基于熵权的抢险救灾物资保障方案优选

r ij =
r ij
n
, 式中 , i ∈N , j ∈M
ij
( 1)
∑r
i= 1
计算属性 uj 输出的信息熵 :
n ・ ・ 1 E j = - ln n ∑ r ij ln r ij , j ∈M i= 1
( 2) ) , 其中 ( 3)
抢险救灾行动不像战场上打击目标那样集中 , 而是分布在整个受灾区域。部队高度分散, 点多、 线 长、 面广, 既要保障抢险救灾部队, 又要保障灾民, 难 度之大, 任务之重难以预料。汶川抗震救灾, 共出动 13 万官兵, 涉及六大军区、 多个军种 , 参加救灾的部 队分布在四川、 甘肃、 陕西、 重庆 4 个省市, 共 20 多 个地区 , 174 个乡镇, 1 480 个村庄, 方圆 10 余万平 方公里范围之内。 在兵力部署高度分散、 交通十分不 便的情况下 , 要保证物资每时、 每处都不断供、 不漏 保, 其难度可想而知 , 保障强度不亚于一场战争。可 见, 严峻的灾情使得抢险救灾物资保障范围广、 品种 杂、 数量多 , 保障难度、 强度均为空前。因此, 不同物 资对于不同需求点的保障 ( 满足) 程度是评估抢险救 灾物资保障方案的重要因素。 ( 3) 情况复杂, 物资保障方式要机动灵活, 尽量 避免可能的风险 自然灾害往往带有极大的连锁反应 , 各种不可 预料的情况经常发生 , 情况复杂, 交通不便 , 使得物 资保障任务更加艰巨繁重。 汶川大地震中, 由于工程 设施破坏, 山体滑坡, 供电系统、 通信系统中断等连 锁问题, 使得部队行动受限 , 许多急需的食品、 药物 等必备物资很难及时到位 , 只好采取铁路、 公路、 空 中等多种方式向灾区紧急供应 , 甚至采用小车拉、 身 背、 肩扛的方法。针对抢险救灾物资需求的急迫性、 不确定性等特点 , 面对灾区复杂的自然环境、 余震频 发、 道路塌断、 山体滑坡等困难 , 物资保障机构应及 时掌握各种信息, 准确判断情况, 科学选择、 及时调 整, 综合运用各种物资供应方式, 实施适时、 适地、 适 需的物资供应保障。尤其要考虑到是否需要在运输 中转运、 装卸等以及应对特殊情况 , 如交通受阻遭破 坏时能否机动灵活地变换线路等, 改变供应方式等。 比如 : 直接供应、 就地就近供应、 拦截供应、 接力供应 等方式。 其中, 接力物资供应方式是汶川抗震救灾物
n [ 5]
权同样满足: 0≤ i ≤1, 且有 : ∑ i = 1。 i= 1
2 部队抢险救灾物资保障方案指标分析
做好抢险救灾物资保障, 确保救灾物资能够迅 速、 及时、 准确、 便捷、 持续地运达灾区 , 对于抢险救 灾行动的顺利实施, 确保任务的圆满完成具有重要 的现实意义。 在“ 5. 12” 汶川抗震救灾保障过程中 , 针 对千百万人民救生和 13 万大军的双重物资保障任 务 , 面对环境与多变的各种情 况, 我军后勤掌控全 局、 统筹 资源、 整合力量、 科学 指挥, 构建了结构合 理、 资源充足、 采供及时的物资保障体系, 确保了此 次抗震救灾物资保障按需、 持续、 高效的运行。
引 言
军队是抢险救灾的突击力量, 执行国家赋予的 抢险救灾任务是军队的重要使命。在抢险救灾物资 保障过程中, 有些因素是明确的 , 有些是不确定的, 这就使得抢险救灾物资保障方案的选择成为一个信 息不完全的灰色系统, 需要充分考虑各种因素对决 策结果的影响 , 以求得到一个最佳的选择。因此 , 评 估抢险救灾物资保障方案 , 力求做到更有效的物资 保障, 首先建立科学合理的指标体系是非常必要的, 同时还要借助科学的评价方法。但是在优选方案的 过程中 , 科学合理地确定指标权重又尽可能地排除 人为因素的影响, 是一个关键性的环节。为此, 本文
