化模型。

13. 关于物资调配 • 车辆调配问题 • Linet(2004) [18]针对突发事件建立两种多商品网络流规划模型，利用拉格朗日松弛算法解决大规模应急物流车辆路径问题。 • 陈明华，李迎秋，罗耀琪(2009)[19]等研究了在应急物流过程中，最后一个阶段的应急物资配送的车辆调度优化问题。通过分析应急物流车辆调度问题的特点，结合实际情况，确立了一般性非满载应急物流车辆调度优化的数学模型，并采用人工免疫算法对该问题进行求解。 • 张裕华,潘郁(2009)[20]等以车辆配送问题为背景，通过蚁群算法对目标函数进行优化，求解应急物流配送车辆调度模型。在带有时间窗的基础上考虑应急系统各节点的运输距离和费用构造模型。

14. 关于物资调配 • 在一般物流配送体系中，根据顾客需求量的类型: • D.J.Bertsimas, P.Chervi, M.Peterson(1995)[21], M.Gendreau, G.Laporte, R.Seguin (1996)[22] , N.Secomandi(2000)[23],M.Dror, G.Laporte, P.Trudeau(1989)[24]等研究了随机性车辆路线问题(SVRP). • M.Gendreau, A.Hertz, G.Laporte, M.Stan(1998)[25],J.Bramel, D.Simchi- Levi (1995)[26], K.Altinkemer, B.Gavish (1990)[27], Ahmad Alshamrani，Kamlesh Mathur (2005)[28]研究了确定性车辆路线问题(VRP) . • 总结：在这些研究当中，考虑到生物反恐情景以及国家级和城市级储备库构成的多层次应急物流网络之间协调关系的很少，且物资配送或者车辆调度等问题都没有考虑物资补充体系以防备出现物资短缺的情况。

15. 自“9.11”之后，世界各国都在关注并制定紧急事件防御战略。英国、法国、意大利等国相继制定了生物反恐计划，建立了生物反恐预警防御系统。鉴于生物恐怖袭击的潜在危机，我国也应该建立具有科学定位和较高技术含量的生物反恐预警防御系统，采取综合防护措施，卫生、防化等有关部门密切协同，迅速消除袭击后果，以最大限度地减少生物恐怖袭击事件带来的损失和危害后果。自“9.11”之后，世界各国都在关注并制定紧急事件防御战略。英国、法国、意大利等国相继制定了生物反恐计划，建立了生物反恐预警防御系统。鉴于生物恐怖袭击的潜在危机，我国也应该建立具有科学定位和较高技术含量的生物反恐预警防御系统，采取综合防护措施，卫生、防化等有关部门密切协同，迅速消除袭击后果，以最大限度地减少生物恐怖袭击事件带来的损失和危害后果。 结合此生物反恐，下面总结了值得进一步去研究的问题。 结语

16. 结语 • 有待进一步研究的方向： • 关于设施选址问题的研究中，无论是对一般物流服务站选址还是对应急服务设施点选址可以结合生物反恐体系，考虑到此体系下的危险源扩散规律。 • 不能对时间问题只做了简单的处理，要考虑到不同需求点对服务时间要求上的差异 。 • 应考虑到生物反恐情景中国家级和城市级储备库构成的多层次应急物流网络之间协调关系。 • 设计并完善具有物资补充系统的应急救援体系。

17. 参考文献 • [1] S. Venkatesh, Ziad A. Memish. Bioterrorism—a new challenge for public health[J]. International Journal of Antimicrobial Agents, 2003, 21(2): 200-206 • [2]方磊, 何建敏. 给定限期条件下的应急系统优化选址 模型及算法. 管理工程学报,2004, 18（1）: 48-51 • [3]方磊. 基于偏好DEA的应急系统选址模型研究[J]. 系 统工程理论与实践.2006, 8: 116-122 • [4]刘春林, 盛昭瀚, 何建敏. 基于连续消耗应急系统的多出救点选择问题[J].管理工程学报, 1999, 3(3): 13-16 • [5]Douglas Moon I ,Lee Papayanopoluos. Facility location on a tree with maximum distance constraints[J] . Computers and Operations Research, 1995, 22(9): 905-914. • [6] Heung-Suk Hwang. A stochastic set-covering location model for both ameliorating and deteriorating items[J]. Computers & Industrial Engineering, 2004,46(2): 313-319

