摘 要: 由于贸易不平衡性,如何有效地管理空集装箱成为班轮公司管理的一大挑战。本文建立了一个带有补偿函数的两阶段鲁棒优化模型,以解决净需求量不确定环境下的空箱调度问题。其中不确定预算即对不确定性的保守程度,反映了决策者的风险偏好。本文分析了在不确定预算集下最坏情形的补偿函数,将该鲁棒模型转化为一个大规模线性规划问题,并根据其特点设计了有效的求解方式。数值实验说明鲁棒的代价非常的小,求解时间也很短。
关键词: 不确定,空集装箱,鲁棒优化
1. 引言
自上世纪五十年代以来,集装箱运输这一先进的运输方式以其特有的优势促进了全球贸易的迅速发展。与此同时,由国家和地区之间产业分布以及进出口贸易的不平衡导致的空箱调度管理问题日益引起了研究者的关注。在集装箱调度问题的研究成果中,相当一部分研究是基于这样一种共同的假设,就是所有参数都是确定的,而且认为调度计划一旦制定,就会按部就班地执行。但是这种假设并不现实,由于集装箱的运输流转是一个极为复杂的过程,整个系统由不同的子系统构成。按照运输方式可以分为水路集装箱运输系统、铁路集装箱运输系统以及公路集装箱运输系统;按流转区域可分为水运系统和内陆集疏运系统。各个子系统之间相互关联交织在一起,相互影响,相互制约。而且整个集装箱流转系统涉及到班轮公司、港口码头、货代企业、租箱公司等多个不同的主体,因此班轮公司在决策其空箱调度时,不得不面临各种各样的不确定性,包括各种交通工具的运输时间、空箱需求量等。同时,在系统的运行中常常会有一些突发事件发生,如恶劣天气(大雾、风暴潮等)、设施故障等。在实际调度时,这些广泛存在的不确定因素,使得由各种确定性模型和方法得到的优化调度性能指标降低甚至不再可行。这些由于扰动造成的不可行,要么会使补偿成本大大增加,要么失信于客户,这将对企业信誉造成不可估量的影响。因此,对于班轮公司来说,如何有效降低箱管成本、合理调度有限的空箱资源,以降低不确定性对整个集装箱流转系统的不利影响、有效地应对突发事件,使计划与调度方案能够具有抗扰动的稳定性、对变化的适应性、灵活性,这是集装箱管理中亟待解决的问题。