不確定案例推理的應急物流管理探討范文
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摘要：將不確定理論應用到案例推理中，建立了一個科學的案例推理規則和模型，并應用到應急物流中，得到了基于不確定案例推理的應急物流解決方案.該方案根據專家意見，建立物流影響因素的每一個屬性的隸屬函數，然后根據不確定推理理論，計算出新案例與每一個已知案例的相似度，根據對相似度的分析，確定新案例的歸屬類別.最后通過例子對該方案在案例推理中的應用進行說明.
關鍵詞：案例推理；不確定理論；應急物流；相似度
1前言
現在，中國的“一帶一路”為世界經濟的發展提供了加強國際分工與合作的新機遇，同時，物流的重要性進一步顯現，物流效率已成為當前研究的熱點話題.提高物流效率，必須依靠現代物流.現代物流可以在最大限度地提高人們的生活水平的前提下實現物流運輸，但自然災害和突發事件的出現給現代物流帶來了很多挑戰.案例推理(Case-BasedReasoning，CBR)理論自提出以來在人工智能領域得到了廣泛的應用，其主要思想是利用過去問題的成功解決方案來解決新問題，具體方法是修改相關模型的參數來獲得當前問題的解.CBR的優點是系統一開始不需要大量的案例，只需要在系統中保存一些成功和不成功的案例.根據新案件與現有案件的相似程度，可以確定新案件的歸屬.許多學者對基于案例推理進行了深入的研究.YanJY，PeggyE.Chaudhry，SohailS.Chaudhry等人提出了基于案例的第三方物流評價與選擇系統的推理模型框架；ShiF,XuJ,SunS提出了一種基于FCBR的自定義相似性度量模型.但大多數學者采用模糊理論進行研究[1-13]，問題的大部分屬性無法用模糊數據來描述.本文將劉寶碇教授提出的不確定理論[14]應用于案例推理，得到基于不確定案例推理（UncertainCase-BasedReasoning，UCBR）的應急物流模型，為案例推理應用研究提供了一種新的解決思路.
2不確定推理
根據劉寶錠的不確定理論，文獻[15]中提出了以下一個不確定推理規則和一個定理.推理規則1設和是兩個概念.設定一個規則“如果是不確定集，那么是不確定集η”.通過取值常量a可以推出是一個條件不確定集.（1） 定理1在推理規則1中，如果和η是分別具有隸屬函數μ和ν的獨立不確定集，如果取值常量a，則根據推理規則1可得出具有隸屬函數:（2）高欣等[16]根據不確定理論提出了下面的推理規則和定理:推理規則2設是概念.假設具有規則“如果取值…取值，那么得為“對于i=1,2…,k都成立.通過取值取值可以推出是一個不確定集.（3）其中的系數由下式確定定理2假設是獨立不確定集，分別具有隸屬函數如果分別為常數，則根據推理規則2可得（4）其中是不確定集，其隸屬函數由下式確定（5）并且ci數值，分別由fori=1,2,…k確定.
3應急物流的影響因素
在緊急情況下，為了滿足受災者的迫切需求，需要我們能夠對救災物資、信息以及服務進行更有效地規劃、管理和控制，使其能夠盡快從出發地到達目的地[17].為了更高效地管理應急物流，需要對影響應急物流的因素進行歸類.專家認為，基礎因素、保障因素、物質因素、環境因素和功能因素是影響應急物流的主要因素.本論文以此為依據建立了基于案例的推理模型.
4應急物流案例推理模型
應急物流的案例推理模型主要包括案例表達模型、存儲管理模型和相似度檢索模型.應急物流案例推理模型的流程圖如圖1所示.
4.1應急物流案例表達模型
應急物流案例表達模型包含影響應急物流的主要因素，當應急物流發生時，需要將影響因素全部分解.案例庫中屬性特征的基本表達式如公式6所示.其中，表示案例i，表示案例i的屬性j.
4.2應急物流案例庫的存儲組織
應急物流數據庫的創建符合數據庫創建規則.為了提升案例檢索性能，數據庫中需要根據相關字段建立索引.數據庫的存儲組織如圖2所示.已知案例及其解決方案的表達式見公式7.其中，表示案例i，表示案例i的屬性j，表示案例i的解決方案屬性l.圖2應急物流案例庫存儲組織結構圖
4.3應急物流案例庫相似度檢索模型
應急物流相似度檢索基于新案例屬性特征進行.根據公式（1-5），可以求得新案例與已知案例之間的相似度s1,s2,…sk.從中選取值最大的變量假設是si，這樣就可以得到相似度最高的案例i，因此案例i的解決方案就是新案例的解決方案.如果新案例的解決方案不合理，則需要根據專業知識對其進行修正，以符合基于UCBR的檢索和案例推理要求.按照公式7的格式，將直接獲得的結果或者修正之后的結果存入已知案例庫中.
5案例推理在應急物流中的實驗
為了驗證基于UCBR應急物流的正確性和有效性，設計如下實驗：步驟一，根據專家意見，對已知案例各個屬性賦予相應值.步驟二，根據新案例的屬性和專家意見，確定每一個屬性的隸屬函數.步驟三，根據公式（1-5），計算新案例與已知案例庫中每一個案例的相似度步驟四，根據計算結果，得到最大相似度根據公式（7），可得到解決方案.如果新案例的解決方案不合理，則轉到步驟五.步驟五，根據專業領域知識修正每一個屬性的隸屬函數，然后轉到步驟三.根據本算法，可以比較容易地獲得最大相似度下面給出一個例子：通過專家的調查問卷，得到幾個一般屬性及其權重，具體如下[17]：（1）組織機制（2）物資籌措（3）應急物流中心建設（4）應急物流人員管理（5）物資儲備和管理（6）應急物資的運輸（7）應急物資的分配（8）天氣條件（9）道路條件通過專家的調查問卷，獲得以上每一個屬性的權重.假設是已知案例，是新案例:和每一個屬性的隸屬函數如下：根據以上算法，分別計算出相似度s1和s2.根據公式（1-5）計算出和的相似度.同樣，計算出和的相似度.因為s1＜s2，所以與更相似.本案例的9個屬性都是相互獨立的，根據不確定理論[15]可知：所以本案例符合推理規則和定理，以上計算結果是正確的.
6結論
本案例的推理模型結合不確定理論的推理規則，分析影響物流的各個因素，根據專家意見為各個因素賦予不同的權重，為案例推理在應急物流方面的應用提供了一種新的解決思路.該方法充分利用了新案例和歷史數據之間的關系以及人類認知，最初的解決方案完全靠專家經驗，隨著案例庫的增加，新案例的解決會越來越準確.
作者：于學斗 高秀蓮 單位：德州學院 計算機與信息學院 數學與大數據學院