应急救灾物资管理调配系统的研究与实现.doc

西南交通大学硕士学位论文应急救灾物资管理调配系统的研究与实现姓名：张颖申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：唐慧佳20100501西南交通大学硕士研究生学位论文第页皇舅曼曼曼曼曼曼曼曼量！鼍曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼苎曼曼曼皇曼曼舅曼曼曼曼！曼曼曼曼曼曼舅曼曼曼曼曼蔓鼍曼曼曼皇；曼：【，：；。，：；西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口，在年解密后适用本授权书；不保密使用本授权书。（请在以上方框内打“”）学位论文作者签名：多够鼽指导老师签名：日期：二悴日期：川衫多匆西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（）分析并总结了我国受灾害影响的情况及应急物资管理调配的现状及不足，并根据应急物资需求的特点分析开发应急物资管理调配系统的重要性和意义，提取出应急救灾物资管理调配系统的各功能需求。（）运用面向对象的分析设计思想，借助，建模工具，分析应急救灾物资管理及调配流程，得出了应急救灾物资管理调配系统的功能模型。给出系统的架构、数据库及系统各模块功能的设计方案，并进行了分析和说明。（）分别对系统各主要功能模块的实现方法进行了分析、建模、求解，得出了适用于应急救灾物资调配实际需求的模型及求解方法，最后通过群与混合编程的方式完成整个系统的设计和开发工作。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。鼢主情胁：弓阻日飒：）。、西南交通大学硕士研究生学位论文第页本文研究背景第章绪论我国是灾害频发的国家，特别是年的洪涝灾害、南方雨雪冰冻灾害及汶川大地震等重大自然灾害给人民生命财产安全和社会经济持续稳定的发展带来了巨大的威胁。如何在各种重大自然灾害发生后，对应急救灾物资进行高效合理的调配，使其发挥最大的作用，达到将灾害带来的多方面损失降低到最小、对灾害及次生灾害进行有效控制的目的，这一问题已成为各学科研究的热点。信息、网络系统是应急物流系统的基础设施，是系统工作的基本平台，是应急物流系统高效率、灵活性、可靠性的保证。加快我国应急物资管理调配系统的建设，是完善我国应急物流体系的必然要求，也是关系到应急管理工作能否顺利开展的重要因素之一。灾害造成巨大的人员伤亡和经济损失，必然急需大量的应急救灾物资，进行伤者救治、卫生防疫、灾后重建、恢复生产、维持秩序等，否则受灾面积、人数、损失将会进一步扩大，灾害有可能会演化为灾难。尽管当今世界科技发展日新月异，对灾害的预报己发展到了相当的水平，某些自然灾害可以预报它发生的地域、强度及时间等，如洪水、台风等，但更多的突发性自然灾害，如地震、火山爆发、山洪、泥石流等都难以预测，有些灾害即使可以预报，但因预报时问和发生时间相隔太短，使赈灾的应急物资难于实现其物流过程。灾害的往往发生引发的是一种局部的、大量的、种类繁多的应急物资需求，由于我国存在地貌的复杂性、灾害的多发性、地区发展不平衡性、救灾物资储备库分布及物资储备结构的不合理性等诸多问题，长期以来我国对应急物流问题的各个方面的研究都具有一定的孤立性，研究结果对突发灾害的应对能力不强，因而在应急救灾物流过程的各个方面没有发挥相应的作用。为了最大程度地减少突发灾害造成的损失，我们有必要在了解突发灾害物流的规律、保障机制、实现途径等的基础上，开发一个适合我国国情的应急物资管理调配系统，实现应急救灾物资的统一管理和调配决策支持。研究目的和意义（）对灾后所需的应急物资在存储、采购、调配及信息处理等各个环节的特点和现状进行分析，找出影响应急救灾物资调配效率的主要因素。（）提取并详细分析我国应急救灾物资管理调配系统的功能需求，设计适合我国国西南交通大学硕士研究生学位论文第页情的应急救灾物资管理调配系统，使其能够准确高效的完成应急救灾物资的调配任务。（）从技术角度研究应急救灾物资管理调配系统的实现途径，实现主要功能的建模及求解。（）根据本文的理论研究成果，设计并实现应急救灾物资管理调配系统，应用于灾后应急物资调配决策支持，提高决策者获得物资信息的时效性、对相关数据的分析能力以及各类物资在救灾中发挥的作用。