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最近在研究選址問題,順便就做了壹個歸納整理。
這篇文章是第壹部分,關於傳統的、基於統計學的選址。
之後會有另壹篇,是關於機器學習、深度學習在現代的選址問題的應用。
來自百度選址問題是運籌學中經典的問題之壹。選址問題在生產生活、物流、甚至軍事中都有著非常廣泛的應用,如工廠、倉庫、急救中心、消防站、垃圾處理中心、物流中心、導彈倉庫的選址等。選址是最重要的長期決策之壹,選址的好壞直接影響到服務方式、服務質量、服務效率、服務成本等,從而影響到利潤和市場競爭力,甚至決定了企業的命運。好的選址會給人民的生活帶來便利,降低成本,擴大利潤和市場份額,提高服務效率和競爭力,差的選址往往會帶來很大的不便和損失,甚至是災難,所以,選址問題的研究有著重大的經濟、社會和軍事意義。
所謂選址問題,就是指在規劃區域裏選擇壹個或多個設施的位置,使得目標最優 。
PS:這個“設施”可以是工廠、飯店等實體,為了統壹,我們都稱呼它為設施。
從它的定義,我們可以抓住四個要素:設施、規劃區域、位置(距離)、目標,我們來壹個個分析:
按照設施的空間維度劃分,可以將選址問題分為:
還有,按照設施的規劃數量劃分,可以將選址問題分為:
按照規劃區域的結構劃分,可以將選址問題分為:
或許說距離會更合適,因為我們確定設施位置的目的,就是為了獲得設施與其他需求點的距離。
按照設施與需求點位置的關系,可以將所要獲取的距離分為:
我們的目標是找到最好的位置,那麽什麽是最好的位置呢,換句話說,該如何量化這個目標呢?距離最短、費用最少、利潤最大,或者其他定制的目標?
按照目標的數量,可以將選址問題分為:
可能洋洋灑灑看了上面壹堆,對於選址問題還是沒有壹個清晰的概念,所以我整理了三個選址問題中的基本問題。而目前選址問題裏的壹些難題,都是它們的拓展(或者說延伸),比如無容量限制設施選址問題。
研究:在備選設施集合裏,如何選擇p個設施,使所有需求點得到服務,並且需求點到其最近設施的加權距離總和最小。
這是壹個MinSum問題,可由以下整數規劃模型表示:
應用場景:在物流領域應用得非常廣泛,加權距離代表了運輸成本,目標是總成本最少。
研究:在備選設施集合裏,如何選擇p個設施,使所有需求點得到服務,並且每個需求點到其最近設施的最大距離最小。
這是壹個MinMax問題,可由以下整數規劃模型表示(符號說明與上面類似):
應用場景:應急設施的選址,比如警局、消防局、醫院,要求盡可能快地到達任意位置。
覆蓋問題分為最大覆蓋問題和集覆蓋問題兩類。
應用場景:追求覆蓋面的場景,比如移動基站的選址、物流中心的選址。
對於算法的解釋,我總是比較偷懶的,因為解釋起來很麻煩,所以就做個總結,感興趣的話再自行搜索哈。
按照求解的方式,可以分為:
“定性”很好理解,不要求具有統計意義,但是憑借研究者的經驗以及有關的技術,能有效地洞察研究對象的性質,以及可能帶來的影響等。
壹般是如下步驟:
常用的評價方法有:加權因素評分法、模糊綜合評判法、風險型方法、德爾菲法(Delphi)
定性方法有著明顯的缺點——受主觀影響極大。可實際過程中,很多東西都是無法定量的,比如政策、環境的影響~因此定性分析具有非常強的實際意義,往往與定量分析相輔相成。
給大家介紹壹個效率挺高的算法,不壹定最好,但我看了還不錯,很多作者靠它水了壹些文章哈哈哈~
目標是從N個備選位置裏,選擇p個位置建設施,使得目標最優。
該算法的優點和缺點:
因為時間太短,沒時間研究得太深,其他算法就不班門弄斧了~
下回試試用Python解決幾個實際問題。