本文關(guān)鍵詞：基于博弈論的排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型及策略分析　出處：《燕山大學(xué)》2010年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】： 在排隊(duì)系統(tǒng)中,顧客為了使自身的利益最大化而單獨(dú)行動(dòng),不考慮對整個(gè)隊(duì)列的影響,這種實(shí)質(zhì)上是相互作用的自私行為就導(dǎo)致了一個(gè)納什均衡格局的形成,然而,這個(gè)均衡從全局角度看很可能并不是最優(yōu)的,由此目光敏銳的經(jīng)濟(jì)學(xué)和排隊(duì)論學(xué)者針對這一經(jīng)濟(jì)學(xué)現(xiàn)象在排隊(duì)論和博弈論背景和框架下開始了研究工作,進(jìn)而逐漸形成了一門經(jīng)濟(jì)學(xué)、博弈論與經(jīng)典排隊(duì)論有機(jī)融合的交叉學(xué)科,即本文將要研究的排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)(Economics of Queues)。鑒于近些年博弈論的迅速崛起,此研究方向也被一些學(xué)者稱之為排隊(duì)博弈論(Queueing Games)。 以前人提供的關(guān)于排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)的文獻(xiàn)成果為基礎(chǔ),主要研究了若干類型的排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型并對其進(jìn)行了納什均衡策略和社會最優(yōu)策略分析,其策略主體既包含顧客也包括服務(wù)員,即研究了排隊(duì)系統(tǒng)中的均衡行為,并把其與社會最優(yōu)行為進(jìn)行了對比進(jìn)而找出了差異,并通過大量的數(shù)值算例描繪出了系統(tǒng)主要性能指標(biāo)的變化規(guī)律,以此形象地驗(yàn)證了所得結(jié)論的合理性和正確性。 首先,對具有兩項(xiàng)互補(bǔ)服務(wù)的排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型進(jìn)行了策略分析。顧客除了接受第一項(xiàng)主要的服務(wù)項(xiàng)目獲得效益之外,還需要購買某類商品或接受另一項(xiàng)輔助服務(wù)。分析了在競爭機(jī)制下形成的兩類納什均衡,分析了顧客的均衡行為,給出了兩個(gè)服務(wù)員各自的均衡價(jià)格,即均衡定價(jià)策略。然后考慮了壟斷機(jī)制下的納什均衡,即兩項(xiàng)服務(wù)都由一個(gè)壟斷者提供,并發(fā)現(xiàn)了壟斷者的目標(biāo)與社會最優(yōu)目標(biāo)是一致的,而且壟斷價(jià)格要低于競爭機(jī)制下兩個(gè)服務(wù)員的價(jià)格總和。此外,在三種不同的收費(fèi)策略下,比較了顧客和兩個(gè)服務(wù)員對各個(gè)收費(fèi)策略的好惡傾向。 其次,對具有兩類顧客及雙相對優(yōu)先權(quán)參數(shù)的排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型進(jìn)行了策略分析。其中第一個(gè)模型指出了在不同的系統(tǒng)參數(shù)和優(yōu)先權(quán)分配策略下可以產(chǎn)生不同類型的納什均衡,并分析了顧客的均衡行為,以及服務(wù)員根據(jù)具體的系統(tǒng)參數(shù)為使利潤最大化而采取的優(yōu)先權(quán)分配策略。而第二個(gè)模型則是以系統(tǒng)費(fèi)用最小化為初衷,針對幾種常見的費(fèi)用函數(shù)：線性、最大值、二次以及指數(shù)型費(fèi)用函數(shù),研究了相對優(yōu)先權(quán)在減少系統(tǒng)費(fèi)用方面的作用。相對于絕對優(yōu)先權(quán),找到了相對優(yōu)先權(quán)能更好地降低整個(gè)系統(tǒng)費(fèi)用的條件,并明確地給出了服務(wù)員對兩類顧客的具體的最優(yōu)優(yōu)先權(quán)分配策略。 除了對具有兩類顧客的雙相對優(yōu)先權(quán)參數(shù)模型進(jìn)行了研究之外,還考慮了具有N類顧客的帶有N個(gè)相對優(yōu)先權(quán)參數(shù)的排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型,分析了納什均衡狀態(tài)下顧客的平均排隊(duì)時(shí)間問題。在系統(tǒng)中所有顧客數(shù)給定的情況下,給出了從任意一個(gè)顧客服務(wù)開始算起,一個(gè)給定所屬類型的顧客的平均剩余排隊(duì)時(shí)間,同時(shí)也給出了任意顧客從到達(dá)開始算起到服務(wù)開始的無條件平均排隊(duì)時(shí)間。