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人工智能視域下重大突發事件應急物資管理研究
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人工智能視域下重大突發事件應急物資管理研究 版權信息
- ISBN：9787523513675
- 條形碼：9787523513675 ; 978-7-5235-1367-5
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：
人工智能視域下重大突發事件應急物資管理研究 內容簡介
近年來，頻發的突發事件顯現出現代社會對應急管理的迫切需求。在2008年的汶川大地震中，由于交通和通信設施中斷，應急物資的供應在救援早期呈現出難以回補的巨大缺口；2019年的新冠疫情更是暴露出多國關鍵戰略資源準備不足、全球供應鏈斷裂、應急資源調配不及時等一系列重大問題。這些都表明突發事件頻發和供應鏈脆弱性之間的矛盾日益突出。2019年中央政治局會議上，習近平總書記進一步強調，當今世界正經歷百年未有之大變局。國際社會不穩定性、不確定性明顯增強，我們要增強機遇意識和風險意識，把握發展規律，應對挑戰。因此，面向國家有效應對全球變局風險的重大戰略需求，亟須加強國家重大突發事件應急供應鏈體系建設，將風險管理提升到國家戰略高度已成為應急研究當務之急。
近年來，頻發的突發事件顯現出現代社會對應急管理的迫切需求。在2008年的汶川大地震中，由于交通和通信設施中斷，應急物資的供應在救援早期呈現出難以回補的巨大缺口；2019年的新冠疫情更是暴露出多國關鍵戰略資源準備不足、全球供應鏈斷裂、應急資源調配不及時等一系列重大問題。這些都表明突發事件頻發和供應鏈脆弱性之間的矛盾日益突出。2019年中央政治局會議上，習近平總書記進一步強調，當今世界正經歷百年未有之大變局。國際社會不穩定性、不確定性明顯增強，我們要增強機遇意識和風險意識，把握發展規律，應對挑戰。因此，面向國家有效應對全球變局風險的重大戰略需求，亟須加強國家重大突發事件應急供應鏈體系建設，將風險管理提升到國家戰略高度已成為應急研究當務之急。
本書從觀察人工智能的來臨和發展、應急物資配置偏差到應急管理智能化轉型的必要性出發，試圖借助人工智能不同路徑相互融合，通過剖析受災群體脆弱性和關鍵物資特征，以重大突發事件應急物資動態需求精準配置為主旨，按照“特征挖掘—需求預測—調度優化”的邏輯順序，在國內應急管理的現代化水平基礎上，應用實證檢驗和可行性論證后，生成優化應急物資調度模型，以供決策者參考。同時，生成的記錄結果回溯至歷史數據庫，優化應急管理決策系統，進行深度學習，提供了發展應急決策方法的新思維模式。主要內容如下：
首先，基于人工智能不同路徑相互融合的獨特研究視角，在梳理人工智能“模擬人類大腦”傳統路徑的基礎上，提出融合“大數據深度學習”技術路徑的應急物資實時需求預測方法，既不同于以往傳統路徑的應急物資靜態需求預測研究，也不同于一般意義上分階段動態應急物資需求預測，同時擴展了模糊數據挖掘與實時信息融合的內容，是應急物資管理領域中運用人工智能技術和方法體系融合的創新性嘗試，有助于在人工智能技術加持下突破傳統的應急物資離線/靜態預測的研究范式，豐富和完善突發事件應急物資需求預測理論知識體系。
其次，針對突發事件初期信息需求迫切且信息難以獲取的實際情況，提出一種新的更適用于實際災情需求的預測方法和模型，主要解決以下3個決策問題：**，針對以往僅依靠應急救援管理人員和專家的主觀判斷或僅應用時間序列推理預測方法的不足，提出了案例推理分析和時間序列分析相結合的新模型，既可以借鑒以往寶貴的歷史案例經驗，還可以結合新發生的震災案例進行科學的時間序列預測；第二，基于中國幅員遼闊、人口基數大和人口分布不均勻的國情，提出“平均人口密度”的概念，并將其引入模型構建，提高預測科學性和精度，更符合震災實際需要；第三，針對實時動態應急物資需求量預測研究的不足，構造了基于案例推理方法的時間序列分析模型，通過1948年以來中國重大地震案例庫的真實數據校驗得到令人滿意的結果，為研究應急物資籌集及調度優化等問題提供決策支持。
再次，以突發事件應急響應期間的任務轉換和應急管理目標為依據，分別探討了基于災情信息特征的兩大類調度優化決策問題，即完備災情信息和非決策災情信息方面的調度優化決策。完備災情信息方面，主要從多目標規劃的視角解決了以下兩個決策問題：**，構建應急調度優化相關的輸入和輸出決策單元，并通過數據包絡分析的模型改進對應急時期不同階段的調度方案進行效率排序和優化決策；第二，從多響應點的視角，基于公平性約束條件構建考慮物資特性等因素的調度優化決策模型，并通過多目標演化優化算法進行求解，*后分析了公平性和救援能力的關系。非決策災情信息方面，主要通過數據挖掘方法解決以下兩個決策問題：**，應用統計分析方法對災民特性進行初步探究，對中國汶川地震和日本神戶地震的真實數據進行多重比較分析，為基于災民特性的模糊調度優化模型構建提供參考；第二，應用機器學習和數據庫相結合的數據挖掘方法，通過對經典Apriori算法的改進，構建考慮災民特性的、基于模糊災情信息的調度優化決策模型。
