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基于鲁棒优化的班轮船队规划研究
| 论文题名： | 基于鲁棒优化的班轮船队规划研究 |
| 关键词： | 班轮运输;船队规划;鲁棒优化;需求波动性 |
| 摘要： | 从2008年经济危机开始，全球航运市场一直处于供大于求的严峻局面，运力的增长速度依旧高于海运需求量的增长，全球航运业何时才能走出持续的低迷期仍是未知数。船队规划作为班轮公司的一项重要战略决策，是决定班轮公司能否长期稳定发展的关键问题。 运输需求是决定船队规划和航线配船方案的重要因素，在航运市场波动性和风险性大的情况下，假定运输需求为确定的数值或是通过预测来获得未来的需求，都是脱离实际的。因此决策者在进行公司未来船队规划时有必要考虑不确定因素的影响。现有关于船队规划的不确定性的研究方法主要有随机规划、模糊规划和情景集的鲁棒优化方法，但这些方法都有其使用的局限性，随机规划的概率分布以及模糊规划方法的隶属度函数通常是不容易获得的，而情景集的鲁棒优化方法也需要确定每种情景的概率。而鲁棒优化通常只需给出不确定参数的取值范围，对每个取值的概率信息并不作要求。这种简单易用的特性使得鲁棒优化方法在战略层决策阶段具有重要的实际应用价值。 本文建立混合整数规划模型，首先建立需求确定下班轮船队规划模型，然后考虑到各航线在各时期的运输需求的不确定，在确定性模型的基础上，引入不确定预算参数，建立两阶段鲁棒优化模型，考虑当需求波动水平不同，不确定预算不同的情况下，模型的鲁棒性以及总成本的变动情况。并采用CPLEX12.4软件对两阶段鲁棒优化模型进行求解。最后，本文通过算例分析对上述模型进行了评估，通过调整不确定性预算和需求波动水平的取值，对该鲁棒优化模型进行了测试，表明两阶段鲁棒优化模型通过补偿函数有效控制了解的鲁棒性和模型的鲁棒性。由此可见，两阶段鲁棒优化模型适于求解需求不确定下的班轮船队规划问题，一定程度优化了系统的成本，且对于需求的波动有较大的处理能力，可以最大限度降低由于需求意料之外发生变化激增的成本，整体上符合实际，适用性较强。 |
| 作者： | 尹鑫 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 钟铭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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