占线中心选址问题及其竞争算法分析

基于在建立的设施的个数未知的前提下需要决定如何建立初始设施集,同时要求,当新的设施集建立后,前面已经建立的设施不能被删除的实际选址约束条件下,从占线理论出发考虑了待选址个数不确定的动态选址问题.设计了一个多项式时间的竞争算法,证明了该算法具有的竞争比,该竞争比结果优于已有的结果.     

占线顶点覆盖问题的结构性下界

在实际 顶点覆盖选址过程中,经常会遇到如下的情形:在需要服务的边的个数未知的前提下,决策者需要决定在哪里建立初始的设施(或设施集),同时还要求,当新的设施建立后,前面已经建立的设施不能被删除.以往一般建立的模型和算法都是针对静态选址而言的,这里需要的是满足上述约束的动态选址模型.考虑了占线顶点覆盖问题,给出了一个不需要任何复杂性假设条件下的结构性的下界结果,并通过对一个限制性条件下的占线顶点覆盖问题给出算法并证明竞争性能比结果说明了所作的下界分析是紧的,同时证明了所给出的算法在非多项式时间内是最优的.     

模糊需求下的单货源多设施Weber问题

在设施选址中,客户的需求往往是不确定的,用模糊变量来描述不确定需求更能真实地模拟出决策过程。在模糊可信性理论的基础上,建立了基于模糊需求的单货源多设施Weber问题优化模型,并结合改进的重心法(ALA)与两阶段优化算法,设计了一种新的混合启发式算法。该算法建立了客户的优先级,通过不断更新设施容量和设施位置来实现对客户分配,为了防止陷入局部最优,首先利用改进的重心法来优化初始选址位置(实质上是局部优化),然后用PSO算法进行全局优化。对小规模的问题,分别采用精确算法和本文提出的启发式算法求解,发现算法是有效的,并且具有良好的性能。将该模型和启发式算法应用到大牛地气田污水处理厂选址中,当客户为58,设施个数为6,种群大小为40时,该算法在375代左右收敛,年污水配送费用从360万元减少到312万元。该模型和算法对于进一步补充和完善设施选址模型具有重要意义,在现实中对于不确定需求决策具有一定的应用价值。     

在竞争环境中的拥塞设施截流选址问题

研究了在竞争环境下考虑到顾客等待时间的截流选址问题.产生于网络路径上的顾客流按一定概率分布来选择各个设施,概率分布由设施容量,偏移原路径距离和排队等待时间共同决定.在已有设施的情况下,通过选址决策使新建立的设施截得的顾客流最大.结合贪婪算法和Dogleg路径信赖域方法来求解该问题,经过大量计算试验,表明该方法求解质量和求解速度都较理想,可应用于大规模的网络选址.     

一个竞争选址问题的新模型及其求解算法

提出了一个竞争环境下使获得的市场份额最大化的选址模型,该模型通过引入竞争设施聚集引起的需求增长率和距离折扣率来刻画设施的聚集效应.同时给出了求解该模型的分支定界算法和贪婪算法,并通过一个数值例子说明和检验以上算法.最后,分析了需求增长率和距离折扣率对选址决策的影响.     

连续恐怖袭击下反恐设施选址与资源调度优化模型及其应用

当前恐怖袭击活动由偶发的单次攻击发展为不同地域内连续发动袭击.考虑政府部门统筹反恐设施选址和应急资源调度,构建了连续恐怖袭击下反恐设施选址优化与反恐资源调度优化的斯塔克伯格博弈模型,并分析政府与恐怖分子的均衡行为.结合新疆喀什地区重要城市反恐设施网络结构的实例,数值分析得出了选址点个数、袭击次数、是否考虑反恐资源调度等因素对政府与恐怖分子最优效用的影响;最优反恐资源投入量与袭击次数和选址点个数之间的关系.研究表明:反恐资源最优投入量、反恐设施选址点个数和政府应急管理能力三者具有替代关系;政府反恐力量联合考虑反恐设施优化选址和反恐资源优化调度的实施效果更好.     

