不確定因素下網(wǎng)絡(luò)設(shè)施選址魯棒性研究.pdf

1、設(shè)施選址是長期的戰(zhàn)略性問題，設(shè)施一旦建立，就要運行相當(dāng)長的時間，且對日常的運作決策產(chǎn)生深遠影響。然而，在設(shè)施的生命周期內(nèi)，其不可避免的會受到不確定因素的影響，運輸成本、需求點的位置、需求量等參數(shù)都可能發(fā)生變化。傳統(tǒng)的選址模型一般假設(shè)參數(shù)是確定已知的，然而，在設(shè)施運行過程中如果參數(shù)發(fā)生變化，由傳統(tǒng)選址模型得到的解可能不再是最優(yōu)解，甚至可能成為不可行解，這將導(dǎo)致設(shè)施的運行效率和服務(wù)水平低下，以及資源的浪費等。因此，在設(shè)施選址問題中考慮不確定

2、因素至關(guān)重要?；诖?，本文研究了考慮不確定參數(shù)概率分布未知的魯棒設(shè)施選址問題，并深入探討了不確定因素對選址決策和選址成本造成的影響。
　　論文首先介紹了本文的研究背景，分析了在設(shè)施選址問題中考慮不確定因素的必要性，提出了本文要研究的內(nèi)容以及主要創(chuàng)新點。
　　其次，總結(jié)和回顧了國內(nèi)外基本設(shè)施選址模型和考慮不確定因素的設(shè)施選址問題。
　　第三，研究了需求不確定的固定費用設(shè)施選址問題。假設(shè)不確定需求取值于有界的對稱區(qū)間上，采

3、用基約束魯棒方法，通過調(diào)節(jié)不確定預(yù)算來控制解的魯棒水平，提出固定費用設(shè)施選址魯棒模型，并設(shè)計禁忌搜索算法求解魯棒模型。通過數(shù)值算例分析了解的魯棒性與選址成本之間的關(guān)系。
　　第四，研究了需求不確定的多階段固定費用設(shè)施選址問題。將固定費用設(shè)施選址問題與后續(xù)的生產(chǎn)庫存問題相結(jié)合，綜合考慮了初始階段的選址成本和后續(xù)階段的生產(chǎn)庫存成本，將傳統(tǒng)的選址模型一般化。假設(shè)需求取值于有界的對稱區(qū)間上，提出了多階段固定費用設(shè)施選址魯棒模型。通過隨機生

4、成的數(shù)值算例，說明了不同的魯棒水平下，設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)截然不同。并深入分析了設(shè)施的服務(wù)水平對設(shè)施網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的影響，得出服務(wù)水平與選址成本、運作成本和總成本之間的權(quán)衡關(guān)系。
　　第五，研究了供應(yīng)量不確定的魯棒設(shè)施選址問題。假設(shè)在實際運行過程中，設(shè)施的供應(yīng)量不等于初始設(shè)立的供應(yīng)量，即設(shè)施的供應(yīng)量有不確定波動。在建立設(shè)施選址問題的魯棒模型時，引入機會約束，保證即使在設(shè)施的供應(yīng)量有波動時，系統(tǒng)仍然能以一定的概率正常運行。然后，利用Hoef

5、fding's不等式將機會約束規(guī)劃安全近似轉(zhuǎn)化為確定的數(shù)學(xué)規(guī)劃來求解模型。通過隨機生成的數(shù)值算例，說明了選址成本隨置信水平的變化。
　　第六，研究了基于設(shè)施中斷不確定的覆蓋選址問題及魯棒性。首先，假設(shè)設(shè)施中斷的概率已知，定義了α-覆蓋約束，保證即使在設(shè)施中斷發(fā)生時，每個需求點至少被覆蓋一次的概率不低于α，用概率約束代替?zhèn)鹘y(tǒng)覆蓋模型中的覆蓋約束。然后，假設(shè)設(shè)施中斷概率的信息不完全，即中斷概率有波動，定義了Γ-魯棒α-覆蓋約束，即當(dāng)最