应急救灾物资管理调配相关研究的国内外现状我国是一个灾害频发的国家，在突发性重大自然灾害中往往会造成重大的人员伤亡和财产损失，必然需要大量的应急物资（包括救灾人员），以进行伤者救护与转移、卫生防疫、秩序稳定、灾民安置等。大范围重大灾害发生后，如果不能在短时间内准确、高效地调集所需的应急救援物资支援灾区，不仅会使灾民的生命受到威胁，而且还会给国家安全和社会稳定带来巨大冲击，所以应急救灾物资的保障问题是关乎人民群众生命安全和维持社会安定的重大问题。因此，在灾害的救助过程中，合理地调运应急物资，对有效降低灾害破坏程度，控制灾害影响范围，缩短灾害影响时间有着特殊的意义。如何建立应急救灾物资管理调配系统，规划最佳的调运流程和策略，将有限的资源以最短的时间、运用相对经济的方式、准确地调运到灾区，成为我国应对突发性大范围灾害工作的一个重要问题。建立一个能够实时掌握应急救灾物资存储、需求和供应情况，并能够对应急救灾物资的配送提供决策支持的应急救灾物资管理配送系统，能够有效地提高对重大灾害的应急能力，减小重大灾害的破坏性和不确定性对物流系统的冲击，为重大灾害的减灾救灾活动提供高效可靠的物流保障。国外救灾物流现状在美国、日本及欧洲等发达国家，救灾物流的发展基本与企业物流发展同步。一些先进的物流理念，如商流物流分离、第三方物流、通过式仓库、供应链管理等，在救灾物流体系中得到充分应用，救灾物资能及时、迅速地送到灾民手中。国外救灾物资物流一般实行分阶段管理，根据灾害进展，开展有针对性的救援，力求做到既不延误供应，又不盲目供应，在保障救灾供应的基础上实现效益最大化的目槲。美国经过多年努力，建立了完备的全国灾害应急计划，在发生地震、咫风、火山爆发、洪水等重大灾害时，政府就会宣布进入紧急状态，启动应急计划，由“联邦紧急事故处理局”负责统筹所有的防救灾事务。美国防救灾工作强调运用高科技，强调事先预防和模拟演练，针对人口稠密的大都市区和人口稀少的地区灾害均有不同的预案和救灾西南交通大学硕士研究生学位论文第页方式。救灾规划还有相应的治安组织体系，该体系平时和警方配合承担治安任务，在重大灾害发生时，迅速转变成紧急救灾体系。联邦紧急事故处理局设有物流管理专门单位，平时主要负责救灾物资管理储备、预测各级各类救灾物资需求、规划救灾物资配送路线和救灾物流中心设置等工作。当灾害发生时，物流管理单位迅速转入联邦紧急反应状态，根据灾区需求接收和发放救灾物型引。由于地理位置和地质条件特殊，日本经常遭受咫风和地震的侵袭，因此非常重视防救灾计划和防救灾演习。日本的防救灾体系实行分级管理，包括中央国土厅救灾局、地方都道府及市、乡、镇三级，每级组织均定期举行防灾会商，制定防灾计划。日本的防灾计划包括防灾基础计划、防灾业务计划、区域防灾计划等方面。日本各重要灾害区也有专门防救灾预案。救灾预案详细说明了救灾组织体系，如紧急运输以及重要救援物资的储备数量、地点和救灾援助点的设置。在救灾物流方面的主要措施包括【：（）制定灾害运输替代方案，主要考虑通过海运、空运等不宜受灾害影响的运输方式作为替代运输方式；（）编制救灾物流作业手册，明确救灾物资的流通渠道、避难所的联络方式、救灾设备的使用方法等；（）分阶段管理救灾物资，依据灾害发生后不同的时间段对物资的需求差异，调整每个阶段救灾物资配送的工作方案。日本的救灾物资管理己充分利用现代商业物流发展成果，根据救灾物资性质分送不同仓库，对社会捐赠的灾区必需物资，经过通过式仓库（）分类后直送灾民点，对社会捐赠的非必需物资或超过灾区需要的物资，则送到储存仓库，留待以后使用。对灾区的物资供应，也借鉴供应链管理经验，在救灾第、阶段，考虑救灾实际，根据救灾预案，主要采用供应推动方式，主动向灾区运送物资；而到了第阶段，则考虑各地生产自救情况，转为灾区需求拉动的方式，根据灾民需要有针对性地供应物资。德国拥有一整套较为完备的灾害预防及控制体系，他们的灾害预防机制是由多个担负不同任务的机构有机组成的。在发生疫情以及水灾、火灾等自然灾害时，他们各司其职，齐心协力，从而最大限度地减少了灾害所造所的损失和对社会的冲击。一方面在救灾物流运作方面，他们针对灾后救济有着具体的法律法规和组织机构。另一方面，德国技术援助网络等专业机构也在救灾物流中发挥了十分重要的作用，在救灾物资的运送和供应等方面，可以充分依靠其组织拥有的专业知识和技术装备。