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华中科技大学博士学位论文竞争环境下的网络设施合作选址研究姓名：王丹申请学位级别：博士专业：管理科学与工程指导教师：杨超2010-04-24华中科技大学博士学位论文I摘要竞争的加剧和建立企业核心竞争力的要求使得虚拟企业广泛存在，企业间功能相互渗透，竞争与合作并存成为企业必需面对的复杂环境，在全球竞争越来越激烈的环境下，合作的重要性也越来越高。选址作为供应链设计和管理的重要部分，也是企业战略决策的昀重要方面，更是企业战略成功的保证。合作选址问题涉及到两个以企业间的重大决策问题，是选址决策中考虑的要素昀多的选址问题，决策的好坏不仅影响到企业服务设施建设成本的高低，而且决定企业将来运营成本和竞争力的大小。如何结合合作理论和合作竞争理论进行选址研究具有重要的理论和实践价值，对于竞争环境下企业在竞争中的生存和发展有重要的作用。论文以几个基本的合作选址问题的入手，从合作、合作竞争和网络设施覆盖选址等理论出发，研究合作选址和合作竞争选址模型的建立、求解和应用问题，将合作和合作竞争理论的思想用于选址决策。论文首先介绍了研究背景和意义，在对国内外文献进行分析、总结的基础上，提出了要研究的问题。其次总结了与本文研究中将要涉及到的相关理论基础。介绍了经典选址模型中集覆盖选址问题和昀大覆盖选址问题的定义和昀初应用领域，并给出了模型基本表达式的形式及其含义；介绍了合作理论与合作竞争理论类型、机理和合作竞争的成功要素及效应分析；在网络覆盖选址常用算法中介绍了贪婪算法、拉格朗日松弛算法、遗传算法以及其他一些常用智能算法的基本原理和在选址问题中的基本应用技巧。第三，研究了行程时间不确定性风险在合作选址模型的应用及举例。对行程时间风险函数进行了定义并给出了拟合行程时间风险函数的建议；分析了合作选址问题中的计算方法并给出了商业优化软件选择的建议；通过对一个随机行程时间的选址问题及遗传算法的实现介绍了智能算法和行程风险函数在网络覆盖选址问题中的应用技巧。第四，研究了竞争设施与合作设施并存的两个网络设施合作选址问题。介绍了竞争环境下利用目标市场中已有的联盟企业设施进行选址的一些背景，并定义了模型变量；建立了一类竞争与合作设施并存的昀大覆盖选址问题和集覆盖选址问题模华中科技大学博士学位论文II型，给出了求解步骤并根据实际选址项目抽象出一个数值算例，对多种预算方案、市场容量约束方案及其可能的结果进行了演算。第五，研究了基于合作竞争的三个网络设施覆盖选址问题。介绍了合作竞争环境下选址的一些背景并定义了模型变量；从纯竞争、部分合作和完全合作三种不同方式之间的效益和成本差异出发，分析了双方均要求覆盖所有顾客、新进入者覆盖部分顾客两种情况的合作竞争问题，分别建立了基于集覆盖和昀大覆盖的合作竞争选址模型；此外，还建立了基于帕雷托改进的合作竞争昀大覆盖模型，模型可以较好地处理基于合作竞争的设施选址投入及补偿的帕雷托改进问题。第六，研究了一个基于品牌竞争的汽车服务设施选址合作伙伴选择问题。根据汽车行业和选址合作竞争的要求，建立了汽车服务设施合作竞争选扯伙伴选择的评价指标体系，介绍了各个指标的含义和评价过程中需要注意的事项；根据汽车业销售数据量大，统计费时的特点，提出了基于索引的海量数据相关分析时样本的统计算法，并建立了合作伙伴组合的昀优确定模型；以华东某汽车公司合作伙伴选择为案例，介绍了汽车业合作竞争选址合作伙伴选择的过程及模型应用技巧。第七章对全文内容及研究结论和创新之处进行了总结，并对文中有待进一步深入研究的地方提出日后研究的方向和展望。关键词：设施选址覆盖问题合作竞争华中科技大学博士学位论文IIIAbstractIncreasedcompetitionandtherequirementsforestablishingenterprise'scorecompetitiveabilitymakethevirtualenterprisewidelyspreaded,andmoreandmorefunctionsofenterprisepenetratedwitheachother.Competitionandcooperationaredevelopedasacomplexedenvironmentinwhichacompanyhastosurvive.Cooperationareplayingamoreandmoreimportantroleinanincreasinglycompetitionglobaleconomy.Locationdecisionisanimportantpartofsupplychaindesignandmanagement,anditisthemostimportantaspectofstrategicdecision-making,whichcanensurethesuccessofcorporatestrategy.Cooperativelocationproblemisacriticaldecision-makingprobleminvolvestwoormoreenterprises,anditistheoneofconsideringmostaspectsamongalllocationproblems.Therefore,thequalityofacooperativelocationdecisionnotonlydecidestheenterprise’sfacilityconstructioncosts,butalsodecidesthefutureoperationcostsaswellasenterprise’scompetitiveadvantage.Asaresult,howtodolocationresearchcombiningwithcooperationandcoopetitiontheorieshasanimportantvaluetheoreticallyandpractically,whichwillplayimportantpartsforanenterprisetosurviveanddevelopinacompetitiveenvironment.Startingwithsomebasiccooperativelocationproblems,andonthebasisoftheoriesofcooperation,coopetitionandNetworkFacilityCoveringLocationProblem,thepaperstudiesthemodeling,solvingandapplicationissuesofcooperationandcoopetitionlocationproblems,whichwillmakeuseofcooperationandcoopetitionideologywithinlocationdecision-makingprocedure.Firstly,thispaperintroducesthebackgroundsandsignificanceofstudy.Basedonthereviewofliteratures,theproblemtobestudiedisproposed.Secondly,somerelevantbasictheoriesthatwillbeinvolvedinthefollowingresearcharesummarized.ThepaperintroducesthedefinitionsandinitialapplicationfieldsofSetCoveringLocationProblemsandMaximalCoveringLocationProblemsinclassicallocationproblems,andgivesthebasicexpression,aswellasthemeaningofthemodel.Thepaperalsointroducesthetaxonomy,fundamentals,successfactorsandeffectanalysisofcooperationandcoopetitiontheory.InthesectionofcommonlyusedalgorithmsinNetworkCoveringLocationProblems,thepapergivesabriefintroductiontothefundamentalprinciplesandsomebasicapplicationskillsofgreedyheuristics,Lagrangianrelaxationalgorithm,geneticalgorithmandotherintelligentalgorithms.Thirdly,theapplicationofstochastictraveltimeriskincooperativelocationmodeling华中科技大学博士学位论文IVisstudied.Aftergivingthedefinitionoftraveltimeriskfunctionandsomepiecesofadvicesonthechoosingofcurvefittingmethods,thepaperanalyzesthealgorithmofcooperativelocationproblemandgivessomesuggestionsonthechoosingofoptimizationsoftware.ThispaperillustratedtheapplicationtacticsofintelligentalgorithmandtraveltimeriskfunctionontheNetworkCoveringLocationProblemsbyimplementingofastochastictraveltimelocationproblemsolvedbygeneticalgorithm.Fourthly,twolocationproblemswithcoexistenceofcompetitiveandcooperativefacilitiesareinvestigated.Afterintroducingsomebackgroundsoflocatingfacilityinthetargetmarketwheretherehavesomealliancefacilities,andgivingsomedefinitionofmodelvariables,aMaximalCoveringLocationProblemandaSetCoveringLocationProblemwithcoexistenceofcompetitiveandcooperativefacilitiesarepresentedrespectively.Asolutionstrategy,aswellasanumericalexamplebasedonapracticallocationprojectisproposed.Thepaperanalyzesthemodelandalgorithmswithavarietyofbudgetandmarketcapacityconstraints,aswellasitspossibleresultsofthecalculations.Fifthly,threeNetworkFacilityCoveringLocationProblemsbasedoncoopetitionisscrutinized.Afterdescribingthecoopetitiveenvironmentanddefiningthemodelvariables,thepaperscrutinizesthedifferencesofearnings