应急供应链协同智能重构方法及装置

本发明涉及数据处理  ，尤其涉及一种应急供应链协同智能重构方法及装置。

背景技术：

1、每年全球各地都会发生许多灾害，造成严重的生态环境破坏、设施损坏、人员伤亡和财产损失。在灾难发生初期，需要将应急物资和救援人员迅速运送到灾区。为了提高应对灾害的能力，救援组织选择一些战略地点建立救援中心并储备了预定数量的应急物资。由于灾难救援的需求是由随机事件产生的，这些事件在时间、地点、类型和规模等方面是不可预测的，制定有效而稳健的应急物资储备和分配网络并不容易。

2、传统的应急资源预先定位是救援组织选定一些潜在救援中心，并采购一定数量的应急物资进行存储，待灾害发生后，将这些救灾物资运往需求点。救援组织需要负责应急物资的购置、储备、轮换和日常管理。

3、然而，由于灾后需求和供应的不确定性，若预先存储的应急物资储备量少，可能会出现缺货的风险，若应急物资储备过多，则造成的冗余和浪费。另外，预先储存物资的地点可能在灾害事件中被摧毁，造成储存在那里的任何东西的损失（部分或则全部），或者用于运输物资的部分运输网络可能在事件发生后无法使用。

技术实现思路

1、本发明提供一种应急供应链协同智能重构方法及装置，用以解决现有技术中由于灾后需求和供应的不确定性的缺陷，实现稳健的应急物资预先定位和分配网络设计，并确保灾后应急供应链出现中断时快速实现供应链重构，保障应急物资供应。

2、本发明提供一种应急供应链协同智能重构方法，包括：获取需求点信息；根据需求点信息，利用在先构建的场景鲁棒模型，得到应急仓库储备量、供应商储备量、应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的应急物资量和从供应商运往需求点的物资数量；其中，场景鲁棒模型是基于任意场景下根据灾前储备成本期望和灾后应急供应成本期望得到的期望表现与实际表现方差构建的；根据应急仓库储备量、供应商储备量、应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的应急物资量和从供应商运往需求点的物资数量，重构应急供应链。

3、根据本发明提供的一种应急供应链协同智能重构方法，在根据需求点信息，利用在先构建的场景鲁棒模型，得到应急仓库储备量、供应商储备量、应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的应急物资量和从供应商运往需求点的物资数量之前，包括：基于任意场景发生的场景发生概率，根据灾前储备成本期望和灾后应急供应成本期望，得到期望表现；基于任意场景发生的场景发生概率，根据所有场景发生概率对应的灾前储备成本期望和灾后应急供应成本期望，得到实际表现方差；针对任意场景，根据各需求点的应急物资需求量、应急仓和从应急仓运输至对应需求点的第一应急物资量、供应商和从供应商运输至对应需求点的第二应急物资量，构建物资短缺函数；根据期望表现、实际表现方差和物资短缺函数，结合辅助标量和第一预设约束，构建场景鲁棒模型；其中，第一预设约束用于限制任一场景基于灾前储备成本期望和灾后应急供应成本期望得到的总成本与辅助标量之和不小于所有场景发生概率及对应总成本的积，且辅助标量大于或等于0。

4、根据本发明提供的一种应急供应链协同智能重构方法，在基于任意场景发生的场景发生概率，根据灾前储备成本期望和灾后应急供应成本期望，得到期望表现和实际表现方差之前，包括：根据应急仓和应急仓固定启用成本，构建应急仓启用成本函数，应急仓是从应急仓集合中选择的；根据灾前应急物资采购费用和应急仓的应急物资存储数量，构建应急物资采购成本函数；其中，应急仓的应急物资存储数量小于或等于应急仓存储容量，应急仓的应急物资存储数量小于预设正数和应急仓在场景下是否能够供应应急物资的情景参数的积；根据应急仓、应急仓的应急物资存储数量和应急仓每单位储备成本，构建应急物资储备成本函数；根据供应商和供应商固定启用成本，构建供应商启用成本函数，供应商是从供应商集合中选择；根据供应商、供应商的应急物资存储数量和供应商每单位补贴费用，构建供应商补贴成本函数；其中，供应商的应急物资存储数量小于或等于供应商最大储备量，供应商的应急物资存储数量小于预设正数和供应商在场景下是否能够供应应急物资的情景参数的积；根据应急仓启用成本函数、应急物资采购成本函数、应急物资储备成本函数、供应商启用成本函数和供应商补贴成本函数，得到灾前储备成本期望。

