各类具有严重影响与后果的非常规突发事件在全球时有发生,其中地震、特大恐怖袭击等通常会造成大量的人员伤亡。血液是一类特殊的救援物资,在医疗应急保障中发挥着至关重要的作用。为应对因突发事件造成大量伤员而引起的用血量增长,当灾区血站库存与采集量难以满足临床需求时,需要从非灾区血站紧急调剂。血液保障直接关系到受伤群众的生命安全,可见对非常规事件发生后血液应急调剂问题进行研究,具有十分重要的社会意义。在血液应急调剂的过程中,需要合理地进行出救血站的选择,并确定出各个出救血站分配至各灾区血站的各血制品的数量；优化多种运输方式联合的路线安排；当灾区血站库存出现过量增加的情形时,必须及时转运积压血液制品以减小潜在的过期报废；血液在应急分配中也不可避免地遇到短缺,需要结合各血型相互之间的替代关系,以优化提高分配方案的满意程度。本文主要研究内容如下：(1)通过分析血液特性与应急血液保障的阶段性特点,并考虑运输方式对血液质量的影响,建立了一种多阶段优化模型解决多灾点、多品种应急出救血站选择-分配问题,设计了一种基于关键受灾点优先的向量编码遗传算法进行求解,并对算法的时间复杂性进行了分析。最后,以“5.12”汶川大地震应急血液保障为背景构建算例进行验证,结果表明该遗传算法的计算效率较高,所提出的多阶段决策方法在血液新鲜度、血液积压量等方面具有显著优势。(2)基于血液的生理特性及应急保障特性,以应急血液最晚运达时间最小、接收时的最低新鲜度最大、运输总费用最小为目标,基于两阶段决策方法建立了考虑多品种、多式联运的应急出救血站选择-运输路线安排问题优化模型,并设计了一种包含局部邻域优化的遗传-禁忌混合算法进行求解。最后,以“5.12”汶川大地震应急血液保障为背景构建不同的血液需求情景,验证了模型与算法的有效性,并分析了目标函数权重系数与需求预测误差对调剂方案的影响。结果表明,多式联运可以提高血液调剂的及时性与效率；通过与单阶段决策方式在最晚抵达时间、新鲜度均值、运输总费用、血液积压量等指标上的对比,研究证实了两阶段决策方法的稳健性。(3)通过分析血液生理特性,确定出各血型相互之间的替代关系与优先级别,基于双层规划方法建立了考虑血型替代策略的多灾点、多品种应急血液分配问题优化模型,上层模型以最小化血液短缺量为目标,下层模型以最小化血型替代权重为目标。为便于求解,在保证最优解一致性的前提下,该问题被转化为单目标混合整数规划模型。推理了血型替代性质,设计了一种多阶段贪婪启发式算法进行求解,并对算法的时间复杂性进行了分析。最后,以汶川大地震应急血液保障为背景构建算例,验证了该模型的可行性,并分析了替代率对血液分配方案的影响,研究证实了采用血型替代策略可提高血液需求的满足率。通过不同规模的算例测试与CPLEX软件的求解结果对比,表明所提算法具有较高的适应性与计算效率。(4)在对血液库存状态与过期特性进行分析的基础上,基于库龄推导出血液转运、接收的相关性质,建立最小化运输费用的转运模型；最后通过算例仿真证实了文中推理与模型的有效性,研究验证了不同转运制品选择策略的差异以及保障概率、需求饱和度对使用新鲜度的调节作用,并分析了决策时刻、制品保质期对决策效果的影响,为应急保障中积压血液的转运决策问题提供了理论依据与实例参考。