وزارت علوم، پژوهش‌های و فناوری
دانشگاه علوم و فنون مازندران
پایان‌نامه
مقطع کارشناسی ارشد
رشته مهندسی صنایع-صنایع
عنوان :
یک مدل فازی چندهدفی برای برنامه‌ریزی لجستیک عملیات امداد رسانی به نواحی آسیب‌دیده
استاد راهنما :
دکتر ایرج مهدوی
دکتر بابک شیرازی
استاد مشاور :
دکتر محمدمهدی پایدار
دانشجو :
گلناز شهاب نیا
زمستان 1392
تقدیم به پدر و مادر مهربانم که همواره در سختی‌ها تکیه‌گاه و پناهم هستند و با قلب مهربان و روح بزرگوارشان از من حمایت می‌نمایند.
از استادان ارجمندم جناب آقای دکتر ایرج مهدوی و جناب آقای دکتر بابک شیرازی به پاس راهنمایی‌های گرانقدر و ارزشمندشان در انجام این پایان‌نامه کمال قدردانی و تشکر را دارم.
از استاد مشاورم جناب آقای مهندس محمدمهدی پایدار که زحمات بی‌دریغشان راه‌گشای انجام پایان‌نامه‌ام بوده است، بسیار سپاسگزارم .
چکیده
پس از وقوع فجایع طبیعی، پاسخ اورژانسی به سوانح و خدمت‌رسانی به قربانیان امری ضروری است. در این پژوهش، مساله امدادرسانی پس از وقوع فاجعه طبیعی، به صورت ریاضی مدل‌سازی شده‌است. برای مدل‌سازی، زنجیره تأمین سه سطحی را در نظرگرفته‌ایم. سطح اول شامل انبار‌های کالاهای امدادی، سطح دوم شامل مراکز توزیع و سطح سوم دربرگیرنده مناطق آسیب‌دیده است. تعداد قربانیان حادثه، آمار قطعی ودقیق از زیر آوار ماندگان، مجروحان و کشته‌شدگان بلافاصله پس از حادثه، به طور قطعی مشخص نیستند و این‌ها به‌تدریج تکمیل می‌شوند. لذا، تقاضای قربانیان حادثه غیرقطعی است و به‌تبع آن پشتیبانی دولت، که از طریق عرضه انواع کالاهای امدادی صورت می‌پذیرد و میزان کمک‌های داوطلبانه مردمی نیز غیرقطعی هستند. به این علت، سه پارامتر تقاضای مناطق آسیب‌دیده، میزان کمک‌های مردمی و میزان عرضه‌های دولتی را به صورت پارامترهای فازی در مدل درنظر می‌گیریم.
از جمله چالش‌هایی که در شرایط بحرانی پس از حادثه وجود دارد، کم بودن منابع و فزونی تقاضا نسبت به آن است. لذا، تخصیص بهینه منابع اهمیت فراوانی دارد. امدادرسانی باید به‌گونه‌ای باشد که همه مناطق آسیب‌دیده، کالاهای امدادی را دریافت کنند. در این تحقیق، همه نواحی فاجعه‌دیده از سهمی از انواع کالاهای امدادی، به صورت عادلانه، برخوردار می‌شوند و دو هدف را به طور هم‌زمان بر‌آورده نموده‌ایم: (1)- کمینه‌سازی هزینه‌ها برای برپایی مراکز توزیع در مکان‌های بهینه.(2)- بیشینه نمودن نسبت پاسخ‌گویی به تقاضای مناطق فاجعه‌دیده، برای حداکثر پوشش تقاضا. برای آزمودن کاربردی بودن مدل در واقعیت، آن‌ را در دو مطالعه موردی، ارزیابی می‌کنیم. نتایج بدست‌آمده موید کارآمدی رویکرد به‌کاررفته هستند.
واژگان کلیدی
پاسخ اورژانسی، لجستیک، مکان‌یابی، چند‌هدفی، پارامتر فازی، برنامه‌ریزی ریاضی.
فهرست مطالب
فصل اول
1-1- مقدمه2
1-2- ضرورت مساله3
1-3- بیان مساله6
1-4- اهداف پژوهش6
1-5- ساختار پایان نامه6
2-1- مقدمه9
2-2- فاجعه‌ها9
2-3- طبقه‌بندی فجایع10
2-4- تأثیرات فجایع بر ملت‌ها12
2-5- چرخه سیستم مدیریت فاجعه16
2-5-1- کاهش اثرات18
2-5-2-آمادگی18
2-5-3-پاسخ18
2-5-4-بهبود19
2-6- دسته بندی کلی پژوهش‌های انجام شده19
2-7- لجستیک بشردوستانه 19
2-8- سیستم‌های لجستیک بشردوستانه در مقابل زنجیره‌های تأمین بازرگانی20
2-9- ساختار زنجیره لجستیک بشردوستانه22
2-10- کالاها و تجهیزات مورد نیاز در لجستیک بشردوستانه24
2-11- قدمت پژوهش‌های تکنیکی صورت‌گرفته در زمینه مدیریت فاجعه و لجستیک بشردوستانه25
2-12- طبقه‌بندی مدل‌ها26
2-12-1-مدل‌های مکان‌یابی تسهیلات امدادی26
2-12-2-مدل‌های حمل و نقل26
2-12-3-مدل‌های توزیع کالاهای امدادی27
2-12-4-مدل‌های برنامه‌ریزی لجستیک خدمت‌رسانی به مصدومان28
2-12-5- مدل های توزیع کالاهای امدادی و خدمت‌رسانی به مصدومان28
2-12-6-مدل‌های جامع28
2-13- جمع‌بندی و نتیجه‌گیری29
3-1- مقدمه31
روش حل31
3-2- مساله بهینه‌سازی چند‌هدفی31
3-2-1- تعریف تابع هدف محدب33
3-2-2- تفاوت بهینه‌سازی چند‌هدفی با بهینه‌سازی تک‌هدفی33
3-2-3- دسته‌بندی روش‌های چند‌هدفی35
3-2-3-1- جستجوی بدون تقدم35
3-2-3-2- ابتدا تصمیم‌گیری سپس جستجو36
3-2-3-3- جستجو و تصمیم‌گیری هم‌زمان36
3-2-3-4- ابتدا جستجو سپس تصمیم‌گیری36
3-3- روش برنامه‌ریزی آرمانی36
3-3-1- الگوريتم‌هاي موجود برای حل يكGP39
3-4- دهه1960آغاز نظریه‌ی فازی45
3-5- منطق فازی45
3-6- سیستم‌های فازی 46
3-7- تصمیم‌گیری فازی46
3-8- مجموعه فازی46
3-9- مجموعه پشتیبان یک مجموعه فازی47
3-10- -برش در مجموعه‌های فازی47
3-11- مجموعه فازی محدب47
3-12- ارتفاع یک مجموعه فازی47
3-13- مجموعه فازی نرمال47
3-14- اعداد فازی48
3-15- توابع عضویت استاندارد48
3-16- تشریح مساله52
3-17-1- فرضیات مساله54
3-17-2- نمادها ی مدل ریاضی55
3-17-3- پارامترهای مدل ریاضی55
3-17-4- متغیرهای تصمیم مدل ریاضی57
3-17-5- مدل ریاضی57
3-17-6- شرح مدل ریاضی59
4-1- مقدمه62
4-2- مثال عددی62
4-2-1- مدل اول68
4-2-2- مدل دوم69
4-2-3- مدل سوم70
4-3- مطالعه موردی اول72
4-4- مطالعه موردی دوم93
5-1- مقدمه112
5-2- نتیجه‌گیری112
5-3- پیشنهادها113
فهرست جداول
جدول2-3- پنج حادثه مهم صنعتی از لحاظ خسارت‌های اقتصادی تحمیل شده در طی سال‌های 1900 تا2010 ]14[.14
جدول 2-4- پیامدهای برخی از بلایای طبیعی ]19[.15
جدول4- 1- هزینه انتقال (دلار) کالاها از مسیرهای موجود در شبکه.63
جدول4-2- امکان عبور وسایل نقلیه از کمان‌های شبکه.63
جدول4-3- جدول موجودی ابتدای دوره در انبارها.64
جدول4 -4- اطلاعات پارامتر تقاضا.64
جدول4 -5- مقدار پارامتر تقاضا با توجه به درجه عضویت.65
جدول4-6- اطلاعات پارامتر عرضه‌ دولتی.66
جدول4-7- مقدار پارامتر عرضه دولتی با توجه به درجه عضویت.66
جدول4-8- اطلاعات پارامتر کمک مردمی.67
جدول4-9- مقدار پارامتر کمک‌های مردمی با توجه به درجه عضویت این پارامتر.67
جدول4-10- متغیرهای فعال پس از حل مدل سوم در حالتی که درجات عضویت پارامترها3/0 است.71
جدول4-11- متغیرهای فعال پس از حل مدل سوم در حالتی که درجات عضویت پارامترها5/0 است.71
جدول4- 12- مقادیر تابع هدف در حالت واقع‌بینانه، با توجه به وزن‌های مختلف.72
جدول4 -13- متغیرهای فعال پس از حل مدل سوم در حالتی که درجات عضویت پارامترها9/0 است.72
جدول4- 14-مقادیر تابع هدف در حالتی که درجات عضویت 9/0 است، با توجه به وزن‌های مختلف.72
جدول4- 15- مشخصات کالاهای امدادی و میزان مورد نیاز از آن‌ها در دوره امدادرسانی 4 روزه، به ازای هر قربانی.73
جدول4-16- کران بالا، کران پایین و مقادیر پارامتر فازی میزان پشتیبانی دولت به ازای هر نوع کالای امدادی، که به انبارها فرستاده می‌شوند.73
جدول4-17- کران بالا، کران پایین و مقادیر پارامتر فازی میزان کمک‌های داوطلبانه مردمی به ازای هر نوع کالای امدادی، که به مراکز توزیع فرستاده می‌شوند.75
جدول4- 18- هزینه انتقال کالاهای امدادی (ریال)، از انبارها به مراکز توزیع.76
جدول4- 19- هزینه انتقال کالاهای امدادی (ریال)، ازمراکز توزیع به نقطه آسیب‌دیده.76
جدول4- 20- هزینه انتقال کالاهای امدادی (ریال)، از انبارها به نقطه آسیب‌دیده.76