年，位于德波边境地区的奥德河洪水泛滥。由于德国做了比较充分的准备，洪水对德国的影响远比对波兰造成的影响要小得多。此外，值得一提的是德国的健康促进会，它是家长期支持健康计划，并对紧急需求能立即做出反应，非赢利性的国际人道主义组织。每年通过水路、公路和航空，向全世界多个国家配送多万公斤的供给品。这一组织利用计算机化的产品捐赠系统，西南交通大学硕士研究生学位论文第页保持产品高效率的移动。通过使用具有工艺水平的存储系统，避免了医药物品在仓库中的囤积，一旦需要被确定，供给品就会迅速地运送，通常在天内就能收到。德国健康促进会的紧急反应程度，使该组织能够立即提供具有导向性的救济行动。根据灾难通知，德国健康促进会启用网络通信资源，收集有关灾难性质和范围的信息，并开始启动装船到灾区的物流引。国内灾害及应急物流现状我国是世界上自然灾害损失最为严重的少数国家之一。自然灾害种类多且发生频繁，几乎所有的自然灾害，如水灾、旱灾、地震、台风、风雹、雪灾、山体滑坡、泥石流、病虫害、森林火灾等，每年都有发生。自然灾害表现出种类多、区域性特征明显、季节性和阶段性特征突出、灾害共生性和伴生性显著等特点。全国有的省会城市以及的地级以上城市位于地震烈度度以上危险地区，以上的大城市、半数以上的人口、以上的工农业产值，分布在气象、海洋、洪水、地震等灾害严重的地区。近年来，我国每年自然灾害的人员伤亡情况和直接经济损失均呈上升趋势。随着国民经济持续高速发展、生产规模扩大和社会财富的积累，灾害损失有日益加重的趋势。灾害成为严重影响我国可持续发展的重要因素之一。我国现有的救灾管理体系是实行政府统一决策，各部门按决策和职能分工负责互相配合。救灾指挥以地方政府为主，按行政区域统一组织指挥，统一调配人员、器械和物资，充分利用中国人民解放军服从指挥、组织严密、机动力强、反应迅速等特点，发挥军队在抢险救灾中的主力作用。在我国的救灾物流管理体系中，救灾物资主要来源于中央救灾物资储备库和未受灾地区的社会捐赠的物资，救灾物资的收集、运输、发放主要依靠各级政府。现有的应急救灾物资供应体系虽然发挥了很大作用，但在突发性重大灾害的紧急救助方面也存在着明显的不足。从防灾和减灾法律建设以及各种应急预案上看，虽然取得了一定的成果，但仍然是薄弱环节。针对应急情况下的交通保障、征用程序、各地突发重大自然灾害的法律保障还有待进一步完善；从救灾物资的储备情况上看，全国目前中央级救灾物资储备库己增加到个。除中央级储备库外，全国各省、地市级也建立了相应的救灾物资储存库。但是，我国救灾物资储备还存在中央级储备库的布局不合理、调令下达的方式不规范、物资储备量少，品种单调、救灾物资储备分散，物资保障成本较高、仓库管理及物流设备比较落后，效率低下等问题；从我国救灾物流的交通条件上看，我国应急状态下的交通运输条件主要存在保障体制不健全、指挥体系不完善、运载工具和交通网络欠发达等不足之处。最关键的一个因素是当前的应急物流信息化程度，应急救灾相关信息传递渠道西南交通大学硕士研究生学位论文第页曼皇蔓曼曼曼曼曼曼一一一鼍鼍孽毫曼皇皇曼蔓鼍舅不通畅，主要表现为存在多头管理、报告不及时、报告内容重复等问题。虽然我国己有相当的信息系统基础，但是缺乏一个统一的应急物资管理调配的信息发布和共享平台，致使信息不集中，应急指挥机构无法准确掌握灾区物资需求的详细资料以及所需物资的生产和分布情况，对运力的数量和分布状况不清楚，造成分析判断不准确，以致无法制定正确的应急救灾物资配送决策。主要研究工作通过分析国内外应急物流现状，总结出我国应急物流主要存在应急物流信息化程度低的问题，并且应急物资的调配决策仅凭专家的经验，不能满足应急物资调配的合理性和高效性的要求。所以，需要建立一个应急救灾物资管理调配系统。主要的研究工作主要有以下三个方面：（）应急救灾物资的需求预测问题。首先，从衣食住治等各方面分析应急物资的需求特征，总结出影响各类物资需求量的因素，通过分析比较各种预测模型的特点及实际情况，建立应急物资需求预测的概念模型，选择国家地震局物资需求预测的定量化模型对需求预测结果进行仿真。（）应急救灾物资的需求分级问题。