针对 2020 年突发的新冠疫情, 由于早期缺乏应对措施, 疫情在全国范围内迅速扩散,
造成了大量的生命财产损失。 虽然目前我国总体疫情趋势平稳, 但仍有巨大的疫情传播隐
患。 因此, 无论是常态化期间还是疫情期间, 生活物资的科学管理和调度是当下疫情防控
任务的重中之重。 然而, 疫情初期往往会造成一定的社会恐慌, 使得防控工作混乱, 并增
加疫情传播隐患。 因此, 生活物资的科学管理成为了当下亟需解决的关键问题。
针对问题一: 分析蔬菜包发放对长春市疫情防控的影响。 由于病毒感染存在感染过程
和潜伏期, 首先分析人流量与感染人数是否存在滞后相关性, 若存在, 求得滞后天数。 接
着, 基于蔬菜包发放前各区的感染人数, 采用时序预测模型 Prophet, 预测若不发放蔬菜
包, 感染人数的变化趋势; 接着, 依据预测结果与实际感染人数进行对比, 发现如若不采
取发放蔬菜包对居民进行出行管制, 疫情将会持续上涨且相较于疫情初期, 后期的疫情增
幅将会大大增加; 然后, 对比是否发放蔬菜包的疫情趋势, 观察疫情拐点滞后发放蔬菜包
策略天数是否与人流量滞后天数匹配, 若匹配, 表明该策略对疫情防控具有积极意义。
针对问题二: 讨论投放点数量的合理性, 并优化特殊情况下物资发放点的分布策略。
首先, 从直观角度通过计算平均小区人口密度评价发放点是否合理, 同时从客观角度通过
熵权法对各个区域进行综合评价打分,并分析发放点是否合理; 接着, 构建目标函数、 确
定约束条件, 采用 NSGA2 算法和变分贝叶斯高斯混合模型聚类构建优化模型, 确定发放
点分布情况; 最后, 考虑未知灾害对发放点抗风险能力的要求, 随机关闭部分发放点, 通
过上述模型优化剩余发放点分布情况, 与原分布情况计算各区余弦相似度累计和, 多次实
验取累计和最大组作为最优选址, 被关闭的发放点作为备用场所。
针对问题三: 分析长春市蔬菜包各区域发放情况, 发掘规律, 优化 4 月 10 日至 4 月
15 日蔬菜包供应方案。 首先, 统计蔬菜包各区域接受发放数据和感染人数与居民数据, 建
立需求矩阵和供应矩阵, 采用供需优化 SDO 算法调整蔬菜包接收发放策略; 接着, 根据
长春市九个区域疫情防控情况评价防控效果, 将防控效果最好的区域策略与优化后的策略
比对验证。
针对问题四: 根据网络上游和中游的选址, 优化疫情期间各区的最优物资配送路径。
首先, 采用变分贝叶斯高斯混合模型对 9 个区的小区数据进行无监督聚类, 得到 9 个物资
来源地; 接着, 依据问题二的结果, 在各区确定了一定数量的一级物资集散地及其所属管
辖范围; 然后, 将配送工作量做为图网络中两节点之间的权重代价, 通过 Dijkstra 算法对
9 个区分别进行配送路径寻优。
关键词: 疫情防控; Prophet 模型; 多目标优化; 变分贝叶斯高斯混合聚类; SDO 供
需优化算法; Dijkstra 最短路径
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