جدول4 -21- کران پایین (مقادیر بدون ریسک) و کران بالا (مقادیر با ریسک بالا)، برای میزان تقاضای انواع کالاهای امدادی و مقادیر پارامتر فازی آن‌ها، در نقطه آسیب‌دیده.76
جدول4 -23- آرمان هزینه و متغیرهای فعال مساله درحالتی که درجات عضویت پارامترها برابر با 3/0 است.78
جدول4- 24-آرمان نسبت پاسخ به تقاضا و متغیرهای فعال مساله درحالتی که درجات عضویت پارامترها برابر با 3/0 است.79
جدول4 -25- مقادیر هدف و متغیرهای فعال بدست‌آمده از حل مدل سوم مساله با درجات عضویت 3/ 0 برای پارامترها و ضرایب 5/0، برای انحراف‌ از آرمان‌ها.81
جدول4- 26- مقادیر توابع‌ هدف بدست‌آمده از حل مدل سوم، با توجه به ضرایب انحراف از مقادیر آرمانی در مدل.82
جدول4- 27- مقادیر تابع هدف و متغیر‌های فعال بدست آمده از حل مدل سوم مساله با درجات عضویت 3/0 و با ضرایب 7/0، برای انحراف‌ها از آرمان هزینه و 3/0، برای انحراف‌ها از آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا.82
جدول4 -28- مقادیر تابع هدف و متغیر‌های فعال بدست آمده از حل مدل سوم مساله با درجات عضویت برابر با 3/0 ، با ضرایب3/0 برای انحراف‌ها از آرمان هزینه و7/0، برای انحراف‌ها از آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا.83
جدول4- 29- مقدار آرمانی هزینه و متغیرهای فعال بدست آمده از حل مدل اول مساله، در حالت واقع‌بینانه.84
جدول4-30- مقدار آرمانی نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا و متغیرهای فعال بدست‌آمده از حل مدل دوم مساله، در حالت واقع‌بینانه.86
جدول4 -31- مقادیر تابع هدف و متغیر‌های فعال بدست‌آمده از حل مدل سوم مساله در حالت واقع بینانه، با ضرایب 3/0، برای انحراف‌ها از آرمان هزینه و 7/0، برای انحراف‌ها از آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا.87
جدول4 -32- مقادیر تابع هدف و متغیرهای فعال بدست آمده از حل مدل سوم مساله در حالت واقع‌بینانه به ازای ضرایب 7/0، برای انحراف‌ها از آرمان هزینه و 3/0، برای انحراف‌ها از آرمان نسبت پاسخگویی به تقاضا.88
جدول4 -33- مقادیر تابع هدف و متغیر‌های فعال بدست آمده از حل مدل سوم مساله در حالت واقع‌بینانه با ضرایب 5/0، برای انحراف‌ها از آرمان‌ها.89
جدول4 -34- مقدار آرمانی هزینه و متغیرهای فعال پس از حل مدل اول، با درجات عضویت 9/0.90
جدول4- 35- مقادیر تابع هدف و متغیرهای فعال پس از حل مدل سوم با درجات عضویت 9/0 و با ضرایب3/0 برای انحراف از آرمان هزینه و 7/0 برای انحراف از آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا.91
جدول4 -36- مقدار تابع هدف و متغیر های فعال پس از حل مدل سوم با درجات عضویت 9/0 و با ضرایب7/0 برای انحراف از آرمان هزینه و 3/0 برای انحراف از آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا.92
جدول4-37- مقدار تابع هدف و متغیرهای فعال پس از حل مدل سوم با درجات عضویت 9/0 با ضرایب انحراف از آرمان‌های هزینه و نسبت پاسخ‌گویی به تقاضای 5/0.92
جدول 4-38- موجودی ابتدای دوره امدادرسانی کالاهای امدادی، در انبارهای تهران، اصفهان و شیراز.94
جدول4 -39- کران بالا، کران پایین و مقادیر پارامتر فازی میزان پشتیبانی دولت به ازای هر نوع کالای امدادی، که به انبارها فرستاده می‌شوند.95
جدول4- 40- کران بالا، کران پایین و مقادیر پارامتر فازی میزان کمک‌های داوطلبانه مردمی به ازای هر نوع کالای امدادی ، که به مراکز توزیع فرستاده می‌شوند.96
جدول4- 41- مشخصات کالاهای امدادی و میزان مورد نیاز از آن‌ها، در دوره امدادرسانی چهار روزه، به ازای هر قربانی.97
جدول4-42- کران پایین (مقادیر بدون ریسک) و کران بالا (مقادیر با ریسک بالا)، برای میزان تقاضای انواع کالاهای امدادی و مقادیر پارامتر فازی آن‌ها، در نقاط آسیب‌دیده.97
جدول4 -43- هزینه حمل و نقل (ریال) کالاهای امدادی،از نقاط عرضه به مراکز توزیع.98
جدول4- 44-جدول هزینه حمل و نقل (ریال) کالاهای امدادی،از مراکز توزیع به نقاط آسیب‌دیده.98
جدول4-45- هزینه حمل و نقل(ریال) کالاهای امدادی، از نقاط عرضه به نقاط آسیب‌دیده.98
جدول4- 46- حل مدل اول در حالت واقع‌بینانه و مقدار آرمان هزینه.99
جدول4-47- حل مدل دوم و مقدار آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا در حالت واقع‌بینانه.100
جدول4 -48- حل مدل سوم با ضرایب5/0، برای انحراف از آرمان‌ها، در حالت واقع‌بینانه.101
جدول4 -49- حل مدل سوم با ضرایب 3/0، برای انحراف از آرمان هزینه و 7/0، برای انحراف از آرمان نسبت پاسخ به تقاضا، در حالت واقع‌بینانه.102
جدول4- 50- حل مدل سوم با ضرایب 7/0، برای انحراف از آرمان هزینه و 3/0، برای انحراف از آرمان نسبت پاسخگویی به تقاضا، در حالت واقع‌بینانه.103
جدول4- 51- حل مدل اول و مقدار آرمانی هزینه درحالتی که درجات عضویت برابر با 3/0 هستند.104
جدول4 -52- حل مدل دوم و مقدار آرمانی نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا درحالتی که درجات عضویت برابر با 3/0 هستند.104
جدول4 -53- حل مدل سوم با ضرایب5/0 برای انحراف از آرمان ها و با درجات عضویت 3/0.106
جدول4- 54- حل مدل اول با درجات عضویت 9/0 و مقدار آرمانی هزینه.107
جدول4 -55- حل مدل دوم و مقدار آرمانی نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا با درجات عضویت 9/0.107
جدول4 -56- حل مدل سوم با درجات عضویت 9/0 و با ضرایب 5/0، برای انحراف از آرمان‌های هزینه و نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا.109
فهرست شکل‌ها
شکل1- 1 – تأثیر ویرانگر سیلاب.2
شکل1- 2- تأثیرات مخرب زلزله و خسارات جانی و مالی ناشی از آن.3
شکل1- 3- توزیع کالا و امداد رسانی به مصدومان پس از وقوع حادثه.4
شکل1- 4- عملیات لجستیک امدادی پس از وقوع حادثه.5
شکل2- 1- رخ‌داد بلایای طبیعی با توجه به منشأ آن‌ها در سال‌های1900-2005 [10].11
شکل2- 2- توزیع بلایای طبیعی با توجه به نوع 1990-2005 [11] .11
شکل2- 3- چهار فاز اصلی یک سیستم مدیریت فاجعه.16
شکل2- 4- ساختار زنجیره لجستیک بشردوستانه23
شکل3- 1- روش‌های حل مساله چند‌هدفی.35
شکل3-2- فضای جواب و انحراف از آرمان‌ها.40
شکل3-3- فضای جواب با توجه به اضافه شدن محدودیت جدید.41
شکل 3- 4-تابع عضویت مثلثی.49
شکل 3- 5- تابع عضویت ذوزنقه‌ای.49
شکل3-6- تابع عضویت یک مجموعه فازی c.52
شکل3- 7- لجستیک امدادی سه سطحی و کمان‌های ارتباط‌دهنده سطوح.54
شکل4- 1- تابع عضویت تقاضا.64

فصل اول
تعریف مساله
مقدمه
سوانح طبیعی در جای‌جای کره خاکی در فصل‌های مختلف سال رخ‌می‌دهند، قربانیان بسیاری بر جای‌می‌گذارند و خسارت مالی زیادی را به دولت‌ها تحمیل می‌کنند. بلایای طبیعی هم‌چون سیل، زلزله، سونامی، طوفان‌های شدید، گردبادها، برخورد شهاب سنگ با زمین و غیره هستند. هر یک از این حوادث طبیعی با توجه به شدتی که دارند و مکانی که در آن رخ‌می‌دهند، عواقب متعدد و زیان‌باری خواهند‌داشت و به همین دلیل آمادگی در مقابل آن‌ها، برنامه‌ریزی، پیش‌بینی‌ و اقدامات پیشگیرانه‌ی لازم در این موارد بسیار حیاتی و مهم هستند. در ادامه‌ی این فصل، ابتدا به مفاهیم مختصری درباره فاجعه و مدیریت آن، لجستیک بشردوستانه و تفاوت آن با لجستیک بازرگانی و سپس به بررسی ضرورت موضوع مطرح‌شده در این پایان‌نامه و تعریف مساله می‌پردازیم.