模拟植物生长算法在设施选址问题中的应用

以模拟植物生长算法为工具,提出了一种解决设施选址问题的智能优化算法, 结合配送中心选址的实际案例,将模拟植物生长算法与遗传算法的计算结果进行比较,结果表明该算法比遗传算法在精度上有所提高;在此基础上,以50个随机选取的用户为背景,解决了韦伯型多设施选址问题, 不同于其它启发式算法,模拟植物生长算法在得到全局最优解的同时,还可以根据设施数量的不同,将全局最优解与局部最优解进行组合,可以建立整体最优的设施布局, 本算法在应用中显示了精确性、稳定性和通用性特点,是模拟植物生长算法在解决选址问题上的具体应用。     

考虑同时取送货需求带模糊容量限制的在线设施动态选址问题

共享环境下配送设施作为在线资源,其空闲容量受线下负荷影响而呈现动态可得性与波动模糊性.同时,在线资源的引入也使得城市配送中的设施选址问题由单周期决策模型转变为多周期动态决策.为此,本文构建了考虑同时取送货需求带模糊容量约束的在线设施动态选址模型,改进了五角模糊数隶属度函数用以表示模糊容量约束.在此基础上,将禁忌搜索与自适应大规模邻域搜索算法相结合,提出了邻域生成算子和新解接受准则改进方案.最后,算例结果表明该改进方案能有效提升算法全局搜索能力,降低企业在线设施动态选址成本.     

考虑同时取送货需求带模糊容量限制的在线设施动态选址问题

共享环境下配送设施作为在线资源，其空闲容量受线下负荷影响而呈现动态可得性与波动模糊性.同时，在线资源的引入也使得城市配送中的设施选址问题由单周期决策模型转变为多周期动态决策.为此，本文构建了考虑同时取送货需求带模糊容量约束的在线设施动态选址模型，改进了五角模糊数隶属度函数用以表示模糊容量约束.在此基础上，将禁忌搜索与自适应大规模邻域搜索算法相结合，提出了邻域生成算子和新解接受准则改进方案.最后，算例结果表明该改进方案能有效提升算法全局搜索能力，降低企业在线设施动态选址成本.     

物流设施选址问题的双层模拟退火算法

设施选址问题的相关优化模型的本质,都是在最小化相关费用的前提上,从可选设施集合中确定设施的修建位置,并分配用户的需求,即都必须进行选址决策和需求分配决策.本文主要根据设施选址问题的特点,设计了适合求解一般设施选址问题的通用型双层模拟退火算法,算法的外层对设施选址决策进行优化,内层则在上层确定的设施选址决策基础上,进行用户需求分配的优化.最后的多个算例证明了相对其他优化算法,双层模拟退火算法不但收敛速度快,而且能求取更高质量的最优解.     

需求不确定状态下的工厂选址和规模决策的综合优化方法

提出一种整合的工厂选址研究方法,在工厂选址的同时确定所选取工厂的生产规模.改变过去单一不变的成本项,该研究假设随着工厂生产规模扩大,固定建设成本投入增加,单位生产成本减少.建立了消费者需求不确定状态下的两阶段随机规划模型.为了求解这一NP困难问题,设计了Benders分解算法并且用Matlab 7.0编程对所提出的算法进行检验.用随机产生的一组数据进行实验,计算结果显示所提供的算法是有效的.     

不确定需求条件下大规模抗震救灾应急动员优化方法

地震灾害的突发性及预测困难性使抗震救灾动员工作的重要性得到凸显. 针对我国主要地震带的分布特点, 考虑震后初期动员阶段对救援品需求的不确定性和应急救援环境的特殊性, 建立一个选址-分配随机混合整数规划模型, 以确定抗震救灾动员阶段的配送设施选址、配送集散水平以及总体运输分配计划等决策问题, 并基于模型的结构特点提出了一种基于Lagrangian松弛的快速求解算法. 最后通过汶川地震救援的模拟数据实例对所建模型和所提算法的有效性进行了验证.     