・ ・ ・ [ 1]
2. 1 抢险救灾物资保障影响因素分析 ( 1) 任务突然, 物资保障应急性强, 时效性要求高 抢险救灾大都任务来得突然, 兵力投入量大, 使 得物资保障与救灾部队同步反应 , 几乎没有准备时 间, 应急性很强。像汶川抗震救灾 , 地震当晚就从所 属综合仓库向灾区发送 90 万双棉手套及其他军需 物资 12. 5 万公斤。几天时间, 共向灾区投送帐篷 3 万多顶、 单兵作战口粮 20 万份, 御寒衣物近 20 万 件。 仅 5 月 14 日, 就运送救灾物资 100 余吨, 并向灾 区紧急空投救灾物资 30 余吨。因此, 时效性是评估 抢险救灾物资保障方案的重要因素。 ( 2) 地域广泛, 物资保障数量多 , 内容杂, 强度大
于 娜, 陈国富 , 刘
( 石家庄陆军指挥学院 , 石 家庄 050084) 摘 要 : 抢险救灾物资保障对于 抢险救灾行动的顺利 实施 , 确保 任务的圆满完成具 有重要的现实意义。以 抢险救灾物资 保障的现实需求出发 , 提出了抢险救 灾物资保障方案的优 选问题 , 分 析了抢险救灾物资 保障的影响因素 , 在此基础上 , 建立了 评估抢险救灾物资保障方 案的较有代表性的 指标 , 并给出 了指标的具体计算 方法。并利用熵权理论 , 以汶川抗 震救灾物资保 障为例 , 进行了方案的优选 , 得出了较合理的方案 。 关键词 : 熵权 , 抢险救灾 , 物资保障 , 评估 中图分类号 : E 23 文献标识码 : A
Optimal Selection of Rescue Materials Support Plans Based on Entropy Weight
YU Na , CHEN Guo -fu , L IU Yun
( S hij iaz huang A r my Command Colleg e of the A r my , S hij iaz huang 050084, China )
收稿日期 : 20100106 修回日期 : 20100226 作者简 介 : 于 娜 ( 1978 ) , 女 , 河 北无 极人 , 研究 方向 : 后勤与装备指挥、 管理。
借鉴了信息熵的概念 , 在科学建立抢险救灾物资保 障方案评估指标的基础上, 将熵权法应用于方案的 优选与评估中, 并通过实例验证了其合理性。 该方法 根据决策系统自身的状态确定权重, 是一种比较客 观的赋权方法, 可以减少方案评估中的人为因素, 增 加决策的科学性。
1 熵权理论与主要内容
熵的概念最初产生于热力学 , 它被用来描述运 动过程中的一种不可逆现象, 现已广泛运用于工程 技术、 决策科学等领域。在系统论中, 熵是物质系统 状态的一个函数 , 表示系统的紊乱程度 , 是系统无序 状态的量度。 从信息角度考虑 , 熵表示事物出现的不 确定性, 它代表该指标在该问题中提供信息量多少 的程度。可见, 信息是系统有序程度的度量, 熵是系 统无序度的一个度量。 将信息熵理论应用于决策时 ,
当 r ij = 0 时 , 规定 r ij ln r ij = 0。 计算属性权重向量 = ( 1, 1- E j j= m ∑( 1- E j )
j= 1 m 2
・
・
・
, …,
m
利用式 z i ( ) =
∑r
j= 1
ij
ij
计算方案 x i 的综合