شکل1- 1 – تأثیر ویرانگر سیلاب.
شکل1- 2- تأثیرات مخرب زلزله و خسارات جانی و مالی ناشی از آن.
ضرورت مساله
همان‌گونه که گفته‌شد، فجایع خسارت‌های جانی و مالی بسیاری را به جوامع و ملل وارد می‌آورند. لذا داشتن برنامه‌ریزی لجستیک اضطراری مناسب برای رویارویی با تهدیدهای طبیعی و مدیریت بحران از مسایل ضروری محسوب می‌شود. ماهیت این‌گونه حوادث، غیرمترقبه بودن و غیرقابل پیش‌بینی بودن آن‌ها، با وجود پیشرفت علم و تکنولوژی است، که این مورد در دسترس بودن طرح‌های پیش‌گیرانه و پاسخ اورژانسی پس از وقوع حادثه را بسیار مهم می‌کند، به طوری که باید منابع محدود در اختیار را به صورت بهینه به مردم آسیب‌دیده اختصاص دهیم تا نیازشان، در بیشترین حد ممکن برآورده‌شوند.
کشورمان از جمله کشورهایی است که در آن حوادث طبیعی از قبیل سیل و زلزله با شدت‌های مختلف رخ داده‌است و خسارت‌های مالی و جانی بسیاری را به بار آورده ‌است. به وضوح برنامه‌ریزی در مورد پاسخ اورژانسی به بحران پس از فاجعه از اهمیت بالایی برخوردار است و باعث کارایی و اثربخشی هرچه بیشتر عملیات امداد‌رسانی می‌شود.
شکل1- 3- توزیع کالا و امداد رسانی به مصدومان پس از وقوع حادثه.
شکل1- 4- عملیات لجستیک امدادی پس از وقوع حادثه.
وجود طرح‌ها و برنامه‌ريزي‌ها براي رويارويي با پيامدهای فاجعه به همراه ارتقای سطح آگاهي عمومي مردم به کاهش خسارات جاني و مالي وارد شده منجر می‌شود، این یک هدف اصلي پاسخ‌ها و واکنش‌هاي امدادي است. نکته مهمي که در طراحي اين طرح‌ها بايد مورد توجه قرارگيرد، اين است که ماهيت سوانحي نظير زلزله به گونه‌اي است که واکنش به آن بايد با سرعت بالا و در زمان کوتاه صورت ‌پذيرد. به عبارت ديگر، در یک چنين شرايط اضطراري و پيچيده‌ای، تصميم‌گيرنده بايد با سرعت و به صورت موثر عمليات امداد و نجات را انجام دهد و به وضعيت مصدومان و آسيب‌ديدگان رسيدگي کند. براي نيل به اين هدف مهم و انجام اقدامات در زمان مناسب، دسترسي به يک برنامه کارا و سيستماتيک از پيش تعريف شده که در آن همه فعاليت‌هاي لازم، توالي و ارتباطات آن‌ها مشخص شده‌باشند ضروري به نظر مي‌رسد. يکي از اين فعاليت‌ها که از اهميت فراواني نيز برخوردار است، برنامه‌ریزي لجستيکي براي حمل ونقل اقلام ضروري مورد نياز مناطق آسيب‌ديده است.
از اين‌رو، با توجه به نقش مهم لجستيک در واکنش به سانحه مي‌توان‌گفت لجستيک مناسب به‌دليل افزايش هماهنگي در نقل وانتقال تحويل اقلام مورد نياز مي‌تواند بهبود فراواني را در واکنش به حوادث طبیعی به همراه داشته باشد. به همين دليل، در سال‌هاي اخير پژوهش‌های زيادي در اين زمینه انجام شده‌اند که عمده آن‌ها را در فصل آتي بررسي می‌کنیم.
نکته مهمي که بايد در برنامه‌ريزي لجستيکي واکنش به سانحه مورد توجه قرار‌گيرد، پويايي و غيرقطعي بودن اطلاعات مرتبط با تقاضاها و تأمين است که در بسياري از پژوهش‌های انجام شده مورد توجه قرار نگرفته است. وجود مواردي از اين قبيل موجب شده که از کارايي آن‌ها برای پياده‌سازي کاسته شود. با توجه به مطالب یاد شده، در این پایان‌نامه مدل فازی چند‌هدفی برای برنامه‌ریزی لجستیک عملیات امدادرسانی به نواحی آسیب‌دیده، ارایه می‌شود.
بیان مساله
پس از وقوع حادثه طبیعی نظیر سیل و زلزله مرحله پاسخ اورژانسی به آن از اهمیت بالایی برخوردار است. کمک‌های امدادی مردمی و دولتی برای کمک به افراد آسیب‌دیده جمع‌آوری می‌شوند و باید به طور عادلانه و به گونه‌ای که حداکثر تقاضای مردم سانحه‌دیده را برآورده‌سازند، توزیع شوند. در این پایان نامه، می‌خواهیم مساله امدادرسانی پس از فاجعه را با توجه به واقعیت‌های موجود به صورت مدل ریاضی درآوریم. به‌این منظور، لجستیک امدادی را شامل سه سطح در نظر می‌گیریم. در سطح اول، انبارها و در سطح دوم مراکز توزیع قرار دارند. از این سطوح، کالاهای امدادی به لایه سوم، یعنی نواحی آسیب‌دیده فرستاده می‌شوند. تقاضای ناحیه‌های فاجعه دیده را، به دلیل عدم قطعیت در آمار قربانیان فاجعه، به صورت فازی در نظر می‌گیریم و به تبع آن کمک‌های مردمی و پشتیبانی دولت از طریق عرضه کالاهای امدادی فازی هستند.
اهداف پژوهش
پاسخ اورژانسی به فجایع و خدمت‌رسانی به قربانیان حوادث.
در نظر گرفتن محدودیت‌های زنجیره تأمین بشردوستانه و توزیع عادلانه کالاهای امدادی، در میان مناطق فاجعه‌دیده.
مکان‌یابی مراکز توزیع و توزیع کالاهای امدادی به نحوی که دست‌کم هزینه امدادرسانی را در پی داشته‌ باشد.
تخصیص کالاهای امدادی به قربانیان حادثه، با هدف بیشترین پوشش تقاضای غیر قطعی.
ساختار پایان نامه
در فصل، اول مقدمه، ضرورت، کلیات و اهداف پژوهش بیان‌شدند. در فصل آتی مفاهیمی هم‌چون فجایع و طبقه‌بندی آن‌ها، چرخه سیستم مدیریت فاجعه، مرور بر ادبیات و طبقه‌بندی پژوهش‌های انجام شده در این زمینه مطرح می‌شوند. در فصل سوم، در مورد مساله بهینه‌سازی چند‌هدفی ، تکنیک‌های حل آن، تئوری فازی، مفاهیمی در این زمینه ، برنامه‌ریزی خطی فازی، بحث می‌کنیم و مدل چند‌هدفی فازی را برای برنامه‌ریزی لجستیک عملیات امدادرسانی به نواحی آسیب‌دیده تشریح می‌کنیم‌. در فصل چهارم، به بیان یک مثال عددی و دو مطالعه موردی برای آزمودن عملی مدل می‌پردازیم. سرانجام، نتیجه‌گیری و پیشنهادها را در فصل آخر می‌آوریم.
فصل دوم
ادبیات و پیشینه پژوهش
مقدمه
در فصل پیش‌رو، به مفاهیمی نظیر فاجعه، چرخه سیستم مدیریت فاجعه و زنجیره تأمین بشردوستانه و پیشنه پژوهش‌های انجام‌شده مربوط به موضوع پایان‌نامه، می‌پردازیم. مجموعه پژوهش‌هایي که در زمينه سانحه انجام شد را مي‌توان به دو گروه، تقسيم‌بندی کرد. گروه اول، مجموعه تحقيقات مديريتي است که با بررسي مباحث کيفي، سعي در ايجاد بهبود و افزايش کارايي مديريت سانحه را دارند. گروه دوم، پژوهش‌های تکنيکي است که از ديدگاه کمي، مديريت سانحه و زنجيره تأمين امدادی را بررسي می‌کنند و سعي در ارایه مفاهيم و مدل‌هاي کمي برای بهينه‌سازی يا ايجاد بیشترین بهبود ممکن در زنجيره امدادرسانی، دارند. از تفاوت عمده اين دو گروه چگونگي نگرش آن‌ها به مديريت سانحه است. گروه دوم غالباً به بررسي زنجيره‌هاي مديريت سانحه می‌پردازد، درحالي‌که در مطالعات گروه اول هيچ توجهي به اين زنجيره نمی‌شود.