分析应急物资需求分级的影响因素，针对我国目前的应急物资需求分级存在的问题，结合救灾物资分级的要求，在比较现有的各分级方法的基础上，选择模糊综合评价法建立需求分级模型，并在关键因素评价指标模糊化、模糊规则库的建立等方面根据实际需要做了一定的调整，使其能够在制定应急物资调配方案过程中的效率更高。最后对汶川地震后所需要的部分物资测需求分级进行仿真，证明分级方法的实用性。（）应急救灾物资的调配决策问题。首先，分析影响应急物资调配决策的各种因素，对应急物资的调配决策问题分类，分析应急物资调配流程。然后根据应急物资存储量和需求量之间的供需关系的不同，分别对“总存储量大于总需求量”和“总存储量小于总需求量”两种情况分别建模、求解。最后进行了算例分析。本文的结构本论文分为五个章节，主要内容如下：第一章：绪论。本章主要介绍了课题的研究背景、主要的研究目的和意义、我国受重大自然灾害的影响情况，应急救灾物资管理调配相关的国内外现状，最后介绍论文结构。第二章：需求分析。本章主要对应急救灾物资管理调配系统的需求进行了提取和分西南交通大学硕士研究生学位论文第页曼曼曼曼量曼曼曼曼曼曼曼曼曼鼍量曼皇曼皇曼曼曼曼！曼曼曼曼曼曼皇！曼！蔓曼！曼！曼曼曼曼曼曼曼寰！曼！曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼！曼璺曼曼曼曼蔓曼曼曼皇曼曼曼曼曼析。首先介绍了开发该系统要达到的整体目标，然后对各个功能需求进行了详细的介绍。第三章：系统设计。本章首先介绍了系统架构设计，然后介绍了整个系统的总体功能设计，通过上一章得出的系统主要功能需求，分别对各功能模块进行详细设计，最后介绍了系统数据库设计。第四章：系统的实现。本章主要介绍了系统主要功能的实现。分别介绍了开发环境及工具的选择，主要功能实现的具体过程，实现结果等几个方面。最后：总结与展望。对论文工作进行了总结，提出未来工作展望。西南交通大学硕士研究生学位论文第页曼曼曼曼舅曼曼曼曼曼苎鼍皇皂曼曼！曼！曼！曼！曼！曼曼曼曼皇曼！曼！皇蔓曼皂曼曼曼曼曼曼曼，皇系统的需求概述第章系统的需求分析应急救灾物资的调度应该是在环境变化和不完备信息条件下的动态资源调度问题，这类问题一直是调度理论中的难点问题，如何根据应急物流自身的特点，研究出不完备信息条件下自然灾害应急物资的动态调度方案，以及动态调度方案随环境变化的有效更新策略，是应急物资优化配置研究中的一个亟待解决的问题。针对上述问题，对不完备信息条件下的应急救灾物资优化调配管理等方面进行深入的理论研究和应用研究，建立一个能起到神经中枢作用的应急救灾物资管理调配系统，起到基础信息收集和应急物资调配决策支持的作用。从而最大程度地提高有限资源的利用率，对提升重大灾害应急物资配送保障能力具有重要的理论和现实意义。系统的功能需求应急物流的最大的特点之一就是要体现“急、快、专业”，如何能够实现应急救灾物资的快速保障，解决目前在应急物资调配决策过程中存在的问题，使救灾物资通过合理的调配发挥其最大的作用，这要求应急物资管理调配系统提供以下几大功能：救灾物资基础信息管理救灾物资的基础信息在应急救灾物资管理调配系统中是一个比较重要的部分。根据灾后应急救灾物资调配的要求，系统需要提供以下几类基础信息的收集和管理功能：救灾物资的中央储备信息：救灾物资的中央储备是灾害发生到重建这一过渡时期救灾物资的主要保障者之一。系统提供救灾工具储备、物资储备、粮食储备、石油储备等物资的储备信息。系统对中央储备信息的管理能够在灾害发生后提供物资存储及分布的准确数据，为决策者对物资的查询和调配提供信息保障，为灾区人民提供强大的物资供应保障。系统的维护人员负责更新中央储备的相关信息。通过上述分析，救灾物资的中央储备信息管理主要有两种参与者：决策者与系统的维护人员。其中决策者主要涉及到各中央物资储备物资存储情况的查询，而系统的维护人员则负责管理中央储备库信息以及物资种类、名称、储备量的增、删、改等。西南交通大学硕士研究生学位论文第页救灾物资的中央储备信息管理的功能模型如图所示：扣恤菇。氯运浍、物资未、物资储备情矗询。、一（二二二二形物资储备情况查询、：，图救灾物资中央储备管理功能模型图员救灾物资的市场储备信息：这里的“市场储备”包括大型国有企业的物资储备（义务储备），和其他企业的物资储备。救灾物资的市场储备也是灾区物资的主要保障者之一。在中央储备不能满足灾区物资的需求，或者需求物资为如方便食品、饮用水等在中央储备计划之外的不能够长期储备的一些救灾物资时，物资主要来源于市场储备。