企業(yè)管理論文模板代寫(xiě)：危險(xiǎn)品運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)度量、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與安全監(jiān)管博弈探討

本文是一篇企業(yè)管理論文，本文研究了蓄意攻擊背景下危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全監(jiān)管演化博弈問(wèn)題。首先構(gòu)建了政府-企業(yè)-攻擊者三方的演化博弈，對(duì)均衡策略進(jìn)行初步分析；其次引入了政府動(dòng)態(tài)懲罰機(jī)制和動(dòng)態(tài)懲罰-補(bǔ)貼機(jī)制，采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析了動(dòng)態(tài)懲罰機(jī)制和動(dòng)態(tài)懲罰-補(bǔ)貼機(jī)制下的局中人的演化穩(wěn)定策略。

第一章緒論

1.1研究背景及意義

1.1.1研究背景

聚焦我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工業(yè)發(fā)展是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)重要因素。根據(jù)《2019年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，我國(guó)全年全部工業(yè)增加值為317,109億元，相比2018年增長(zhǎng)了5.7%。其中，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)比上一年增長(zhǎng)了4.7%[1]。眾所周知，化學(xué)原料和化學(xué)制品包括廣泛的危險(xiǎn)化學(xué)品（以下簡(jiǎn)稱(chēng)危險(xiǎn)品），例如石油、天然氣、一氧化碳等，所以化工行業(yè)的發(fā)展直接帶動(dòng)了危險(xiǎn)品運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展?！?020年中國(guó)危化品物流行業(yè)年度運(yùn)營(yíng)報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)報(bào)告）顯示，基于2014-2019年危險(xiǎn)品物流市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè)，2020-2025年我國(guó)危險(xiǎn)品物流市場(chǎng)仍然呈增長(zhǎng)趨勢(shì)[2]，見(jiàn)圖1-1。報(bào)告顯示，2020年，危險(xiǎn)品物流市場(chǎng)規(guī)模或超過(guò)2萬(wàn)億元。在運(yùn)輸能力方面，道路運(yùn)輸量可達(dá)12億噸，鐵路運(yùn)輸量達(dá)1.3億噸以及水路運(yùn)輸量達(dá)4億噸，顯然道路運(yùn)輸是這3種危險(xiǎn)品運(yùn)輸方式中最主要的運(yùn)輸方式，占比約為69%，見(jiàn)圖1-2。

1.2文獻(xiàn)綜述

1.2.1危險(xiǎn)品運(yùn)輸問(wèn)題研究

危險(xiǎn)品運(yùn)輸問(wèn)題屬于運(yùn)籌優(yōu)化領(lǐng)域的一個(gè)子應(yīng)用研究問(wèn)題。危險(xiǎn)品運(yùn)輸問(wèn)題因危險(xiǎn)品的有害性質(zhì)，例如有毒、易燃、易爆、易腐蝕等，一直受到廣大研究人員和社會(huì)人士的熱切關(guān)注。早期，Peirce和Davidson在1982年率先提出了危險(xiǎn)廢物運(yùn)輸?shù)木€性規(guī)劃研究[11]，List等詳細(xì)討論了1980年以來(lái)危險(xiǎn)材料運(yùn)輸中風(fēng)險(xiǎn)分析、路由與調(diào)度和設(shè)施位置等領(lǐng)域所做的研究及方法，總結(jié)了單一目標(biāo)優(yōu)化到多目標(biāo)的研究，指出了將風(fēng)險(xiǎn)分析與路由相結(jié)合的工作案例和路由與設(shè)施位置相結(jié)合的工作案例[12]。1987年，加拿大學(xué)者Fredericton組織了關(guān)于危險(xiǎn)氣體運(yùn)輸和儲(chǔ)存中主要風(fēng)險(xiǎn)的國(guó)際會(huì)議，拉開(kāi)了危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)难芯酷∧?，?huì)議的多個(gè)討論主題圍繞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估展開(kāi)[13]。2007年，Erkut等從研究?jī)?nèi)容角度將危險(xiǎn)品運(yùn)輸問(wèn)題分解為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、路徑規(guī)劃、設(shè)施與路徑規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的研究問(wèn)題[14]。為了掌握近年來(lái)危險(xiǎn)品運(yùn)輸問(wèn)題的研究概況，本文首先對(duì)相關(guān)研究進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析。以美國(guó)科學(xué)情報(bào)研究所(Institute for ScientificInformation，簡(jiǎn)稱(chēng)ISI)開(kāi)發(fā)的Web of Science網(wǎng)站作為文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)，選擇SCI、SSCI、A＆HCI、CPCI為引文數(shù)據(jù)庫(kù)，使用“危險(xiǎn)品”和“運(yùn)輸”的英文及其擴(kuò)展英文的組合作為關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，檢索關(guān)鍵詞及結(jié)果見(jiàn)表1-1。其中，符號(hào)*表示對(duì)應(yīng)單詞的擴(kuò)展詞語(yǔ)。例如，“rout*”可以檢索出“routs”、“routing”等以“rout”為詞根的詞語(yǔ)。檢索文獻(xiàn)通過(guò)去重篩選共得到326條數(shù)據(jù)。下面采用Citespace軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析。