فاجعه‌ها
خطر می‌تواند به صورت اتفاقی نادر و سخت که اثراتی منفی بر جان، مال و محیط اطراف ما دارد، تعریف شودو این ممکن است به یک فاجعه منجر شود [5]. لذا هر رویدادی که جان ، مال و محیط اطراف ما را به خطر می‌اندازد و ویران می‌کند، می‌تواند به عنوان یک فاجعه در نظر گرفته‌ شود. به بیان دیگر فاجعه‌ها می‌توانند درد و ناراحتی زیادی برای بشریت به‌وجود آورند و فعالیت‌های روزمره را مختل سازند.
برخی پژوهش‌گران مانند کنی و راسل1 باور دارند که فجایع واقعی فجایع اقتصادی هستند [6،7]. به این دلیل که سیستم مدیریت فاجعه بهتر، نیازمند سرمایه‌گذاری بلند‌مدت در زیر‌ساخت و آگاهی عمومی است. اکیهال2 [8] می‌گوید که فجایع هنگامی که نوسانات سیستم‌های زیست‌محیطی و زمین‌شناسی بیش از کران ظرفیت جذب این‌گونه نوسانات باشد، رخ‌می‌دهند.
طبقه‌بندی فجایع
فجایع به دو طبقه اصلی فجایع طبیعی و فجایع ساخت بشر تقسیم می‌شوند [5]. بلایای طبیعی نتایج مستقیم یا غیر مستقیم رخ‌دادهای طبیعی هستند، که منشأشان می‌تواند از سه منبع اصلی هواشناسی، زمین‌شناسی و زیست‌شناسی باشد [9]. شکل 2-1 تعداد رخ‌دادهای هر طبقه از بلایای طبیعی را با توجه به منبع آن‌ها در قرن اخیر مقایسه می‌کند.این شکل به وضوح الگوی رشد متمایز فجایع هواشناسی را در مقایسه با سایر انواع بلایای طبیعی نشان می‌دهد، که می‌تواند به تغییرات آب و هوا و گرم شدن جهانی نسبت ‌داده ‌شود. بلایای طبیعی مانند طوفان، زلزله، سیل، خشک‌سالی، بیماری‌های همه‌گیر و فعالیت‌های آتشفشانی هستند (شکل2-2 را برای طبقه‌بندی جامع‌تر از بلایای طبیعی و نرخ رخ‌دادشان در سال‌های 1990 الی 2005 ببینید). از سوی دیگر، بلایای ساخت ‌بشر یا بلایای تکنولوژیکی نتایج مستقیم فعالیت‌های انسانی می‌باشند، خواه به‌طور عمد (جنگ و حمله تروریستی) و خواه غیرعمد (سوانح صنعتی و شکستن زیرساخت‌ها). فجایع اثرات زیان‌بار متعددی شامل از دست رفتن جان انسان‌ها، ویرانی زیرساخت‌ها و گسستگی شرایط اقتصادی را در پی دارند. لازم به ذکر است، که رویدادهای پرخطر که خارج از محل سکونت انسان اتفاق ‌می‌افتند، فاجعه نیست. مثلاً یک زلزله شدید که در بیابان خالی از سکنه اتفاق ‌می‌افتد تأثیر اندکی بر جان یا محیط اطراف انسان‌ها دارد و بنابراین یک فاجعه نیست. یک چنین زلزله‌ای در منطقه‌ای پرجمعیت، رویدادی فاجعه‌بار تلقی می‌شود.
شکل2- 1- رخ‌داد بلایای طبیعی با توجه به منشأ آن‌ها در سال‌های1900-2005 [10].

شکل2- 2- توزیع بلایای طبیعی با توجه به نوع 1990-2005 [11] .
تأثیرات فجایع بر ملت‌ها
فجایع با تلفات و ویرانی‌های انبوه شناخته شده‌اند. در قدیم، به‌دلیل کمبود برنامه‌ریزی از پیش تعیین‌شده و ظرفیت‌های محدود جوامع در پاسخ‌گویی به رویدادهای فاجعه‌بار در دامنه‌ی وسیع، فاجعه می‌توانست تا از میان بردن کل جامعه به پیش برود (فوران فاجعه‌بار آتشفشان وزوو3 شهر پمپی4 را دفن کرد). هنوز فجایع تلفات و خسارت‌های بسیاری را به دلیل اقدامات پیش‌گیرانه غیرموثر، آمادگی ناکامل و سیستم‌های لجستیک نجات ضعیف، به بار می‌آورند.
کمی‌سازی اثرات فجایع، درک ما را از تأثیرات غیر‌قابل جبران فجایع افزایش می‌دهد (جدول‌های 2-1،2-2 و2-3). عامل‌های اولیه‌ای که در تحلیل هر فاجعه باید در‌نظر‌گرفته‌شوند، معمولاً تعداد تلفات انسانی و مردم آواره هستند. جدول 2-1 آمار فاجعه را در چهار کشور چین، هند، ایران و ایالات متحده نشان‌می‌دهد. در دوره بیست‌وهشت ساله در نظر گرفته‌شده، 376000 نفر، تنها در این چهار کشور کشته شده‌اند. بر اساس داده‌های آماری قرن بیستم، بیش از سه و نیم میلیون نفر تحت تأثیر بلایای طبیعی مانند سیلاب‌ها، زلزله‌ها و فوران آتشفشان (قحطی در این جمع محاسبه نشده‌است) کشته شده‌اند[15]. تخمین‌زده می‌شود که پانزده میلیون نفر در اثر فجایع در هزاره دوم جان خود را از دست داده‌اند[16].
سایر عامل‌های مهم در تحلیل فاجعه هزینه عملیات نجات و آسیب اقتصادی فجایع هستند. در یک دهه‌ی اخیر، پول زیادی بر اثر فجایع از بین رفت یا هزینه شد. در سال 2003، در حدود شش بیلیون دلار در عملیات نجات بشر در سراسر جهان خرج شد. در بیست‌و‌دوم مارچ سال 2005، 4/6 بیلیون دلار، تنها برای پاسخ به سونامی هزینه شده‌ است[17]. جدول 2-2 ضرر اقتصادی ایجادشده از وقوع بلایای طبیعی و جدول 2-3 ضرر اقتصادی ناشی از فجایع ساخت بشر را نشان می‌دهند. فجایع طبیعی نزدیک به 1200 بیلیون دلار خسارت و ضرر اقتصادی را در سال‌های 1991-2005 تحمیل کرده‌اند [13]. برای مثال، بسیاری از بخش‌های اقتصادی کشورهای آسیایی شامل ماهی‌گیری، کشاورزی، دام‌داری، توریست و شغل‌های کوچک به شدت در اثر سونامی سال 2004 ضربه خوردند [18]. تنها در ایالات متحده ضربه اقتصادی بیش از 483 بیلیون دلار در اثر 601 فاجعه در سال‌های 1980-2008 گزارش شده‌است. جدول 2-4 نتایج برخی از رایج‌ترین بلایای طبیعی را خلاصه ‌می‌کند. یک تحلیل کوتاه این جدول نشان‌می‌دهد که علاوه بر تلفات و از‌بین‌رفتن خانه‌ها و زیر‌ساخت‌ها، فاجعه‌ها هم‌چنین می‌توانند به تخریب‌های اجتماعی-اقتصادی مانند بی‌کاری، مهاجرت، توقف تجارت روزانه و فعالیت‌های صنعتی منجر شوند. لذا طراحی اقدامات پیش‌گیرانه و برنامه‌های بهبودبخش ضروری هستند.
جدول2-1- خسارت‌های ناشی از فجایع در چهار کشور در طی سال‌های 1980 الی 2008 [12] .
چینهندایرانایالات متحده 533395138601تعداد رویدادها1472041393937798412030تعداد افراد کشته شده507648072689415میانگین تعداد افراد کشته شده در هر سال250073570315067947034265782324482933تعداد افراد آسیب دیده86232266519584391470959844239میانگین تعداد افراد آسیب دیده در هر سال2309472144518483021374696483481510ضررهای اقتصادی (هزار دلار امریکا)7963697155809873705816671776ضررهای اقتصادی در هر سال (هزار دلار امریکا)
جدول2- 2- ضرر اقتصادی (بیلیون دلار امریکا) پدید‌آمده به علت وقوع بلایای طبیعی.
زیست‌شناسیزمین‌شناسیهواشناسی 01/014/693/3آفریقا13/098/2982/400امریکا074/2197/357آسیا017/1683/142اروپا14/087/051/14اقیانوسیه
جدول2-3- پنج حادثه مهم صنعتی از لحاظ خسارت‌های اقتصادی تحمیل شده در طی سال‌های 1900 تا2010 ]14[.
تاریخخسارتمکان1986/04/269960407اسپانیا2002/11/172800000اتحاد جماهیر شوروی2009/08/171320000روسیه1988/07/071200000بریتانیا 1989/10/231100000ایالات متحده

جدول 2-4- پیامدهای برخی از بلایای طبیعی ]19[.