作为应急救灾物资的市场储备企业，平时在进行正常的商业活动的同时，按照协议保证存有一定种类、数量的库存，在灾害发生后，如果需要企业提供相应的物资，则按照之前协商好的的市场储备量提供相应的救灾物资。大型国有企业要义务承担市场储备任务，其他企业可以按照自身生产产品的种类和存储能力，提出承担市场储备的申请，通过审核后，系统维护人员录入企业及物资的市场存储能力等相关信息，之后企业用户可以根据自身生产产品种类和存储能力的变化申请相关资料的修改。系统对企业和物资存储的相关信息进行管理，用于灾害发生后的统一调度。可知市场储备相关信息管理的参与者主要有：市场储备企业用户、决策者、系统维护人员。企业用户主要涉及到的操作有申请承担市场储备，已成为市场储备的企业用户，可以进行对物资存储种类和存储量等信息的查询、申请修改。决策者主要是对市场储备相关信息进行查询。系统维护人员涉及到的操作有：审核提交的合作企业申请、增加及修改企业相关信息。市场储备的相关信息管理的功能模型图如图所示：合作企业的相关信息：在非灾害时期，国家跟据企业的信誉、产品质量、生产规模和效率、配送能力、地理位置、救灾物资的需求情况等，与某些生产救灾物资的相关企西南交通大学硕士研究生学位论文第页审警提交出场储备申请，一，。业赢磊管理（）霉？：，、市场储备情况查询、厂一一、一，、譬芒夕图救灾物资的市场储备管理功能模型图维护人员业签订协议。在灾害发生后，如果中央储备和市场储备都不能满足灾区的需求时，就需要合作企业重点生产、提供短缺的物资，根据他们的生产规模和速率及物资的短缺情况，给企业分配一定量的生产、配送任务。企业可以按照自身生产产品的种类和生产能力提出成为合作企业的申请，通过审核后，系统维护人员录入企业及物资提供能力及相关信息，之后企业用户可以根据自身生产产品种类和数量的变化申请相关资料的修改。根据以上分析，可知合作企业相关信息管理的参与者主要有：企业用户、决策者、系统维护人员。企业用户主要涉及到的操作有申请成为合作企业，申请成功后本企业在就在物资供应种类和能力等信息的查询、申请修改。决策者主要是对合作企业相关信息进行查询。系统维护人员涉及到的操作有审核提交的合作企业申请，增加及修改企业相关信息。合作企业的相关信息管理的功能模型图如图所示：救灾信息与救灾需求信息的发布灾情及救灾信息发布：通过政府的权威发布，让群众及时了解灾情信息和救灾进展，对稳定人心、坚定信心发挥着十分重要的作用，另一方面，这些信息对救灾的决策也将发挥重要作用，如需要调派多少人力、物资等，依据都来自这些信息。及时准确的发布西南交通大学硕士研究生学位论文第页审警提交合作企业申请，一，一，业赢磊一（霎：佘，。物资相关情况查询、一一物资二毛、改、图救灾物资的合作企业管理功能模型图维护人员每天因灾伤亡人数、救灾措施、救灾物资的配送等救灾最新进展情况，公布接收国内外捐赠款物数字、己到账数字和已拨付数字，灾民安置、捐款的使用和灾后重建等信息。志愿者招募信息发布：在每一次的救灾过程中，各种志愿者组织迅速响应党和政府的号召，在各级党组织的正确领导和引导下，积极有序地参与募集款物、救死扶伤、维持秩序、灾后重建等工作，发挥了重要作用。在急需某类志愿者时，发布招募信息，可以使更多的人了解灾区对志愿者的实际需求，可以减少志愿者的盲目行动，提高救灾效率。救灾工具征用信息发布：由于灾情的严重程度和灾区的特殊情况，在救灾过程中所需工具和设备可能存在特殊的要求，在储备不足或没有储备的情况下，只能向社会各界征用。如液压组合破碎工具、便携式液压救生摇项杆、液压多功能钳破拆工具、其他还有内燃式切割器、手提液压破坏锤、金刚石链锯、手提电焊机、动力站、小型发电机渣浆泵、挖掘装载机、吊车、推土机、冲锋舟、橡皮舟、轻便桥以及生命探测器等。根据以上分析，可知灾害与救灾信息发布管理的参与者主要有：企业用户、个人用户、系统维护人员。企业用户和个人用户查询已经发布的灾情及救灾信息、志愿者招募信息、救灾工具征用信息。系统维护人员主要负责发布的灾情及救灾信息、志愿者招募信息、救灾工具征用信息。灾害与救灾信息发布管理的功能模型图如图所示：西南交通大学硕士研究生学位论文第页救灾相关信息查询（二二二二形图灾害与救灾信息发布管理的功能模型图应急救灾物资调配方案员灾区物资需求预测：由于很多灾害发生的时间、强度和影响范围具有不可预测性，这就决定了应急物资的数量、应用范围、运输方式等不能确定。