根據(jù)服務(wù)員給出的具體的優(yōu)先權(quán)分配方案,其結(jié)果可以指導(dǎo)各類顧客做出是否排隊(duì)等候的決策。 再次,對具有啟動(dòng)關(guān)閉期的排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型也進(jìn)行了策略分析�？紤]了三種啟動(dòng)關(guān)閉休假策略：可中斷啟動(dòng)關(guān)閉策略,可跳躍啟動(dòng)關(guān)閉策略和非中斷啟動(dòng)關(guān)閉策略,目的是為了研究顧客的均衡和社會最優(yōu)決策問題。對于可視情形,得到了顧客的均衡閾值策略,分析了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)行為。對于不可視情形,得到了顧客的均衡和社會最優(yōu)混合策略,并導(dǎo)出了使社會福利最優(yōu)化和壟斷利潤最大化的服務(wù)員定價(jià)策略。 隨后,對具有不完全服務(wù)信息的排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型也進(jìn)行了策略分析。基于最大熵原理,在顧客被告知多種部分服務(wù)信息的情形下,給定幾種常見的服務(wù)時(shí)間分布,分別比較了不可視排隊(duì)系統(tǒng)中風(fēng)險(xiǎn)中立顧客和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避顧客的均衡策略和社會最優(yōu)策略。此外,還分析了服務(wù)員在均衡狀態(tài)下針對各種部分服務(wù)信息所作出的利潤最大化策略。理論和數(shù)值分析表明顧客獲得的部分信息越多,進(jìn)入概率就越大,而且服務(wù)員的壟斷利潤也越大。 除了啟動(dòng)關(guān)閉期休假策略,經(jīng)典休假思想也被引入到了排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)之中,并對一個(gè)具有多重休假的排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型進(jìn)行了初步的策略分析,目的是找出顧客的均衡策略以及社會最優(yōu)策略。兩者進(jìn)行比較,得到了個(gè)人利益最優(yōu)化會導(dǎo)致系統(tǒng)過度擁塞的結(jié)論。 最后,對一個(gè)離散時(shí)間多服務(wù)員排隊(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型也進(jìn)行了策略分析。主要研究的問題也是顧客的均衡和社會最優(yōu)策略,即從個(gè)人利益最優(yōu)化和社會福利最優(yōu)化兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā),顧客將如何在各個(gè)服務(wù)員前進(jìn)行分配,定性地說明了服務(wù)員的均衡占用率不會超過社會最優(yōu)占用率,并通過數(shù)值算例定量地加以佐證。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：F019.1

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 魏仁干;;基于顧客滿意的多項(xiàng)目排隊(duì)問題研究[J];湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2011年04期

2 劉維奇;馬琰;李繼紅;;基于Geo/Geo/1(E,SV)排隊(duì)系統(tǒng)的均衡止步策略[J];運(yùn)籌學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

3 劉維奇;馬琰;李繼紅;;基于M/M/1/SV排隊(duì)的均衡門限策略[J];系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐;2013年10期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉凱;排隊(duì)論算法的適應(yīng)性研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2012年

2 馬琰;基于Markov型體假排隊(duì)系統(tǒng)的顧客止步策略分析[D];山西大學(xué);2012年

3 侯珍珍;具有不耐煩顧客的優(yōu)先權(quán)排隊(duì)系統(tǒng)[D];燕山大學(xué);2012年

4 胡彥芳;基于M/M/1型可修排隊(duì)系統(tǒng)的顧客止步策略研究[D];山西大學(xué);2013年

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本文編號：1316977