需求多元化的网络截流设施选址问题研究

论文摘要

大多数服务设施选址问题,假设设施服务对象为处在网络节点上的消费者。截流选址问题不同与上述类型,截流的设施选址中消费者不是处在网络的节点上,而是在网络路径上流动。遍布美国西部考斯特科仓储式大型连锁商场就和加油站合在一起,高速公路旁的加油站还会有快餐店与之相邻等。在中国麦当劳已与中石油联合,将快餐店开进加油站。可见考虑到顾客多元化需求,不同类型的设施共同选址问题非常具有现实意义。上面的例子需求流为路径上流动的消费者。本文的工作为截流选址背景下的多元需求的设施选址问题。分为确定情况下、随机情况下和动态情况下来分别给予模型和模型求解研究。首先介绍了本文的研究背景和意义,然后提出了本文的主要研究内容和创新点,给出了本文研究框架。接着对本文研究课题所涉及的选址理论进行了综述,主要围绕覆盖问题,截流问题,竞争选址问题,动态选址和随机选址问题。介绍了多目标规划的基本概念和求解方法,以及几种文中重点用到的启发式算法。本文的主要问题一,研究了网络上顾客流路线和流量确定情况下的多元需求截流设施选址问题：需求种类分析对选址决策至关重要,考虑了消费者需求种类为多元化,且各类需求间有影响的网络上截流选址问题,引入路径上需求损失函数,建立了收益最大和总成本最小的双目标的元需求截流选址问题模型。根据网络路径上用户流的需求为多元化的特点,在考虑决策者事先无法给出具体选址数目和选址预算,而是通过投资收益来确定最终的设施位置和数目的基础上,提出了收益最大和选址成本最小,以及利润和投资收益率最大化的双目标多元需求截流设施选址模型。利用多目标优化技术将双目标模型转化为单目标的参数规划问题求解。研究了网络上固定的OD对上存在不同类型的需求流的选址问题。在基本截流模型的基础上,提出了多类型需求流的多目标截流选址问题模型,将模型转化为多目标模糊规划问题求解。本文主要问题二,研究了网络上随机情况下的多元需求截流设施选址问题。连锁型企业新设施的选址在市场扩张中占有至关重要的地位。提出了连锁型企业新设施进入产生两个结果：带来市场需求的扩张和对企业内部已存设施的市场侵蚀,建立了使连锁企业市场份额最大和企业内已存设施市场吞并最小的新设施选址的双目标模型。路径选择问题为截流选址中非常重要的因素,决定着最终的选址决策。考虑了截流选址中的两个问题：路径选择和多元需求。提出了数目约束情况下的多元随机需求截流选址问题模型,给出了求解模型的增加与交换启发式算法。本文主要问题三,研究了网络上动态情况下多元需求截流设施选址问题：网络上需求和路径信息在不同的阶段会有所不同,存在设施的关闭和重新选址问题,同时考虑了网络上存在两种类型的需求,不同类型的设施在同一点选址会带来顺带需求,基于以上问题建立了收益最大化和成本最小化的双目标多阶段多需求的截流设施选址问题的模型。研究了两阶段截流设施选址问题,第二阶段出现需求替代的情况,由第一阶段的2种需求变为第二阶段的3种需求,其中有一个需求出现了替代的情况,在第二阶段存在旧需求和替代需求共存的情况。在第二阶段会出现提供旧需求的设施关闭和提供新需求设施开放问题。基于以上问题给出了选址数目和基本选址流量约束的两阶段多元需求截流设施选址问题模型。最后对全文内容及研究结论和创新之处进行了总结,并对文中有待进一步深入研究的地方提出了日后继续研究的方向和展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 研究背景
• 1.3 问题的提出
• 1.4 研究的意义和创新
• 1.5 总体的结构
• 2 国内外研究现状及其评述
• 2.1 国外选址理论研究综述
• 2.2 国内选址问题研究
• 2.3 多目标规划问题
• 2.4 算法简介
• 2.5 本章小结
• 3 确定性多元需求的截流问题
• 3.1 成本/收益权衡的多元需求FIFLP研究
• 3.2 双目标多元需求的FIFLP
• 3.3 量纲不同的多目标多需求的FIFLP
• 3.4 本章小结
• 4 随机多元需求截流问题
• 4.1 效用函数
• 4.2 随机情况下竞争型设施的FIFLP
• 4.3 随机路径选择的多元需求FIFLP
• 4.4 本章小结
• 5 动态多元需求截流问题
• 5.1 动态选址问题基本分类
• 5.2 网络改变的多阶段多需求FIFLP
• 5.3 基于替代需求的两阶段多需求FIFLP
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读学位期间发表的论文目录
• 附录2 攻读学位期间主持或参加的科研课题
• 附录3 攻读学位期间获得的奖励