35、航运业高效配载计划与博弈论应用解析

航运业高效配载计划与博弈论应用解析

一、近最优生态高效配载计划的快速生成

在航运业务中，配载计划的生成至关重要。目前有一种两阶段配载计划优化方法，能够在实际使用所需的时间限制内，将行业实例求解至接近最优解。

1. 优化效果
   • 大部分情况下，平均最优性差距控制良好。仅有两个实例的平均最优性差距超过 10%，且所有实例的中位数始终为 0%。
   • 约束规划（CP）表现出色，对于混合整数规划（MIP）主计划位置的 91.8%和整数规划（IP）主计划位置的 94.8%，能在一秒内生成最优插槽计划。并且，CP 能够在为 MIP 和 IP 主计划的位置生成的插槽计划中，有 83%证明其最优性。
2. 实验结果
   • 多港口主计划在大量实例中能快速求解至最优。在 20 个测试实例中，有 16 个能在不到 330 秒内计算出完整的配载计划。
   • 对于剩余四个耗时较长的实例，主要是由于主计划所需时间较长。未来计划开发启发式主计划算法来处理这类难题，同时也对优化压载水以及将系统性能与人工配载协调员进行比较感兴趣。

二、航运业中的博弈论基础

航运业是基于网络的服务行业，从传统和新经济学的角度来看，航运追求利润最大化，同时受到资源稀缺和各种约束的限制。博弈论为分析航运业中各参与者的行为提供了有力工具。

1. 博弈论基本概念