山东大学孟庆春团队在供应链和无人机辅助应急通信网络韧性及安全领域取得研究进展

近期，孟庆春教授团队在供应链和无人机辅助应急通信网络韧性及安全领域取得系列研究进展，相关成果发表于《Reliability Engineering and System Safety》和《中国管理科学》。上述成果受到国家自然科学基金重点项目（72134004）和中国博士后科学基金面上项目（2024M751828）等项目的资助，研究成果为实现“实时感知、智能分析、全时响应和全域协同”的应急管理模式提供了理论支撑与方法创新，丰富了重大突发事件中应急响应的方法体系。

决策相关不确定下考虑连续中断风险的枢纽加固和保护

在现代供应链网络中，枢纽节点作为关键基础设施扮演着核心角色，然而其持续面临多重威胁叠加的复杂挑战：既需应对自然灾害、设备故障等意外中断，又须防范恐怖袭击、网络攻击等恶意攻击。现有研究忽略了双重威胁耦合的复杂场景，本研究致力于协同优化枢纽加固和保护策略，来应对连续中断风险对枢纽网络韧性和安全带来的挑战，为此，构建了一个考虑决策相关不确定的两阶段随机双层规划模型，模型第一阶段针对多类型、多层级的意外中断风险，提出基于中断强度自适应的概率化加固策略，通过引入竞赛成功函数量化枢纽失效概率的决策依赖机制，第二阶段则通过一个情景导向的双层枢纽拦截中位问题，采用Stackelberg博弈范式模拟防御者与攻击者的动态博弈过程；开发了一种基于遗传算法、模拟退火和贪婪启发式分离方法的创新混合算法，并在此基础上引入了最大似然抽样方法，以提升算法性能。实验结果表明，与传统模型相比，所提出的模型与算法在处理多层级意外中断强度、决策相关不确定性和连续中断风险的复杂情境下，展现了更强的适应性与鲁棒性。研究采用两阶段攻防博弈范式模拟意外中断和恶意中断的枢纽加固和保护过程，致力于协同优化枢纽网络中的资源配置。该成果可为关键基础设施的韧性优化提供新思路，尤其适用于物流网络、电力系统等需应对多重威胁的领域。

该项成果由管理学院博士后李庆、于国栋教授、赵培忻教授、孟庆春教授合作完成，发表于工业工程领域国际顶级期刊Reliability Engineering and System Safety（中科院1区TOP，ABS 3，影响因子11.0）。博士后李庆为第一作者，孟庆春教授为通讯作者，山东大学为唯一作者单位。

时变天气条件下无人机辅助应急通信网络的自适应动态优化

近年来，全球范围内暴雨、地震、台风等重大突发事件呈频发态势，对通信基础设施造成了严重冲击，直接导致应急指挥系统失能、救援资源错配以及公众应急响应迟滞。为了有效提升灾后响应效率、减少灾害损失，无人机辅助应急通信网络逐渐成为关键技术解决方案。然而，由于灾区天气条件和无人机电池能量的限制，无人机辅助应急通信网络韧性和安全面临显著挑战。针对这一挑战，本研究从韧性提升和风险控制两个角度出发，考虑灾区通信需求和天气风险的动态变化，构建了一个多周期双目标无人机路径规划模型。为了有效应对不断变化的需求和风险，克服长期预测的不确定性，设计了一种基于目标渐进一致性的自适应动态优化算法，通过结合当前的需求和风险信息，动态调整无人机路径；并设计了结合多种有效不等式的高效分支切割算法，以加速每个周期中无人机路径优化问题的求解效率。数值实验验证了自适应动态优化模型和算法对于无人机辅助应急通信网络韧性提升和风险控制方面的有效性。该成果为探索“5G+边缘计算”架构下的灾情感知网络优化提供了理论支持与技术保障，对于进一步推动智能化应急管理的实施和促进灾害防控能力的提升具有重要意义。

该项成果由管理学院博士后李庆、硕士生刘媛媛、硕士生刘心缘、孟庆春教授以及数学学院戎晓霞教授合作完成，发表于国家自然科学基金委管理科学部A类重要学术期刊、FMS管理科学高质量期刊T1等级期刊《中国管理科学》。博士后李庆为第一作者，孟庆春教授为通讯作者，山东大学为唯一作者单位。

团队注重产学研融合，深入推动科研创新，始终以产业需求为导向，以学术研究为根基。在重大突发事件中的供应链韧性优化和无人机辅助应急通信领域，申报的研发成果通过国家知识产权局审批，成功获得两项国家发明专利权：《基于条件风险价值的供应链韧性优化与恢复方法及系统》（专利号：ZL202410930941.9）和《考虑天气风险的无人机辅助应急通信网络优化方法及系统》（专利号：ZL202510198980.9）。上述专利的取得为实现全时域视角下重大突发事件应急响应全过程的统一化、实时化和智能化管控提供了有力支撑。