第二章理論基礎(chǔ)

2.1圖與網(wǎng)絡(luò)

在圖與網(wǎng)絡(luò)中，圖是可以反映對(duì)象之間關(guān)系的一種工具[89]。其中，“對(duì)象”可以是城市、工廠、人、道路路口等，“關(guān)系”可以是貿(mào)易關(guān)系、邏輯關(guān)系、業(yè)務(wù)關(guān)系、連通關(guān)系等。圖由節(jié)點(diǎn)和連接節(jié)點(diǎn)的線段構(gòu)成。一般地，“對(duì)象”由節(jié)點(diǎn)表示，“關(guān)系”由線段表示。圖可以根據(jù)邊的方向性分為有向圖和無(wú)向圖。拓?fù)洌═opology）是一種不考慮物體的大小、形狀等物理屬性，而僅僅使用點(diǎn)或者線描述多個(gè)物體實(shí)際位置和關(guān)系的抽象表示方法。拓?fù)淅碚撘驗(yàn)椴皇芪锢硪蛩氐挠绊懀P(guān)注多個(gè)物體之間的相互關(guān)系而應(yīng)用廣泛。從以上定義可以看出，圖與拓?fù)浔举|(zhì)上有一定的相似性。1736年，瑞士的數(shù)學(xué)家Leonhard Euler在論文中基于拓?fù)淅碚摻鉀Q了著名的七橋問(wèn)題，開(kāi)啟了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌∟etwork Topology）的新紀(jì)元[89]。1845年和1847年，Gustav RobertKirchhoff先后將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫卣沟诫娋W(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步豐富了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膽?yīng)用領(lǐng)域。

目前，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已經(jīng)被學(xué)者廣泛用于研究中，例如，能源領(lǐng)域，蔡巍等基于能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)信息構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，研究了從?guó)家到區(qū)域級(jí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型[90]；金融領(lǐng)域，何奕等針對(duì)復(fù)雜金融網(wǎng)絡(luò)中的問(wèn)題，構(gòu)建了4種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)影響較為明顯[91]；社交網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，賀瑞芳等在社交媒體的特定話題研究中，突破了僅基于純文本的摘要研究法，提出了社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征與文本內(nèi)容相結(jié)合的摘要研究法，該方法發(fā)現(xiàn)社交網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯著影響了話題的傳播途徑[92]；公交網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，裴玉龍等在研究城市公交網(wǎng)絡(luò)均衡性問(wèn)題時(shí)，提取網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的度及其強(qiáng)度作為公交網(wǎng)絡(luò)的重要表征，結(jié)合道路布局構(gòu)建了二分網(wǎng)絡(luò)[93]；道路網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，宋小冬等評(píng)價(jià)公共交通時(shí)，借鑒網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅碚撝兄虚g度指標(biāo)的計(jì)算方法，計(jì)算道路網(wǎng)絡(luò)中影響交通適宜性的指標(biāo)[94]。在危險(xiǎn)品運(yùn)輸領(lǐng)域，Zhong等在研究運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)脆弱性評(píng)估模型時(shí)，分析了道路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使評(píng)估模型考慮風(fēng)險(xiǎn)因素的同時(shí)兼顧網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響[18]。由此可見(jiàn)，在不同的可以依托網(wǎng)絡(luò)關(guān)系進(jìn)行研究的科學(xué)問(wèn)題中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龃嬖谥鴱V闊的探索空間，助力提升研究問(wèn)題的空間層次和邏輯結(jié)構(gòu)。

2.2雙層規(guī)劃

雙層規(guī)劃本質(zhì)上是雙層決策問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，由Bracken和Mcgill在1973年的研究中首次提出[96]，由Candler和Norton在1977年在研究中正式提出[97]。一般地，上層決策是雙層規(guī)劃問(wèn)題的指導(dǎo)者、領(lǐng)導(dǎo)者或先行者；下層決策是雙層規(guī)劃問(wèn)題的被指導(dǎo)者或跟隨者。上層規(guī)劃是全局角度的決策，下層規(guī)劃的決策依賴于上層規(guī)劃的決策，兩層均有各自獨(dú)立的目標(biāo)函數(shù)及對(duì)應(yīng)的約束條件。