بلایای طبیعیپیامدخشکسالی یا قحطیآتشسیلگردبادزلزله††††† قحطی ††††† تلفات ††بیماران و زخمی‌ها††††بیماری‌های واگیردار †††† از بین رفتن غلا ت کشاورزی††††از بین رفتن خانه‌ها ††††زیرساخت‌های آسیب دیده ††††قطع ارتباطات ††††قطع حمل و نقل ††††وحشت عمومی††††غارت و عدم امنیت †††اختلال در نظم عمومی ††مهاجرت موقتΔمهاجرت دایمیΔ††††غیرفعال کردن یا متوقف نمودن بخش صنعتیΔ††††غیرفعال کردن یا متوقف نمودن بخش خدماتΔ††††برهم زدن سیستم‌های اقتصادی- اجتماعیاثرات اولیه †، اثرات ثانویه Δ
چرخه سیستم مدیریت فاجعه
مدیریت فاجعه می‌تواند به عنوان انتظام دوری کردن و سروکار داشتن با ریسک تعریف شود [20]. به بیان دیگر، مدیریت فاجعه مجموعه‌ای از فرایندهای طراحی‌شده برای اجرا در دوره‌های قبل، حین و پس از فاجعه است که تأثیر فجایع را کم ، یا از آن‌ها جلوگیری می‌کند. این انتظام شامل آمادگی قبل از فاجعه، پاسخ به آن و در نهایت پشتیبانی و دوباره‌سازی جامعه پس از تکمیل فعالیت‌های نجات است. به دلیل این‌که فجایع تهدیدی دایمی محسوب می‌شوند، سیستم‌های مدیریت فاجعه باید به‌طور پیوسته نظارت شوند و بهبود یابند. موفقیت این سیستم‌ها به هماهنگی و همکاری مؤثر و کارای سازمان‌های مشترک در عملیات نجات بستگی دارد.
هر سیستم مدیریت فاجعه شامل چهار فاز اصلی است: کاهش، آمادگی، پاسخ و بهبود (شکل 2-3). فعالیت‌های اصلی در هر فاز در جدول 2-5 نشان داده شده‌اند.
شکل2- 3- چهار فاز اصلی یک سیستم مدیریت فاجعه.
باید در نظر داشت که موفقیت هر سیستم مدیریت فاجعه به‌ویژه به خصوصیت‌های منطقه آسیب‌دیده، علاوه بر ویژگی‌ها و شدت هر فاجعه، بستگی دارد. به عنوان مثال، علاوه بر آمادگی لجستیکی معمول کشورها، عامل‌هایی نظیر حمل‌و‌نقل، زیرساخت‌ها و سیستم‌های ارتباطی، شرایط محیطی و جغرافیایی، زمان رخ‌داد در طول شبانه‌روز و سال تأثیر به‌سزایی در سطح تلفات و ویرانی‌های فاجعه دارند.
جدول2-5- فعالیت‌های اصلی در چرخه عمر سیستم‌های مدیریت فاجعه.
فعالیتفازبرنامه‌ریزی کنترل و استفاده از زمین تا از اشغال مناطق با ریسک بالا جلوگیری شود.کاهش تأثیراتاستفاده از پیشرفت تکنولوژیکی تا تأثیرات فاجعه را کم کرد.اقدامات پیش‌گیرانه تا شرایط در حال توسعه را کنترل کرد.تقویت مقاومت در برابر فاجعه سازه‌ها با اجرای کدهای ساختمانی.ایجاد بازدارنده‌ها یا مشوق‌های مالیاتی.تضمین به‌کار بردن روش‌های مناسب در دوباره‌سازی ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها پس از فاجعه.اندازه گیری پتانسیل خطرات شدید با استفاده از آنالیز ریسک.اجرانمودن برنامه‌های بیمه برای کاهش تأثیرات اقتصادی فجایع.استخدام پرسنل خدمات اضطراری.آمادگیایجاد گروه‌های داوطلب اجتماعی.برنامه‌ریزی اضطراری.بدست آوردن و ذخیره سازی اقلام ضروری.تربیت کردن پرسنل نجات و آموزش شهروندان.آموزش عمومی درباره مقابله با خطر.بدست آوردن وسایل نقلیه و تجهیزات لازم.بودجه بندی.بدست آوردن، ذخیره‌سازی و نگهداری عرضه‌های اضطراری.ساخت مراکز عملیات اضطراری مرکزی و منطقه‌ای.پیش‌برد سیستم‌های ارتباطی.برنامه‌ریزی تمرین‌های معمول فاجعه برای آموزش پرسنل و تست توانایی‌ها.فعال‌سازی برنامه عملیات اضطراری.پاسخفعال‌سازی مراکز عملیات اضطراری.تخلیه مناطق فاجعه‌دیده.بازگشایی پناه‌گاه ها و تأمین مراقبت انبوه.نجات اضطراری و مراقبت پزشکی.آتشنشانی.جست وجو و نجات.نگهداری از زیرساخت‌های اضطراری و بهبود سرویس‌های راه نجات.تضمین امنیت مناطق آسیب‌دیده به‌وسیله نیروهای پلیس یا ارتش.پاک‌سازی مواد زاید در منطقه فاجعه‌دیده.کمک مالی به مردم و دولت‌ها.بهبوددوباره سازی جاد‌ها، پل‌ها و تسهیلات کلیدی.مراقبت جمعی از مردم و حیوانات آواره.دفن اجساد. بازگردانی سرویس‌های راه نجات به حالت اولیه.کاهش اثرات
مقیاس‌های کاهش می‌کوشند از خطرات پیش‌گیری کنند تا به فاجعه تبدیل نشوند، یا تأثیرات ویران‌گر آن‌ها را از‌ بین‌ ببرند. این فاز با سه فاز دیگر از لحاظ نیاز به برنامه‌ریزی و سرمایه‌گذاری بلند‌مدت متفاوت است [22]. به‌ دلیل طبیعت اقدام‌های پیش‌گیرانه، کاهش مؤثرترین و مهم‌ترین فاز مقابله با اثرات فاجعه است. اقدامات اجرا شده در این فاز می‌توانند به دو دسته ساختاری و غیرساختاری طبقه‌بندی شوند [20]. اقدامات ساختاری از پیشرفت‌های تکنولوژیکی برای کاهش اثرات فاجعه استفاده‌می‌کنند (سطوح سیل، مقاوم سازی ساختمان‌های موجود و مقاوم سازی اتصالات مهم مانند پل در شبکه حمل‌ و ‌نقل) .
آمادگی
در این فاز برنامه‌ها و راه‌حل‌هایی برای حالتی که فاجعه اتفاق بیفتد، طرح‌ریزی می‌شوند. مثال‌هایی از این برنامه‌ها، پیش‌برنامه‌ریزی لجستیک عملیات نجات (مکان‌یابی تسهیلات لازم، جمع‌آوری موارد ضروری و انتقال مردم، تجهیزات و …)، طرح‌ریزی برنامه‌های ارتباطات، تعریف مسئولیت‌های هر یک از سازمان‌های نجات شرکت کننده، هماهنگی عملیات و آموزش پرسنل نجات.
پاسخ
این فاز نیازمند بسیج فوری پرسنل، تجهیزات و موارد ضروری به منطقه فاجعه‌دیده است. در مجموع ترکیبی از بسته‌های دارویی، نیروهای پلیس و ارتش، آتش‌نشان‌ها، واحدهای جست‌وجو با وسایل نقلیه و تجهیزات ضروری، درست پس از فاجعه با توجه به شدت و گسترش فاجعه مستقر می‌شوند. اقدامات بعدی معمولاً شامل پشتیبانی نیروهای انسانی، تجهیزات، کالاهای ضروری (به عنوان مثال عرضه‌های اولیه مانند غذا، آب آشامیدنی، لباس، چادر، ساختمان‌های موقت و دارو)، نیروهای داوطلب و سازمان‌های غیر‌دولتی هستند. آماده‌بودن یک برنامه، پاسخ مؤثر برای هماهنگی نیروهای نجات و عملیات آن، برای موفقیت سیستم مدیریت فاجعه حیاتی هستند.
بهبود
هدف اصلی این فاز دوباره‌سازی مناطق فاجعه‌دیده و برگرداندن آن‌ها به وضعیت قبلی است. این فاز به طور عمده با نیاز دوم مردم مانند بازیابی و دوباره‌سازی منازل و تسهیلات شهری مرتبط است. یکی از اصلی‌ترین فرصت‌های این فاز استفاده از تکنیک‌های اساسی کاهش خطرات برای افزایش و بهبود زیرساخت‌ها و شرایط منطقه آسیب‌دیده است.[23]
دسته بندی کلی پژوهش‌های انجام شده
پژوهش‌های در زمینه مدیریت سانحه به دو گروه کلی تقسیم‌بندی می‌شوند.
گروه اول مجموعه تحقيقات مديريتي است که با بررسي مفاهيم کيفي، سعي در ايجاد بهبود و افزايش کارايي در فازهاي مديريت فاجعه را دارند. از پژوهش‌های انجام‌شده در اين زمینه مي‌توان به [40،41،42] مربوط به فاز پيش‌گيري و تسکين، [43] مربوط به فاز آمادگي، [44،45] درخصوص فاز پاسخ و [46] درباره فاز بازسازي اشاره‌ داشت.