属性值 z i ( ) , ( i ∈N ) 。 利用 z i ( ) , ( i ∈N ) 对方案进行排序和择优。 由式( 3) 可以看出 , 指标信息熵的大小决定了该 指标的重要程度。 从信息角度考虑, 代表该指标在该 问题中 , 提供有用信息量的多寡程度 。 指标的信息 熵越小 , 表明各方案在此指标上的值相差越大, 说明 该指标向决策者提供了有用的信息 , 应重点考察与 比较。反之, 指标的熵值越大, 该指标越不重要。当 各被评估方案在某指标上的值完全相同时, 则熵值 达到最大值 1, 熵权为 0, 则意味着该指标向决策者 未提供任何有用信息( 可供比较 ) , 该指标可以考虑 被取消[ 4] 。 值得说明的是, 信息熵方法计算出来的熵
V ol. 36, N o. 4 A pr, 2011
火 力与 指 挥 控 制 Fire Cont rol & Command Cont rol
第 36 卷 第 4 期 2011 年 4 月
文章编号 : 10020640( 2011) 04-011504
基于熵权的抢险救灾物资保障方案优选
于 娜 , 等 : 基于熵权的抢险救灾物资保障方案优选
( 总第 36- 709) ・117・
资保障实践中产生的一种新的供应方式, 是客观的 选择。接力供应是指物资供应保障机构在陆路或水 路中断 , 或陆路水路全部中断的情况下, 只能将物资 前送到临时停置地点, 然后改用其他运力, 并由相关 机构负责再继续将物资前送到需求地点的供应方 式。在汶川抗震救灾物资保障过程中 , 由于陆路中 断 , 改为水路由冲锋舟前送物资 , 由于陆路水路全部 中断, 改为空运、 空投、 机降前送物资均多次出现。 因 此 , 保障方案的风险程度及保障方式的机动灵活性 也是评估抢险救灾物资保障方案的重要因素。 ( 4) 任务具有延续性, 物资保障要突出重点 , 把 握特点 , 持续支持 抢险救灾一般持续时间很长。 如 1998 年抗洪抢 险 , 全军先后投入 59 个师 ( 旅 ) 、 40 余万人 , 持续时 间达 3 个多月 , 有资料显示 , 抗洪抢险部队平均每天 仅主副食消耗量就达百余万斤。这就要求制定抢险 救灾物资保障方案时, 能够把 握特点, 做到突出重 点 , 充足供应 , 持续保障。 另外, 不同类型的险情灾情 对于保障物资的品种有不同的要求 , 需要把握特点 有针对性的保障。如 1998 年抗洪, 部队需要的是各 种纺织袋、 救生衣、 冲锋舟等专用工具及帐篷、 野战 食品、 净水车、 炊事车等后勤物资; 2008 年年初南方 雪灾 , 急 需御寒衣被、 食品、 药 品、 电煤以及破冰工 具; “ 5. 12” 汶川抗震救灾 , 急需药品、 食品、 被装、 帐 篷及拆破工具。物资保障方案还应综合考虑不同部 队、 不同任务、 不同阶段的需求, 做到重点突出。 一般 应坚持先急后缓 , 先主后次, 优先保障重点的原则: 先主要方向, 后次要方向; 先一线部队 , 后二线部队; 先急需物资, 后其他物资。 要防止因顾此失彼而影响 后勤保障的整体效益。因此 , 确保重点, 立足整体也 是抢险救灾物资保障应重点考虑的问题。 2. 2 抢险救灾物资保障方案评估指标建立与计算 抢险救灾物资保障方案要从以上特点及要求出 发 , 综合以上多种影响因素 , 结合具体的物资保障任 务及现实灾情统筹考虑 , 整体把握。 抢险救灾物资保 障方案的评估优选可建立四类指标 : 保障效用性指 标、 时效性指标、 风险性指标、 灵活性指标、 经济性指 标。 ( 1) 保障效用性指标, 用保障满足程度表示。 得到保障的物资品种 ( 数量) 保障满足程度= × 100% 需要保障的物资品种 ( 数量) 保障满足程度是物资保障数量( 种类) 与物资需 求数量( 种类 ) 的比值, 是衡量物资需求点物资需求 受满足程度的一个指标。 可以是一项物资的数量 , 也 可以是多种物资的品种 ( 数量) 的综合。 ( 2) 保障时效性指标, 用保障及时性指数表示。