內容摘要:本文以分形理論為基礎,介紹了應急物流的自相似嵌套式分形結構,給出分形應急物流系統的構建過程。文章根據分形系統層次性、自相似和自優化的結構特點,重點研究分形應急物流系統在突發事件多變環境下的快速重構問題。
關鍵詞:應急物流 系統 分形 自優化
分形應急物流系統是為了解決復雜的應急物流問題,在分形理論的基礎上提出來的,其核心思想在于增加應急物流系統應對突發事件的快速反應能力,實現資源的最優化配置,增強救援保障能力。分形應急物流由不同層次上的相對獨立的分形單元構成,它們具有一定的相似性并能夠根據應急物流的總體目標進行自組織、自優化、自設計。
分形理論
分形(Fractal)該詞是Mandlebrot為了表征復雜圖形和復雜過程將拉丁文fractus轉化后引入自然科學領域的,其原意具有不規則、支離破碎的物體。Mandlebrot對分形給出了兩個定義:定義1:如果一個集合在歐氏空間中的Hausdoff維數DH恒大于其拓撲維數DT,即DH>DT,則稱這個集合為分形集,簡稱為分形。定義2:組成部分以某種方式與整體相似的形體叫分形。分形特性中,最重要的一個特征是它具有自相似性。所謂自相似,是指系統的總體和部分之間,這部分和那部分之間具有的相似性。英國數學家Falconer列出了分形集合的五條非確定性的特性:精細結構,非常不規則,具有某種形式的自相似性,其“分形維數”常大于拓撲維數,一般可以簡單地遞歸定義。
應急物流的分形結構
物流的性質可以劃分為固有性質和非固有性質兩類。物流的固有性質是指物的實體(Party)性質和運動(Flow)性質;物流的非固有性質包括物流服務(Service)、管理(Management)、技術(Technology)和經濟(Economy)四個方面。物流固有性質是物流非固有性質選擇優化的客觀對象,而非固有性質揭示了固有性質效率改善的本質,提供了其選擇優化的途徑和方法。從物流的性質來看,物流中的任何物流活動都應包括主體(Party)、物質(Material)、運動(Flow)三部分,且在物流中存在以PMF為分形單元的自相似嵌套式結構。應急物流是為應對突發事件的特殊物流,同樣具有一般物流的固有和非固有性質。
應急物流系統具有一次性和臨時性的特點,應急物流需求和供給在突發事件發生前是不確定的,其組織構成如軍隊、商業物流中心、企業等,必須在突發事件發生后才納入應急物流系統中,各層應急物流活動都擁有物流的一般PMF結構。因此,應急物流系統及其子系統存在多層PMF,可以有更低層次的自治PMF結構。用嵌套形式來表示應急物流的分形結構體系,如圖1所示。
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