گروه دوم از پژوهش‌های انجام‌شده در اين باره، پژوهش‌های تکنيکي است که از ديدگاه کمي مديريت فاجعه و زنجيره تأمين امدادی را بررسي می‌کنند و سعي در ارایه مفاهيم و مدل‌هاي کمي برای بهينه‌سازی و ايجاد بیشترین بهبود ممکن در زنجيره امدادی، دارد. عمده پژوهش‌های اين گروه متعلق به فازهاي پيش‌گيري يا تسکين و پاسخ است.
لجستیک بشردوستانه
لجستیک بشردوستانه شاخه‌ای از لجستیک است که با فازهای آمادگی و پاسخ یک سیستم مدیریت فاجعه در ارتباط است. لجستیک بشردوستانه می‌تواند این‌گونه تعریف شود: فرایند برنامه‌ریزی، اجرا و کنترل کارای جریان و انبارش مقرون‌به‌صرفه کالاها و اطلاعات مربوط، از نقطه مبدأ تا نقطه مصرف با هدف کاهش درد و رنج مردم آسیب‌دیده. عملکرد آن دربرگیرنده دامنه‌ای از فعالیت‌ها شامل آمادگی، برنامه‌ریزی، تدارکات، حمل‌ونقل، انبارداری، ردیابی و ترخیص کالا از گمرک است[4].
لجستیک‌های بشردوستانه برای اثربخشی و سرعت برنامه‌ها و عملیات نجات حیاتی است [24]. برای سیستم‌های لجستیک، ضروری است که درطی دوره‌های قبلی و پس از فاجعه کالا، آب، دارو و سایر عرضه‌ها را تهیه و انبارش کنند و نیروی انسانی، ماشین آلات، تجهیزات ضروری و مردم آسیب‌دیده را نیز منتقل کنند.
تنوع عملیات لجستیکی نجات آن‌چنان گسترده هستند که لجستیک بشردوستانه گران‌ترین بخش عملیات نجات فاجعه است و تقریباً 80% آن را دربرمی‌گیرد [25]. هم‌چنین، عملیات نجات نیازمند اعمال تعدادی از وسایل نقلیه لجستیکی، تجهیزات و پرسنل است. به عنوان مثال، در زلزله ونچوان 5 در دوازدهم ماه می سال دوهزار‌و‌هشت در چین [26]، شش هواپیمای باربری و نوزده هلیکوپتر در طی بیست وچهار ساعت به منطقه فرستاده شدند. در حدود 5800 پرسنل نجات و پزشک ارتش و 150 تن از عرضه‌ها به منطقه آسیب‌دیده منتقل شدند. اجرای مؤثر و کارای این عملیات گسترده، با در نظر گرفتن طبیعت بی‌نظم و آشفته وضعیت پس از فاجعه (به عنوان مثال، وحشت عمومی، از بین رفتن زیرساخت‌های ارتباطات و حمل‌ونقل) در حقیقت عملیات پیچیده و سختی بوده‌اند.
سیستم‌های لجستیک بشردوستانه در مقابل زنجیره‌های تأمین بازرگانی
در عمل، مدیریت سیستم‌های لجستیک بشردوستانه می‌تواند بسیار متفاوت از مدیریت همتای بازرگانی آن در نظر گرفته‌شود، به این دلیل که ویژگی‌های ذاتی تقاضا در هر سیستم متفاوت است. در زنجیره‌های تأمین بازرگانی تقاضای کالا یا با استفاده از تکنیک‌های پیش‌بینی مناسب تخمین زده می‌شود یا به‌وسیله مشتری داده می‌شود (سیستم‌های کشش محصول). لذا مدیران زنجیره تأمین بازرگانی بیشترین تلاش را می‌کنند، تا عدم قطعیت را حذف کنند. با این حال، طبیعت تقاضا در لجستیک انسانی به دلیل زمان، مکان و شدت فاجعه بسیار غیر‌قطعی است و لذا ملزومات دقیق نجات تا پس از رخ‌دادن حادثه مشخص نیستند. بر اساس این توضیحات، ویژگی‌های به‌خصوص سیستم‌های لجستیک بشردوستانه به شرح زیر [25 تا 34، 24 تا 27] مطرح می‌شوند.
1. مأموریت سازمان‌های غیرانتفاعی با نهادهای سودده متفاوت است (تضمین پاسخ سریع و امدادی به جای بیشینه‌سازی سود و کاهش هزینه‌ها).
2. موازنه اهداف پیچیده‌تری، به دلیل انواع مختلف ذینفعان، شامل دولت، سازمان‌های نجات، اهداگران و مردم فاجعه‌دیده موجود است.
3. ویژگی‌های پیچیده تقاضا شامل
(الف) عدم قطعیت تقاضا در ویژگی‌هایی مانند مکان، زمان، نوع و مقدار.
(ب) تقاضای فوری و لذا زمان تدارک کوتاه‌تر و فوری.
4. شرایط پیچیده عملیاتی به دلایل زیر وجود دارند
(الف) شرایط بی‌نظم و آشفته وضعیت در دوره پس از فاجعه.
(ب) کمبود منابع (وسایل نقلیه، تجهیزات، غذا، ذخیره آب و ذخیره پزشکی).
(پ) کمبود دسترسی مناسب به زیرساخت‌های حیاتی(حمل‌و‌نقل و ارتباطات).
(ت) کمبود منابع انسانی حرفه‌ای و با‌تجربه.
(ث) کمبود امنیت در مناطق فاجعه‌دیده.
5. هماهنگی بین سازمان‌های شرکت‌کننده در عملیات نجات اغلب وجود ندارد.
6. سازمان‌های نجات باید مطابق با اصول بی‌طرفی و انسانیت رفتارکنند.
7. اغلب یک محیط سیاسی وجود دارد که در آن حفظ دیدگاه بشردوستانه به عملیات مشکل می‌شود.
8. راهی برای تنبیه سازمان‌های نا‌موثر به دلیل نبودن صدای ذینفعان نهایی سیستم لجستیک بشردوستانه در ارزیابی عملکرد و فرایند ارزشیابی وجود ندارد و لذا مردم حادثه‌دیده مستقیماً در این فرایند درگیر نیستند. اگر زنده باشند، آن‌ها معمولاً بیش از خسارت واردشده، که معمولاً به‍وسیله بیمه و دولت‌ها پرداخت‌می‌شود، نمی‌توانند ‌بخواهند، در حالی که، در زنجیره تأمین بازرگانی یک عضو نا‌موثر باید تاوان ناکارایی خود را بپردازد.
ساختار زنجیره لجستیک بشردوستانه
ساختار زنجیره لجستیک بشردوستانه شامل سه مرحله اصلی است (شکل 2-4): بدست آوردن عرضه و تدارکات، اسقرار و انبارگردانی و حمل‌و‌نقل [25]. مرحله اول در هر زنجیره لجستیک بشردوستانه دستیابی و تدارک اقلام و تجهیزات ضروری است. هر سازمان نجات لازم است که اقلام و تجهیزات ضروری را از عرضه‌کنندگان منطقه‌ای یا جهانی با استفاده از تکنیک‌های متنوع تدارکات مانند خرید مستقیم و مناقصات بدست آورد. تلاش‌های اصلی در این مرحله کاهش هزینه‌های خرید (در نظر گرفتن تورم ممکن قیمت‌ها در بازارهای منطقه‌ای پس از فاجعه)، تضمین دردسترس بودن عرضه در زمان‌های مورد نیاز، کاهش زمان تدارک و هماهنگی بین اهداگران با توجه به سایر اقلام بدست آمده، هستند[29].
پس از بدست آوردن اقلام و تجهیزات ضروری در دوره‌های قبلی و پس از فاجعه، سازمان‌های نجات مسئول، موظف به استقرار و ذخیره‌‌سازی اقلام و تجهیزات در مکان‌های مناسب با در نظر گرفتن مکان مناطق فاجعه‌دیده می‌شوند. چالش‌های این مرحله شامل هزینه‌های بالای بازگشایی و فعال‌سازی تسهیلات دایمی [29]، هزینه‌های نگهداری و موجودی و امکان فاسد شدن اقلام می‌شود. هم‌چنین، ریسک بالا وجود دارد که تسهیلات ممکن است در طی مدت فاجعه از بین بروند و لذا آن‌هایی که در مورد لجستیک بشر دوستانه استفاده می‌شوند، باید مقاومت بالاتری در برابر فجایع داشته باشند و به صورت موثر استقرار یابند [1].
شکل2- 4- ساختار زنجیره لجستیک بشردوستانه
در نهایت، حمل‌ونقل آخرین مرحله مهم در هر زنجیره لجستیک بشردوستانه است که در آن پرسنل انسانی، تجهیزات و کالاهای ضروری به مراکز توزیع از پیش تعریف‌شده، نقاط میانی توزیع، مراکز توزیع منطقه‌ای و در انتها به مناطق حادثه‌دیده فرستاده می‌شوند. حمل‌و‌نقل در طول دوره پس از فاجعه از برخی جهات سخت‌ترین مرحله لجستیک بشردوستانه است، حتی اگر اقدامات و برنامه‌های پیش‌گیرانه متنوع صورت پذیرد [27]، به این دلیل که زیرساخت‌ها و تجهیزات حمل‌ونقل معمولاً پس از فاجعه آسیب‌می‌بینند و در شرایطی ضعیف قراردارند. هم‌چنین، شرایط جوی و جغرافیایی و عدم امنیت مناطق آسیب‌دیده ممکن است انواع وسایل نقلیه و روش استفاده از آن‌ها را محدود کند.