基于改进PSO的保障性社区公共服务设施配置空间优化研究

近年来,房地产价格持续快速上涨,居民住房问题日益突出,为了缓解中低收入居民住房问题,政府兴建了大批保障性社区.而当前保障性社区公共服务设施普遍存在配置不完善,供给滞后,低效与供给过剩同时存在的问题,导致人口入住过程缓慢,入住率低.这不仅影响到居民的生活质量,同时也影响到保障效果的实现及和谐社会的构建.文章以上海市保障性社区为研究对象,在多目标约束条件下,构建了可以清晰表达保障性社区公共服务设施配置空间的多目标微粒群算法(particle swarm optimization,PSO)优化模型,并基于所构建模型,实证分析保障性社区公共服务设施配置优化模拟,在此基础上求出了公共服务设施最优配置方案,这对于提高保障性社区公共服务设施配置的科学性和合理性,完善社区公共服务设施的配置理论,具有较大的理论意义和实践意义.     

重力p-median模型在设施选址中的应用及检验

区位分配模型是设施选址研究中的重要方法,其中p-median模型是应用最广泛的一种.但传统p-median模型中每一需求点仅选择最近的那一个设施的假设具有一定局限性.重力p-median模型对此进行了重要改进,假设需求者根据距离和设施吸引力确定选择各个设施的概率.但目前学界关于重力p-media:n模型在实际应用中的有效性仍未达成一致.本文将重力p-median模型应用到北京市延庆县医疗设施布局的实际案例中,并与p-median模型进行比较,以检验重力p-median模型的有效性和适用范围.结果表明,重力p-median模型作出的改进具有实际意义,当设施候选点吸引力存在差异时,重力p-median模型会得到与传统p-median模型显著不同的优化结果;两个模型适用于不同的设施选择行为,在实际应用中需把握清楚所研究设施的特点才能做出合理的选择.     

Two-stage production scheduling with an option of outsourcing from a remote supplier

This paper studies a two-stage production system with n job orders where each job needs two sequential operations. In addition to the two in-house production facilities, the manufacturer has another option of outsourcing some stage-one operations to a remote outside supplier. The jobs with their stage-one operations outsourced are subject to a batch transportation delay from the outside supplier before their respective stage-two operations can be started in-house. The problem is to design an integrated schedule that considers both the in-house production and the outsourcing with the aim of optimally balancing the outsourcing cost and the makespan. The problem is NP-hard. We have developed an optimal algorithm and a heuristic algorithm to solve the problem, and conducted computational experiments to validate our model and algorithms. Our modeling and algorithm framework can be extended to handle other more general cases such as when the outside supplier has a production facility with a different processing efficiency and when there are many outside suppliers on a spot market.     

一类带服务半径的服务站截流选址2分配问题

主要研究一类带服务半径的服务站截流选址-分配问题(FCLM).首先提出了考虑服务半径d的FCLM模型,并给出了相应的启发式算法.然而对于很多服务站接受服务的客户分为产生于网络结点的固定需求量和产生于网络路径的过路需求量两大类.因此,随后提出了考虑固定需求量的服务半径D和过路需求量的服务半径d的混合FCLM问题的0-1整数规划模型,给出了启发式算法.     

基于完全信息动态博弈的反恐设施选址模型

针对反恐设施选址问题, 考虑反恐设施点准备时间及反恐物资的运送时间对核生化恐怖袭击损失的影响, 构建完全信息非合作动态博弈模型. 讨论连续选取单个设施点和离散选取多个设施点的不同情形, 应用遗传算法求解子博弈精炼纳什均衡. 以上海市区县网络为例的仿真结果表明, 交互式设置反恐设施点和减小反应时间均能有效减小袭击损失, 并随设施点增多, 损失减小幅度趋缓. 该模型反映了政府与恐怖组织间的战略交互, 为反恐设施选址提供了一种有效的分析方法.