5、根据本发明提供的一种应急供应链协同智能重构方法，在基于任意场景发生的场景发生概率，根据灾前储备成本期望和灾后应急供应成本期望，得到期望表现和实际表现方差之前，还包括：针对任意场景，根据应急仓、从任一应急仓运输至任一需求点的第一应急物资量、应急仓与对应需求点之间的第一距离和应急仓与对应需求点之间运输成本，构建应急仓物资运输成本函数；其中，从应急仓运输至所有需求点的第一应急物资量总量小于或等于应急仓的应急物资存储数量，第一应急物资量大于或等于0、且从应急仓运输至任一需求点的第一应急物资量小于预设正数和应急仓在场景下是否能够供应应急物资的情景参数的积；根据供应商、从任一供应商运输至任一需求点的第二应急物资量、供应商与对应需求点之间的第二距离和供应商与对应需求点之间运输成本，构建供应商物资运输成本函数；其中，第二应急物资量大于或等于0、且从供应商运输至任一需求点的第二应急物资量小于预设正数和供应商在场景下是否能够供应应急物资的情景参数的积；根据第一购置费用、从供应商以第一购置费用购买的第一购买量、第二购置费用和从供应商以第二购置费用购买的第二购买量，构建供应商物资采购成本函数；其中，第一购置费用为确定供应商时约定的应急物资储备数量范围内的每单位应急物资采购费用，第二购置费用为确定供应商时约定的应急物资储备数量范围外的每单位应急物资采购费用，第二应急物资量为第一购买量和第二购买量之和，第一购买量小于或等于供应商的应急物资存储数量，第一购买量和第二购买量之和小于供应商最大储备量，第一购买量大于或等于0、且小于预设正数和供应商在场景下是否能够供应应急物资的情景参数的积，第二购买量大于或等于0、且小于预设正数和供应商在场景下是否能够供应应急物资的情景参数的积；根据应急仓物资运输成本函数、供应商物资运输成本函数和供应商物资采购成本函数，得到灾后应急供应成本期望。

6、根据本发明提供的一种应急供应链协同智能重构方法，根据需求点信息，利用在先构建的场景鲁棒模型，得到应急仓库储备量、供应商储备量、应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的应急物资量和从供应商运往需求点的物资数量，包括：将需求点信息输入至在先构建的场景鲁棒模型，以基于灾前储备成本期望，生成初始应急仓库储备量和初始供应商储备量；根据初始应急仓库储备量和初始供应商储备量，基于灾后应急供应成本期望，得到初始应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的初始应急物资量和从供应商运往需求点的初始物资数量；利用遗传算法，对初始应急仓库储备量和初始供应商储备量进行优化，得到优化后的应急仓库储备量和供应商储备量，以及优化后的应急仓库储备量和供应商储备量对应的应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的应急物资量和从供应商运往需求点的物资数量；其中，遗传算法的染色体包括应急仓库储备量和供应商储备量。

7、根据本发明提供的一种应急供应链协同智能重构方法，利用遗传算法，对初始应急仓库储备量和初始供应商储备量进行优化，得到优化后的应急仓库储备量和供应商储备量，以及优化后的应急仓库储备量和供应商储备量对应的应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的应急物资量和从供应商运往需求点的物资数量，包括：对作为遗传算法的染色体的初始应急仓库储备量和初始供应商储备量进行适应度评估，并根据得到的适应度进行选择概率或权重的分配；根据分配的选择概率或权重，对对应染色体进行剔除；从保留的染色体中选择任意两染色体进行交叉运算和突变运算，并利用突变运算结果更新染色体；利用更新后的染色体，基于灾后应急供应成本期望，重新得到初始应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的初始应急物资量和从供应商运往需求点的初始物资数量；对更新后的染色体，重新进行适应度评估、选择概率或权重分配、染色体剔除、交叉运算和突变运算，直至适应度趋于平稳或迭代次数符合预设次数时停止，得到优化后的应急仓库储备量、供应商储备量、应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的应急物资量和从供应商运往需求点的物资数量。

8、本发明还提供一种应急供应链协同智能重构装置，包括：需求获取模块，获取需求点信息；智能重构模块，根据需求点信息，利用在先构建的场景鲁棒模型，得到应急仓库储备量、供应商储备量、应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的应急物资量和从供应商运往需求点的物资数量；其中，场景鲁棒模型是基于任意场景下根据灾前储备成本期望和灾后应急供应成本期望得到的期望表现与实际表现方差构建的；供应链构建模块，根据应急仓库储备量、供应商储备量、应急仓库调运量、按不同价格从供应商处采购的应急物资量和从供应商运往需求点的物资数量，重构应急供应链。

9、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述应急供应链协同智能重构方法。

10、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述应急供应链协同智能重构方法。

11、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述应急供应链协同智能重构方法。

12、本发明提供的应急供应链协同智能重构方法及装置，通过利用在先构建的场景鲁棒模型根据需求点信息对应急供应链进行重构，通过考虑需求和供应不确定性，从灾前储备和灾后响应的角度，研究应急物资的预先定位储备和运输问题，并基于与供应商之间签订的数量柔性的期权契约，实现供应商代替部分应急仓库进行物资的储备和供应，以便于广泛应用于各种应急救援和人道主义救援工作之中；在期权契约下，能够有效减少官方机构和救援组织进行物资储备、日常轮换的成本，也可以应对由于恶劣自然灾害导致的供应商设施受损的情况，实现应急供应链中断之后的快速修复，保障应急物资供应。