18. 参考文献 • [7] Y. Hinojosa, J. Puerto, F.R. Fernandez. A multiperiod two-echelon multicommodity capacitated plant location problem[J]. European Journal of Operational Research, 2000, 123(2): 271-291 • [8] Roth R. Computer solutions to minimum cover problems [J].Operation Research, 1969, 17 (3): 455-465. • [9] Toregas C, Swaim R, ReVelle C, et al. The location of emergency service facilities [J]. Operation Research, 1971, 19 (6):1363 1373. • [10]陈鸿起,解建仓,申毅荣,等. 防汛物资协同储备模型研究[J].系统工程理论与实践, 2007, 27 (4) : 91 98. • [11]范厚明, 赵彤, 刘妍, 韩震, 董国松, 石丽红.我国突发自然灾害救助应急物流配送机制研究[J]. 大连理工大学学报,2008,29(4):73-78. • [12]计国君，朱彩虹.突发事件应急物流资源配送优化问题研究[J].中国流通经济，2007，21（3）:18－21. • [13]唐连生，程文明. 应急物流配送问题的蚁群聚类算法研究[J].现代物流，2008，30（9）：66-73.

19. 参考文献 • [14] 缪成, 许维胜, 吴启迪. 大规模应急救援物资运输模型的构建与求解[J].系统共工程，2006，24（11）：6-12. • [15] Wei Y，Arun K.Ant colony optimization for disaster relief operations[J].Transportation Research Part E，2007，43（6）:660-672. • [16] Wei Y.Linet O.A dynamic logistics coordination model for evacuation and support in disaster response activities[J].Journal of Operational Research，2007，179（3）:1177-1193. • [17] Sheu J B.An emergency logistics distribution approach for quick response to urgent relief demand in disasters[J].Transportation Research Part E，2007,（43）:687-709. • [18] Linet O.Emergency logistics planning in natural disasters [J]. Annals of Operational Research，2004，129（2）:217-245. • [19]陈明华，李迎秋，罗耀琪.应急物流车辆调配问题的研究[J].计算机工程与应用,2009,45(24):194-245. • [20]张裕华,潘郁.基于蚁群算法的应急物流配送车辆调度研究[J]. 物流科技,2009,5:47-50.

20. 参考文献 • [21]M.Dror, G.Laporte, P.Trudeau. Vehicle Routing with Stochastic Demands：Properties and Solution Frameworks [J]. Transportation Science,1989，23：166- 176. • [22]D.J.Bertsimas, P.Chervi, M.Peterson. Computational Approaches to Stochastic Ve- hicle Routing Problem [J]. Transportation Science,1995，29：342- 352. • [23]M.Gendreau, G.Laporte, R.Seguin. Stochastic Vehicle Routing[J]. European Journal of Operational Research，1996，88：3-12. • [24]N.Secomandi. Comparing Neuro- dynamic Programming Algorithms for the Vehicle Routing Problem with Stochastic Demands [J].Computers and Operations Research，2000，27：1201- 1225.

21. 参考文献 • [25]M.Gendreau, A.Hertz, G.Laporte, M.Stan. A Generalized Insertion Heuristic for the Traveling Salesman Problem with Time Windows[J]. Operations Research，1998，46（3）：330- 346. • [26]J.Bramel, D.Simchi- Levi. A Location- based Heristic for General Routing Problems [J]. Operations Research，1995，43：649- 660. • [27]K.Altinkemer, B.Gavish. Heuristics for Delivery Problem with Constraint Error Guarantees[J]. Transportation Science，1990，24：294-297. • [28]Ahmad Alshamrani，Kamlesh Mathur，Ronald H.Ballou. Reverse Logistics：Simultaneous Design of Delivery Routes and Returns Strategies[J]. Computers and Operations Research，2005，3：1-25.

22. Thank you！