کالاها و تجهیزات مورد نیاز در لجستیک بشردوستانه
معمولاً پس از فاجعه در یک منطقه، تقاضای زیادی برای کالاها و تجهیزات متنوع وجود دارد. براساس اطلاعات سازمان بهداشت پان امریکن6 و سازمان بهداشت جهانی7 [33]، لیست مشروح کالاها و تجهیزات ضروری شامل موارد زیر است، ولی تنها محدود به این اقلام نمی‌شود:
غذا.
آب و اقلام بهداشتی.
اقلام و تجهیزات بهداشت محیط .
دارو(شامل محصولات دارویی و محصولات دارویی ویژه در موارد همه‌گیر).
کیت و عرضه بهداشتی برای پشتیبانی از فرایندهای بهداشت و درمان.
بیمارستان‌های صحرایی.
لباس و پتو.
اقلام مورد نیاز نوزادان و کودکان (شیرخشک، پوشک و اسباب بازی).
پناه‌گاه و تسهیلات اسکان موقت (چادر).
10. برق و تجهیزات نیروگاهی.
11. سوخت (زغال‌سنگ، گاز و نفت).
12. تجهیزات آشپزخانه صحرایی و ظروف.
13. تجهیزات بهداشتی.
14. اقلام کشاورزی و دامی.
15. تجهیزات ویژه برای کار با مواد خطرناک.
16. تجهیزات ارتباطی.
17. تجهیزات آتشنشانی.
18. وسایل نقلیه و تجهیزات جمع‌آوری زباله.
19. وسایل نقلیه و تجهیزات ساخت‌و‌ساز.
توجه داشته باشید که این لیست کلی است و بنابراین اقلام متفاوت و تعداد متنوع آن‌ها با‌توجه به ویژگی‌های هر فاجعه و شرایط به‌خصوص آن، مورد نیاز هستند. سطح فوریت هر قلم کالا از سایرین متفاوت است و بر پایه شرایط ویژه‌ای تعیین‌می‌شود. برخی از آن‌ها از اولویت بالا برخوردارند و باید طی مراحل اولیه دوره پس از فاجعه تحویل داده شوند. به عنوان مثال، در صورتی که زلزله‌ای در زمستانی سرد اتفاق بیفتد، تحویل به موقع و کافی پوشاک، پتو و سوخت حیاتی است.
قدمت پژوهش‌های تکنیکی صورت‌گرفته در زمینه مدیریت فاجعه و لجستیک بشردوستانه
پژوهش‌های تکنیکی در مورد مدیریت فاجعه قدمت چنداني نداشتند و شروع آن‌ها از اواخر دهه 88 است. از آنجايي که اين پژوهش مربوط به فاز پاسخ مديريت فاجعه است، از پرداختن به تحقيقات کمي انجام شده در زمینه پيش‌گيري يا تسکين خودداري نموده و به بررسي پژوهش‌های انجام شده در فاز پاسخ مديريت فاجعه می‌پردازیم.
در گذشته در زمینه حمل ونقل با چند حالت پژوهش‌هایی انجام شده‌است. به عنوان نمونه، ري[47] در سال 1987 به توسعه يک مدل تک کالايي با چند حالت حمل ونقل در يک شبکه با محدوديت ظرفيت و افق برنامه‌ريزي چند دوره‌اي پرداخته است که در آن، مجموع هزينه‌هاي متحمل شده برای حمل‌ونقل و ذخيره غذا کمينه می‌شود. نات [48] در سال 1987 به ارایه يک مدل برنامه‌ريزي خطي براي مساله حمل ونقل غذاي حجيم پرداخته‌است که اهداف آن کمينه‌سازی هزينه‌هاي حمل ونقل و بيشينه‌سازی غذاي تحويل داده شده‌است. نات [49] به ارایه‌ی يک مدل برنامه‌ريزي خطي برای تعيين برنامه زمان‌بندي وسایل نقليه برای حمل ونقل غذاهاي حجيم در مناطق فاجعه‌دیده پرداخته ‌است.
حقانی و اه [3]، در سال 1996، فرمول‌بندی و روش حلی از یک مدل جریان شبکه چندکالا‌یی و چند‌وسیله‌ای برای عملیات نجات فاجعه پیشنهاد کردند. مدل آن‌ها مسیریابی و برنامه‌های زمان‌بندی حمل‌ونقل چندگانه را از نقاط عرضه مختلف به نقاط تقاضا در منطقه فاجعه‌دیده، مشخص می‌کند.
در ادامه، به تقسیم‌بندی مدل‌های ارایه شده در زمینه پاسخ به فاجعه می‌پردازیم.
طبقه‌بندی مدل‌ها
مدل‌های مکان‌یابی تسهیلات امدادی
آکیهال در سال 2006 به ارایه یک مدل برای مکان‌یابی مراکز مدیریت بحران برای مدیریت کالاهاي امدادي پرداخته است[8].
جیا و همکاران در سال 2007 [57]، مدل‌های مکان‌یابی تسهیلات را براي موقعیت اضطراري در مقیاس بزرگ مرور و آن را به سه بخش تقسیم کردند: مدل‌هاي پوشش، مدل‌هاي مکان‌یابی میانه و مدل‌هاي مکان‌یابی مرکز.
یی و کومار در سال 2007 [58]، به ارایه‌ی ‌ یک الگوریتم فراابتکاری (الگوریتم بهینه سازي مورچگان) برای حل مساله لجستیک امدادي به هنگام فاجعه پرداخته‌اند.
بالکیک و بیمن [27]، در سال 2008 مدلی برای مشخص‌کردن تعداد و مکان‌های مراکز توزیع در عملیات نجات پیشنهاد‌نمودند. آن‌ها مساله مکان‌یابی را به عنوان نوعی دیگر از مساله بیشترین پوشش برای مجموعه‌ای از سناریوهای محتمل فرمول‌بندی کردند. تابع هدف آن‌ها تقاضای مورد انتظار کل را که به‌وسیله مرکز توزیع برپا شده، پوشش داده شده ‌است را، حداکثر می‌نماید. آن‌ها هم‌چنین، مقدار کالاهای امدادی که باید در هر مرکز توزیع ذخیره شود تا تقاضا را برآورده سازد، بدست آوردند. هرچند آن‌ها مساله مکان‌یابی را به عنوان قسمتی از زنجیره تأمین در نظر نگرفتند، مطالعه آن‌ها یکی از اولین مسایل مکان‌یابی تسهیلات در عملیات نجات است که باید حل شود.
برادلی و برونی ] 62 [ در سال 2009 یک مدل احتمالی براي تعیین مکان بهینه تسهیلات اضطراري در یک محیط غیرقطعی ارایه‌دادند.
مدل‌های حمل و نقل
بارباسگلو، ازدمار و سویک [34]، در سال 2002 برروی زمان‌بندی عملیات تاکتیکی فعالیت هلیکوپترها در عملیات نجات فاجعه تمرکز کردند. آن‌ها یک چهارچوب کاری مدل‌سازی دوسطحی برای مشخص نمودن تخصیص خدمه، مسیریابی و حمل‌و‌نقل در فاز پاسخ اولیه مدیریت فاجعه به شیوه‌ای ایستا پیشنهاد دادند. سطح بالا شامل تصمیمات تاکتیکی از مشخص کردن ناوگان هلیکوپتر، تخصیص خلبان و تعداد کل تورهایی که باید با هلیکوپتر انجام‌شود، بوده‌است. سطح پایه تصمیمات عملیاتی مانند مسیریابی وسیله نقلیه و هلیکوپتر از عملیات پایه به نقاط فاجعه در منطقه اورژانس است، که با توجه به جواب سطح بالا مشخص می‌شود.
بارباسوگلو و آراد [35]، در سال 2004، یک مدل برنامه‌ریزی احتمالی دو مرحله‌ای برای برنامه‌ریزی حمل‌ونقل در پاسخ به فاجعه ارایه‌ کردند. آن‌ها مدل قطعی حقانی و اه [3] را با در‌نظر‌گرفتن عدم قطعیت در عرضه، ظرفیت مسیرها و تقاضا، گسترش دادند. نویسندگان هشت سناریوی زلزله را برای تطبیق رویکرد خود با واقعیت، طراحی کردند. مدل برنامه‌ریزی آن‌ها جزییات مهمی را که ممکن است در سطح استراتژیک و عملیاتی نیاز باشد در برنمی‌گیرد، و مساله مکان‌یابی تسهیلات و مساله مسیریابی وسیله نقلیه را حل نمی‌کند.
برکنه و همکاران [53]، در سال 2011، نيز به ارایه يک مدل رياضي برای برنامه‌ريزي حمل‌ونقل کالاها در فاز پاسخ پرداختند که در آن به کمينه‌سازي زمان سفر وسایل نقليه مي‌پردازند.