雙層規(guī)劃的求解算法相對(duì)較多，其中關(guān)于線性規(guī)劃的求解算法有極值點(diǎn)搜索法、分支定界法、互補(bǔ)旋轉(zhuǎn)法等；非線性規(guī)劃的求解算法有下降算法、罰函數(shù)法、智能優(yōu)化算法（如模擬退火算法、遺傳算法等）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、信賴域算法、極大熵法和混沌優(yōu)化法等[101]。

雙層規(guī)劃模型已經(jīng)廣泛應(yīng)用于設(shè)施選址、交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、公交調(diào)度等問(wèn)題中。例如，項(xiàng)寅研究了上層政府選址和下層恐怖分子攻擊的反恐應(yīng)急設(shè)施選址問(wèn)題[77]；黃露研究了配送中心選址問(wèn)題，上層是企業(yè)的配送中心選址規(guī)劃，下層是顧客對(duì)配送中心的選擇規(guī)劃[98]。李玉祺等將雙層規(guī)劃應(yīng)用到交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其中上層決策者為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者，下層決策者為網(wǎng)絡(luò)使用者[99]。慈玉生等在公交調(diào)度領(lǐng)域應(yīng)用雙層規(guī)劃理論，研究了上層規(guī)劃為乘客候車(chē)函數(shù)和下層規(guī)劃為公交車(chē)數(shù)量函數(shù)的調(diào)度問(wèn)題[100]。在危險(xiǎn)品運(yùn)輸領(lǐng)域，王偉等在道路規(guī)劃中上層考慮政府對(duì)車(chē)輛的限速規(guī)劃，下層研究車(chē)輛的運(yùn)輸路徑規(guī)劃[38]；張圣忠和余永骎研究了專(zhuān)用車(chē)道的雙層規(guī)劃問(wèn)題，在每層規(guī)劃中分別構(gòu)建了多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，其中上層規(guī)劃考慮了成本、風(fēng)險(xiǎn)和車(chē)道利用率，下層規(guī)劃考慮了危險(xiǎn)品車(chē)輛與普通車(chē)輛的流量分配[46]。李奇等采用收費(fèi)策略設(shè)計(jì)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，上層規(guī)劃的目標(biāo)是最小化總風(fēng)險(xiǎn)，下層規(guī)劃的目標(biāo)是最小化車(chē)輛運(yùn)輸成本[47]。通過(guò)以上文獻(xiàn)看出，雙層規(guī)劃模型研究在多主體決策和多目標(biāo)規(guī)劃的問(wèn)題中發(fā)揮著重要作用。

第三章基于改進(jìn)引力模型的危險(xiǎn)品運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)度量研究...........................25

3.1引言...........................................25

3.2引力模型........................................25

第四章改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)度量下危險(xiǎn)品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究...................................37

4.1引言.....................................37

4.2問(wèn)題描述.................................37

第五章動(dòng)態(tài)改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)度量下危險(xiǎn)品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究...........................55

5.1引言..............................................55

5.2問(wèn)題描述........................................55

第七章蓄意攻擊背景下危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全監(jiān)管演化博弈研究

7.1引言

危險(xiǎn)品運(yùn)輸量的快速增長(zhǎng)一方面標(biāo)志著化工行業(yè)的迅猛發(fā)展，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展保駕護(hù)航；另一方面，危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全也可能造成嚴(yán)重的后果。為了保障人民生命、生活安全，我國(guó)政府于2014年、2020年相繼頒布了《加強(qiáng)危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全監(jiān)督管理的若干意見(jiàn)》和《全國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品道路運(yùn)輸安全集中整治方案》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《方案》）等法律法規(guī)，旨在加強(qiáng)危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)膰?yán)格監(jiān)管。然而，根據(jù)表7-1中2011-2021年間幾起典型危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故可以發(fā)現(xiàn)，危險(xiǎn)品運(yùn)輸監(jiān)管過(guò)程仍存在漏洞，部分危險(xiǎn)品運(yùn)輸企業(yè)仍存在安全意識(shí)薄弱的現(xiàn)象。更為嚴(yán)重的是，蓄意攻擊自20世紀(jì)90年代以來(lái)成為一個(gè)世界矚目的現(xiàn)象。諸如2001年美國(guó)“9·11”事件等恐怖攻擊造成的歷史悲劇已給各國(guó)政府敲響警鐘，提醒安全監(jiān)管部門(mén)，蓄意攻擊是一個(gè)不可忽視的重要因素。由于政府部門(mén)加強(qiáng)了對(duì)設(shè)施的防護(hù)，攻擊者將攻擊對(duì)象轉(zhuǎn)向地面交通[5]。鑒于危險(xiǎn)品事故具有危害性強(qiáng)等特點(diǎn)，在途危險(xiǎn)品可能成為攻擊者的新目標(biāo)[6,8]?；诖耍疚闹攸c(diǎn)考慮了潛在蓄意攻擊情況下政府對(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸企業(yè)的安全監(jiān)管問(wèn)題，旨在為安全監(jiān)管部門(mén)監(jiān)管方案設(shè)計(jì)提供了一定的參考。