在救灾初期，当对灾区的具体物资需求没有明确之前，没有办法对现有的救灾物资进行合理的分配，这时需要对灾区的物资需求进行预测。得到预测的应急物资种类、数量后，才能够有的放矢的进行救灾物资的调配决策、配送工作，为救灾争取时间。根据以上分析，可知灾区物资需求预测的参与者主要为决策者、地震、气象、卫生防疫、环保等灾害监测部门。决策者根据灾害监测部门提供的灾害和受灾地区的基本信息通过系统的救灾物资预测功能得到灾害发生初期灾区需要的救灾物资的种类和数量预测。灾区物资需求分级：大规模灾害的发生往往会造成受灾面积大，受灾人口多，应急物资需求量大的严重后果，在救灾的起始阶段，应急物资往往是供不应求的。当灾害发生后，通常会面临对大量物资的筹集和调配决策困难的问题，并且受道路、天气条件等外界因素的影响，救灾物资的调配很难同时满足灾区多方面大量物资的需求。出于对重大灾害应对方式的不同，以及灾害性质的变化，应急物资的需求迫切度也在动态发生着变化。在灾后可利用资源有限的情况下，面对大量的物资需求，首先应该对应急物资需求进行分级，级别高的物资优先保障，级别低的物资随后保障。应急物资需求分级直接影响到调配决策和配送的效率和救援效果。西南交通大学硕士研究生学位论文第页根据以上分析可知，灾区物资需求分级的参与者主要为决策者、各行业专家。决策者根据各行业专家提供的需求分级的意见通过系统的救灾物资分级功能得到灾害发生初期灾区需要的救灾物资的分级。救灾物资的供需点组合：要使应急物资有效的发挥应急救援作用，保证应急物资的供需平衡，就必须利用科学的方法来提高应急物资调度的效率，降低灾害对灾区生命和财产造成的损失。在应急物资配送决策制定的过程中，供需点的组合问题是最核心也是最重要的部分之一。在以往制定救灾物资配送决策的过程中，决策者一般是综合借鉴各方面专家的经验完成物资的调配，也往往忽略掉了对整个配送方案的最优化分析，在实际的救灾工作中决策虽然可行，但并不能让救灾物资的调配发挥最大的效果。要提高应急救灾物资管理调配系统的应急响应能力就必须根据供需情况，将有限的应急物资进行优化配置和调度，这关系到有限资源能否发挥最大效用、应急救援系统能否达到预期的目标。灾区物资的需求预测、分级和救灾物资的供需点组合在救灾过程中对制定救灾物资优化配置方案起到了决策支持作用。灾害发生后利用救灾物资管理配送系统制定救灾物资配送方案的步骤包括：查看救灾物资的需求信息，如果还没有获得准确的救灾物资需求信息，则根据已经掌握的灾害和灾区基本信息进行救灾物资的需求预测；将预测得到的所需救灾物资种类进行需求分级；通过系统的供需点组合功能，按照救灾物资的需求级别由高到低的顺序制定救灾物资的配送决策。物资配送与物资需求信息反馈救灾物资配送信息反馈：物资配送信息的反馈是对救灾物资调配决策和配送工作的一个最权威的评价，可以根据反馈信息得知在已经执行的调配决策中有哪些物资已经按照规定的时间送到了需求地，哪些还没有送到，是否需要以更快的配送方式补充配送，以便统计配送效率、查看配送延迟的原因、为下一步的配送工作积累经验和教训。灾区实际需求信息反馈：应急救援物资的调度不仅仅是单一阶段的工作，而且由于灾害的破坏力对灾区的影响持续时间较长，应急过程中不同阶段的任务和方式也有很大的差异，应急物资需求的数量和种类也不相同。所以需要根据当前救援实施情况和前一阶段的救援效果，制定动态多阶段的调运决策，直至完全控制或消除灾害。灾区对救灾物资的实际需求信息的反馈，是决策者获得灾区物资需求信息的一个重要的来源，为下一阶段的救灾物资配送策略的制定提供了实时、准确的配送目标。信息的查询除了对以上各功能的需求外，决策者还有对某一类信息进行详细了解的需求。非灾西南交通大学硕士研究生学位论文第页害时期，系统管理人员可以通过本系统查询物资的存储情况、历次灾害的灾情信息、灾后的物资调配情况、救灾工具征用信息等。通过对以往的救灾物资调配情况的汇总分析，实现对物资存储量及存储结构的合理调整，提高灾后应急物资的调配效率，为以后的救灾工作打下更好的基础。小结本章主要对应急救灾物资管理调配系统的需求进行了提取和分析。首先提取了建立应急救灾物资管理调配系统的各功能需求，介绍了开发该系统要达到的目标；然后分别对各功能需求进行了详细的分析。