*后，立足于應急物資管理體系整體分析的研究思想，構建了人工智能不同路徑融合下的突發事件應急調度模式，主要分為應急物資需求預測、應急物資調度優化和政府應急云平臺3個模塊。同時，針對目前廣泛應用的協同和占線的有效途徑，以災害情景為背景構建調度優化決策模型，對其進行有效途徑的機制探究。分別基于合作博弈協同和路徑占線的有效途徑，應用相關定理對已構建的調度模型進行數學推導并得出相關結論，并從調度協同和占線優化的視角對應急調度優化的有效途徑進行探討。
本書是在國家自然科學基金項目“風險管理視角下重大突發事件應急供應鏈可靠性優化研究”（72204130）和山東省高等學校青創科技支持計劃“山東省產業鏈供應鏈韌性和安全水平提升研究”（2023RW028）資助下完成的。其中，本書的第4章系著者在美國倫斯勒理工學院訪學期間與泛美交通協會主席José Holguín-Veras教授合作完成，第7章系著者在日本九州工業大學訪學期間與酒井浩教授合作完成。針對書中涵蓋的大多數研究，著者曾赴美國、瑞士和日本等國參加本學科領域國際學術會議并進行相關會議報告和學術交流。
人工智能視域下重大突發事件應急物資管理研究 目錄
第1章緒論
1.1研究背景與研究問題
1.1.1研究背景
1.1.2研究問題
1.2研究目的與學術價值
1.2.1研究目的
1.2.2學術價值
1.3研究現狀與評述
1.3.1應急物資需求研究現狀
1.3.2應急物資調度優化研究現狀
1.3.3應急物資調度優化有效途徑研究
1.3.4國內外研究現狀的評述
1.4研究方法與研究內容
1.4.1研究方法
1.4.2研究內容
第2章突發事件應急物資調度優化的理論分析
2.1突發事件應急物資調度的相關概念
2.1.1突發事件概念及分類
2.1.2人工智能和數據挖掘
2.1.3應急物資需求內容
2.1.4應急物資調度特征及原則、體系構建和決策過程
2.2突發事件應急物資調度優化相關理論基礎
2.2.1應急物資動員理論
2.2.2生命周期理論
2.2.3應急物資調度優化理論
2.3突發事件應急物資調度運作流程分析
2.3.1前期準備
2.3.2物資儲備管理
2.3.3調度指揮中心運作
2.3.4物資運輸和配送
2.4本章小結
第3章基于云模型的突發事件分級研究
3.1我國突發事件分級規定與分級影響因素分析
3.2云模型與云發生器
3.2.1基本概念
3.2.2隸屬云發生器
3.3基于云模型的突發事件分級模型研究
3.3.1突發事件分級的研究思路
3.3.2突發事件分級模型具體步驟
3.3.3算例分析
3.4本章小結
第4章人工智能視域下應急物資需求預測模型
4.1基于“模擬人類大腦”路徑的應急響應初期需求快速預測
4.1.1案例推理技術與時間序列分析
4.1.2應急響應初期物資緊急需求預測的影響因素
4.1.3CBR-ARIMA預測模型構建
4.1.4應用實例
4.2基于“大數據深度學習”路徑的應急響應中后期需求
精準厘定
4.2.1支持向量機
4.2.2應急響應中后期物資動態需求預測的影響因素
4.2.3SVM-ARIMA預測模型構建
4.2.4應用實例
4.3本章小結
第5章人工智能在關鍵應急物資特征挖掘中的應用
5.1基于受災群體特征的調度優化模型
5.1.1受災群體特征概述
5.1.2測度指標篩選
5.1.3災民特性模型構建
5.1.4應用實例
5.2基于關鍵物資特征的調度優化模型
5.2.1關鍵物資特征概述
5.2.2關鍵物資特征分析方法
5.2.3應用實例
5.3本章小結
第6章基于多目標規劃的應急物資調度優化模型
6.1基于改進的數據包絡分析的單OD調度優化模型
6.1.1指標體系的構建
6.1.2問題描述與假設
6.1.3模型數學表達與算法
6.1.4算例分析
6.2基于公平約束的多OD調度優化模型
6.2.1問題描述與假設
6.2.2符號解釋
6.2.3模型數學表達與算法
6.2.4算例分析
6.3本章小結
第7章基于模糊災情信息的調度優化模型
7.1災情數據挖掘及Apriori-SQL算法
7.1.1模糊的非決定性信息系統（RNIS）
7.1.2基于SQL的NIS-Apriori算法
7.1.3屬性變量與決策變量選取
7.1.4模型數學表達與算法
7.1.5算例分析
7.2基于工作績效云預測的應急物資運送指派問題
7.2.1指派問題的標準形式
7.2.2工作績效云預測的指派問題
7.2.3算例分析
7.3本章小結
第8章應急物資調度優化有效途徑的機制探究
8.1基于合作博弈理論的應急物資調度協同機制探究
8.1.1應急物流協同
8.1.2問題描述與假設
8.1.3模型構建及符號解釋
8.1.4案例驗證
8.2基于占線路徑的應急物資調度優化模型
8.2.1占線優化及競爭比概述
8.2.2問題描述與討論
8.2.3模型構建及符號解釋
8.2.4案例驗證
8.3本章小結
第9章突發事件人工智能應急調度優化模式研究
9.1人工智能不同路徑融合下的應急物資管理研究
9.2人工智能視域下應急調度優化模式構建
9.3政府開放應急管理數據的必要性和建議
9.3.1政府開放應急管理數據的必要性和存在的問題
9.3.2完善我國政府開放應急管理數據的風險和對策
9.4我國重大突發事件應急物資管理的優化建議
9.4.1數據分析和預測
9.4.2智能物資調配
9.4.3實時監測和響應
9.4.4風險評估和優化
9.4.5技術和政策措施
9.5本章小結
第10章結論
展開全部
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