مدل‌های توزیع کالاهای امدادی
ازدمار، ایکاینکی و کوکیازیکی [36]، در سال 2004، مساله لجستیک اورژانسی توزیع کالاهای مختلف از مراکز عرضه به مراکز توزیع نزدیک به مناطق آسیب‌دیده را، حل کردند. آن‌ها یک مدل شبکه چندکالایی چند دوره‌ای با هدف کمینه‌سازی مقدار تقاضای پاسخ‌دهی نشده در طی زمان را فرمول‌بندی کردند.
تزنگ و همکاران در سال 2007 [59]، یک مدل قطعی چند‌هدفی براي توزیع کالاهاي امدادي به مناطق آسیب‌دیده با درنظرگرفتن هزینه، زمان پاسخ و رضایت‌مندي مشتریان ارایه و آن را به کمک روش برنامه‌ریزي چند‌هدفی فازي حل کردند. شئو [60] در سال 2007 به ارایه یک رویکرد خوشه‌بندي فازي برای دسته‌بندي مناطق آسیب‌دیده و عملیات لجستیک اورژانسی به هنگام پاسخ به نیازهاي امدادي اضطراري در دوره امداد فاجعه پرداخت.
میتی و زنبینسکی ]63[، در سال 2007 یک مدل بهینه‌سازي تصادفی برای برنامه‌ریزي انبارش و توزیع اقلام پزشکی در شرایط اضطراري پیشنهاد ‌دادند.
مدل‌های برنامه‌ریزی لجستیک خدمت‌رسانی به مصدومان
در زمینه مربوط به لجستيک مصدومان نيز مي‌توان به [36 ، 52 ،54] اشاره داشت که در آن فيدريچ و همکاران [52] در سال 2000 به بررسي تلفات پس از فاجعه و محاسبه تلفات مربوطه پرداختند و سعي کردند که مدلي را برای کمینه‌سازی اين تلفات ارایه کنند.
مدل های توزیع کالاهای امدادی و خدمت‌رسانی به مصدومان
یی و ازدمار [37] در سال 2007، مدلی که تحویل عرضه و تخلیه مجروحان را در فعالیت‌های پاسخ به فاجعه ادغام می‌کند، ارایه کردند. آن‌ها برپایی تسهیلات اورژانسی را در منطقه فاجعه‌دیده برای خدمت‌رسانی به قربانیان پس از فاجعه در نظر گرفتند و از ظرفیت وسایل نقلیه برای انتقال مجروحان و کالاهای امدادی استفاده کردند. مدل آن‌ها فرمول‌بندی فشرده‌تری ارایه کرد، اما پردازش بعدی برای مسیریابی و زمان‌بندی برداشت و تحویل وسایل نقلیه مورد نیاز بود.
ازدمار وهمکاران، در تحقيق ديگري [54] در سال2011 يک مدل رياضي برای برنامه‌ريزي لجستيک بالگردهای حامل مصدومان و کالاهاي درماني ارایه‌کرد. در مدل یاد شده، وسایل نقليه صرفاً بالگردها بوده‌اند و هدف آن کمينه‌سازی مجموع زمان‌هاي مأموريت اين وسایل نقليه برای برآوردن نيازها و مصدومان بوده‌است. ضمناً اين مدل سعي نموده است که علاوه بر زمان سفر، زمان مربوط به بارگيري را نيز درنظرمی‌گیرد.
عشقی و نجفی در پژوهشی]38[ در1391 شمسی يک مدل رياضي برای انجام برنامه‌ريزي لجستيکي با هدف بهبود در نتايج اقدامات لجستيکي پاسخ به زلزله ارایه کردند، تا از اين طريق بتوان به نحوي تصميمات مناسبي براي حمل مصدومان و کالاها اتخاذ کرد. توابع هدف به صورت کمینه‌سازي مجموع نيازهاي برآورده نشده کالا و مصدومان رسيدگي نشده انتخاب شده ‌است.
مدل‌های جامع
در سال 2012 افشار و حقانی ]21[، مدلی جامع که عملیات نجات را در مقیاسی بزرگ توصیف می‌کند، پیشنهاد کردند. این مدل نه تنها جزییاتی مانند مسیریابی وسیله نقلیه، برنامه برداشت و تحویل کالاهای امدادی را در نظر می‌گیرد، بلکه مکان بهینه تسهیلات موقت و نیز محدودیت ظرفیت تسهیلات و سیستم حمل و نقل را نیز در‌بردارد.
جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
مدل‌های متنوعی در زمینه پاسخ به فجایع طبیعی تا کنون ارایه شده‌اند. در دسته‌بندی‌های یاد شده، مدل‌های تک‌هدفی و چند‌هدفی قراردارند و هدف کلی آن‌ها افزایش کارایی و اثربخشی عملیات نجات و تخصیص بهینه منابع محدود به افراد آسیب‌دیده، برای کاهش و از بین بردن میزان درد و رنج ایجاد شده از فاجعه است. در مدلی که در فصل بعد مطرح و بررسی می‌کنیم، علاوه بر تعیین مکان بهینه تسهیلات موقت و در نظر گرفتن انواع مختلف کالاهای امدادی، انواع وسایل نقلیه، ظرفیت وسایل نقلیه و انبارش کالاها، سعی داریم که نسبت پاسخ‌گویی به تقاضای مردم آسیب‌دیده بیشینه و هزینه‌های درگیر در عملیات امدادرسانی را کمینه‌کنیم. هم‌چنین، با درنظرگرفتن شرایط عدم اطمینان موجود پس از فاجعه، تقاضای فازی و عرضه فازی را در درنظرمی‌گیریم و محدودیت عدالت را برای توزیع عادلانه‌ی کالاهای امدادی متنوع میان همه‌ی نواحی آسیب‌دیده، درنظر گرفتیم.
فصل سوم
روش پژوهش
مقدمه
در فصل پیش رو، توضیحاتی درباره مساله‌ی بهینه‌سازی چند‌هدفی، دسته‌بندی روش‌های چند‌هدفی، روش برنامه‌ریزی آرمانی، منطق فازی و برخی از مفاهیم مرتبط با آن، برنامه‌ریزی خطی فازی و مثالی در این راستا ارایه می‌شود. سپس، مدل پیشنهادی را که یک مدل چند هدفی فازی برای برنامه‌ریزی لجستیک، در عملیات امداد است، مطرح می‌کنیم.‌
روش حل
برای حل مدل پیشنهادی از روش‌های بهینه‌سازی چند‌هدفی می‌توان استفاده‌کرد، که در زیر تعدادی از این روش‌ها را بررسی می‌کنیم.
مساله بهینه‌سازی چند‌هدفی
یک مساله بهینه‌سازی چند‌هدفی عبارت است از تعدادی هدف که باید کمینه یا بیشینه شوند. در این‌جا نیز همانند مساله بهینه‌سازی تک‌هدفی، معمولاً مساله محدودیت‌هایی دارد که هر جواب شدنی (از جمله جواب‌ بهینه) باید در آن‌ها صدق کند. در زیر، ما به بیان عمومی مساله بهینه‌سازی چند‌هدفی می‌پردازیم:
یک جواب x، برداری از n متغیر تصمیم استX=F(x1,x2,…,xn) . M، تعداد اهداف در مساله f(x) است. fi(X) مقدار تابع هدف iام را نشان می‌دهد. محدودیت‌های مساله، حدود متغیرها نامیده می‌شوند که هر متغیر تصمیم را محدود به گرفتن مقداری بین یک کران پایینی xi(L) و یک کران بالایی xi(u) می‌کند. این حدود، فضای متغیر تصمیم ، یا به طور ساده‌تر فضای تصمیم را نشان می‌دهند.
در مساله تعداد J محدودیت به‌صورت نامعادله و K محدودیت به‌صورت معادله، وجود دارند. عبارت gi(x) وhk(x) توابع محدودیت‌ها نام‌گذاری می‌شوند. محدودیت‌های نامعادله به صورت «بزرگ‌تر یا مساوی» و «کوچک‌تر یا مساوی» در مسأله بالا به کارگرفته می‌شوند. یک جواب X که همه محدودیت‌ها و همه 2N حدود متغیر را برآورده نسازد، یک جواب نشدنی است. از سوی دیگر، اگر یک جواب X همه محدودیت‌ها و حدود متغیرها را برآورده سازد، به عنوان یک جواب شدنی شناخته ‌می‌شود. بدیهی است که کل فضای متغیر تصمیم، در حضور محدودیت‌ها، لزوماً شدنی نیست. مجموعه همه جواب‌های شدنی، ناحیه شدنی یا فضای جستجو است. در این فرمول‌بندی، هر تابع هدفی می‌تواند به صورت کمینه‌سازی یا بیشینه‌سازی باشد.
یکی از تفاوت‌های برجسته بین بهینه‌سازی تک‌هدفی و چند‌هدفی این است که در بهینه‌سازی چند‌هدفی، توابع هدف، علاوه بر یک فضای متغیر تصمیم معمول، یک فضای چند بعدی را ایجاد می‌کنند. این فضای چند بعدی، فضای هدف نامیده می‌شود. به ازای هر جواب در فضای تصمیم، نقطه‌ای در فضای هدف وجود دارد که با f(X)=Z=(z1,z2,…,zM) نشان



قیمت: تومان

دسته بندی : مقاله و پایان نامه

دیدگاهتان را بنویسید