要霍耋耋銮耋罂圭至蚕耋耋堡耋三矍：要第章系统设计第二章对系统的需求进行了提取分别对各功能需求进行了详细的分析。本章根据需求分析的结果对系统进行详细设计，首先介绍系统架构及系统总体功能的设计，然后分别对系统各主要功能进行详细设计，最后根据各功能对数据存储的要求，完成系统的数据库设计。系统架构设计本系统包括的用户范围较广、位置较为分散，为了便于系统的升级与维护，选用主流的分布式应用系统架构（浏览器朋务器模式。以网站形式提供服务。系统选用典型的三层架构，程序结构分为三个逻辑层次，分别为用户界面层、业务逻辑层和数据访问层，用户通过用户界面层访问业务逻辑层，业务逻辑层通过调用数据访问层访问数据库。综合平台结构以及架构，我们构建基于平台，架构的应急救灾物资管理调配系统架构如图所示。本系统的三层架构分别是：图平台屡次结构圈西南交通大学硕士研究生学位论文第页表示层（）：主要为用户提供灵活友好的使用界面，封装了服务与访问系统客户端的所有表现逻辑，接受用户的输入，显示输出结果，负责对输入的信息做初步的验证等。在中，该层包括页面、用户控制、服务器控制以及某些与安全相关的类和对象。业务层（）：集中了系统的业务逻辑的处理，因此，可以说是整个应用系统的核心部分。系统的健壮性、灵活性、可重用性、可扩展性、可维护性，在很大程度上取决于业务层的设计。业务层用于访问数据层，从数据层读取数据、修改数据以及删除数据，并将结果返回给表现层。在中，该层包括使用从数据库取数据、更新数据及删除数据，并把取得的数据放到或中返回给表现层。通常该层被划分成两个子层：业务逻辑层（，）和数据访问层（，）。业务逻辑层在数据访问层之上，也就是说调用的类和对象。访问数据并将其转给。在中，该层可以用从数据库取数据，把数据通过或的形式给，处理数据给表现层。数据层（）：数据层是数据库或者数据源。在中，通常它是一个或数据库，但不仅限于此两种形式，它还可能是，甚至是。为提高系统的整体性能，在数据层中，可以利用存储过程、触发器、视图等实现一部分业务逻辑，同时可以通过使用存储过程来保证事务的完整性。系统总体功能设计通过对应急救灾物资管理调配系统的需求分析，可以把整个系统分成下面几大功能模块：救灾物资基础信息管理，灾情及救灾需求信息管理，应急物资的需求预测、分级、调配决策，物资配送与需求情况反馈管理，信息查询管理。这些功能模块下面又包括若干个子功能。另外为了保证系统的正常运行，在整个系统中还要加入系统管理这个模块，这个模块包括用户管理，用户组管理，权限管理，日志分析及系统功能菜单管理等。系统整体功能结构图如图所示：系统主要功能详细设计根据上一节给出的系统整体功能结构图，我们可以清楚的了解应急救灾物资管理调配系统的功能结构。虽然“救灾物资基础信息管理”功能是整个系统其他功能实现的基础，“灾情及救灾信息的发布和“信息反馈”都是系统不可缺少的功能组成部分，但由于西南交通大学硕士研究生学位论文第页量皇曼！曼曼曼蔓曼曼鼍曼曼曼！曼！曼曼！曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼蔓！曼曼！曼曼量皇曼曼！皇曼皇曼！曼曼曼曼曼曼苎曼曼皇！曼！曼！曼曼曼曼曼曼曼皇蔓曼！蔓！皇曼曼曼鼍曼曼曼皇救灾物资基础信息管理灾情及救灾信息发布物资调配辅助决策支持信息查询信息反馈系统管理救灾物资的中央储备信息救灾物资的市场储备信息合作企业相关信息灾情及救灾情况的发布志愿者招聘信息的发布救灾信息征用信息的发布救灾物资的需求预测救灾物资的需求分级救灾物资的调配决策物资的储备信息查询灾情及救灾信息查询调配决策查询反馈信息查询物资配送情况反馈物资实际需求情况反馈用户管理用户组管理权限管理日志分析系统功能菜单管理图系统整体功能结构图灾物资的需求预测、需求分级、物资调配功能的建模及求解做进一步的详细设计说明。从救灾物流的运作流程来看，应急救灾物资管理调配活动主要包括：灾害信息的收集与发布、救灾物资需求预测、救灾物资储备与筹措、救灾物资调度与配送、物资需求与配送情况反馈等。应急救灾物资管理调配的流程如图所示。应急救灾物资管理调配系统西南交通大学硕士研究生学位论文第页应急物资需求的特征图系统的运作流程图应急物资需求的特征主要是指应急物资需求同传统物资需求在需求的时效性、空间性、可替代性等方面的区别，主要表现在以下几个方面【】：（）应急物资需求的突发性。