第八章結(jié)論與展望

8.1研究結(jié)論

危險(xiǎn)品運(yùn)輸量的快速增長(zhǎng)一方面標(biāo)志著化工行業(yè)的迅猛發(fā)展，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展保駕護(hù)航；另一方面也增加危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故發(fā)生的機(jī)率，給事故附近的人和環(huán)境等因素造成損害。此外，蓄意攻擊是不可忽視的危險(xiǎn)因素，一旦攻擊者瞄準(zhǔn)防御能力薄弱的危險(xiǎn)品運(yùn)輸，將會(huì)對(duì)社會(huì)公眾造成影響和損失?？紤]以上背景，本文研究了危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)目臻g風(fēng)險(xiǎn)度量問(wèn)題，基于雙層規(guī)劃的危險(xiǎn)品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題，動(dòng)態(tài)改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)下危險(xiǎn)品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的雙層優(yōu)化問(wèn)題，考慮蓄意攻擊背景下政府安全防御博弈問(wèn)題和安全監(jiān)管問(wèn)題。主要研究結(jié)論如下：

（1）研究了改進(jìn)引力模型的空間風(fēng)險(xiǎn)度量模型?；趥鹘y(tǒng)引力模型，引入了危險(xiǎn)品運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的4個(gè)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，并融合了安全因素和道路網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮卣鳎瑯?gòu)建了改進(jìn)引力模型的空間風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。以北京市某局部區(qū)域的路網(wǎng)數(shù)據(jù)為例，分別構(gòu)建了以最短距離、最小人口風(fēng)險(xiǎn)和最小改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)為目標(biāo)的路徑規(guī)劃問(wèn)題，采用Dijkstra算法進(jìn)行求解，其結(jié)果表明以本文改進(jìn)的引力模型的危險(xiǎn)品運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)均最小。

（2）研究了政府阻斷策略下危險(xiǎn)品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題。為保障危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸安全，構(gòu)建了改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)下危險(xiǎn)品運(yùn)輸路網(wǎng)安全的雙層規(guī)劃模型。其中上層規(guī)劃的目標(biāo)為政府決策道路服務(wù)水平下的阻斷策略；下層規(guī)劃是企業(yè)依據(jù)政府的阻斷策略，結(jié)合危險(xiǎn)品運(yùn)輸任務(wù)和成本，決策車(chē)輛服務(wù)的需求點(diǎn)和車(chē)輛運(yùn)輸路徑。以不同的阻斷策略進(jìn)行情境劃分，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)政府的阻斷策略為柔性策略時(shí)，特定道路服務(wù)水平下政府存在多種阻斷策略且企業(yè)的最優(yōu)服務(wù)路線保持不變。該結(jié)論表明，在保證道路服務(wù)水平下，政府和企業(yè)仍然可以協(xié)商使雙方得益同時(shí)達(dá)到最大化。

（3）研究了動(dòng)態(tài)改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)下危險(xiǎn)品運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題。在運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，存在著人口集中的路段，而這些路段附近的人口數(shù)量隨時(shí)間變化具有明顯的潮汐特征，因此風(fēng)險(xiǎn)也隨之變化。基于潮汐特征提出了動(dòng)態(tài)零和風(fēng)險(xiǎn)的定義，構(gòu)建了動(dòng)態(tài)零和風(fēng)險(xiǎn)的雙層規(guī)劃問(wèn)題。上層規(guī)劃中，政府根據(jù)不同離散時(shí)間段內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)變化和最低道路服務(wù)水平，采用精確算法，確定各個(gè)時(shí)間段道路的最大阻斷策略集合；下層規(guī)劃中，企業(yè)根據(jù)各個(gè)時(shí)間段內(nèi)政府的阻斷策略和動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化，采用改進(jìn)的遺傳算法，規(guī)劃最優(yōu)運(yùn)輸路線及路徑。對(duì)于給定的道路網(wǎng)絡(luò)和參數(shù)，采用調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值算例研究。在時(shí)間段[0:00,7:00]和[20:00,24:00]，政府決策道路的服務(wù)水平為73.08%時(shí)，找到全局最優(yōu)決策。

參考文獻(xiàn)（略）