由于灾害突发性，使其在很短的时间内造成巨大的破坏和影响，物资需求也在瞬间由平时的正常水平跳跃为不正常水平，出现了物资的相对短缺，这也是应急物流区别于一般物流的一个最明显的特征。（）应急物资需求的不确定性。当重大灾害发生后，应急物资的需求量经常无法用常规性规则进行判断，各类信息存在着严重的不充分、不及时、不全面和不准确性，人们无法在事前准确地估计全部可能的物资种类和需求量，因此，灾害发生初期通过各种渠道获得的物资需求信息也具有高度的不确定性。西南交通大学硕士研究生学位论文第页（）应急物资需求的时效性。由于灾害本身的特性，要求应急物资需求必须在一定的时间内得到满足，这样应急物资才能发挥其本身的应急价值，超过时限就失去了应急的意义，也就不能起到应有的作用了。（）不可替代性。应急物资的用途非常特殊，是在特定环境下启用的特殊物资。在救灾过程中很大一部分物资具有单一用途。如急救药品、救援专用工具和消毒防疫用品等都不能用其他物资代替。（）滞后性。应急物资的启用是在灾害发生后，时间上滞后于灾害的发生。（）应急物资需求的强制性。灾后的应急物资调配工作，是一种特殊类型的社会经济活动，紧急状态下为了应对灾害造成的破坏、有效控制灾区的生命财产损失而制定的物资调度决策具有一定的法律性和强制性，区别于商业物资需求的满足，应急物资的调配更具有社会性的特点。应急物资分类灾害的发生影响到了灾区人民的衣食住救治等日常生活的各方面，同时还造成了人员的伤亡，这就造成了很多种类的物资需求，不同的应急物资对应急救灾所起的作用各有不同。因此，有必要对应急物资进行科学的分类。对应急物资科学分类为应急救灾物资的管理、筹集、需求预测、需求分级、物资调配等功能的实现打下良好的基础，保证应急物资调配的快速实现。应急物资的分类根据不同的方式得到不同的结果。（）按应急物资使用的紧急情况可分为一般级、严重级和紧急级三类。一般级指有利于灾害恢复重建，有利于修复灾害的损失且必要的物资。如环保处理、工程建材、工程设备类物资；严重级指能够减轻灾害损失、控制灾情扩大、对应急救灾工作能够发挥重要作用的必不可少的重要物资，如救援运载、防护类物资；紧急级指对应急救灾工作的开展，挽救灾区生命财产损失，稳定局势起关键性作用的必不可少的极重要物资，如生命探测、生命救助支持、临时食宿类物资。（）按应急物资的用途可分为十三类，即防护用品类、生命救助类、生命支持类、救援运载类、临时食宿类、污染清理类、动力燃料类、工程设备类、器材工具类、照明设备类、通讯广播类、交通运输类、工程材料类。不同种类的应急物资又包括多种设备，如防护用品类主要包括卫生防疫设备、化学放射污染设备、消防设备、海难设备、爆炸设备、防护通用设备等；生命救助类主要包括处理外伤设备、高空坠落设备、生命救助通用设备等；生命支持类主要包括窒息设备、呼吸中毒设备、食物中毒设备、生命支持通用设备等。（）按应急物资的使用范围，可分为通用类和专用类。通用类物资适合一般情况下救灾工作的普遍需要，也是比较重要的物资。像食品、饮用水、药品等几乎每次应急救西南交通大学硕士研究生学位论文第页灾都是必需品。而专用类物资则适用于不同的灾情，具有特殊性，应当视情况而定。如发生疫情后所需要的专门的疫苗、药品，发生洪灾后所需要的救生艇、救生衣等。本文结合各种应急物资的性质、特点以及物资之间的种属关系，为方便物资的需求预测、分级、筹集、配送等一系列的救灾工作，将应急物资分为大类，每一大类细分为若干小类。第一类是生活类物资。无论是地震、雪灾，还是其它的灾害，在救灾物资的调配过程中，保障受灾群众的基本生活需要都是重中之重。生活类物资指的是在重大灾害的救援过程中，受灾群众和抢险队员都急需的生活必需品。这些物资需要的种类多、数量大，而且容易实现储备管理。此类物资在一定程度上属于通用物资，本身单位价值量不是特别大，在各类重大灾害的物资保障过程中，很大一部分都会使用。第二类是救生类物资。救生类器材涉及到的物资大部分是大型的机械设备，还有一部分是体积相对较小但是单位价值量较高的仪器设备。而且这些设备很大程度上都是属于专用物资，例如地震灾害过程中需要挖掘机、千斤顶、起重器、探生仪等。在洪水灾害救灾时则需要冲锋舟、救生衣等。第三类是医药类物资。灾害发生后，为对灾区群众给予第一时间的抢救和治疗，并且防止各类疾病的蔓延与传播，急需各种医药物