毕业论文(设计)dvd在线租赁决策优化模型8188.docx
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1、DVD在线租赁决策优化模型摘 要:本文建建立了关关于DVVD在线线租赁业业务一系系列问题题的数学学模型。首首先,建立概率率模型,并并得到DVVD的最最少需求求数量。接接下来给给出了目目标规划划模型建建立最优优分配方方案,在在模型的的求解过过程中,先先后给出出了三种种近似算算法:模模拟退火火算法、贪贪婪算法法和改进进贪婪算算法。再建立立一调度度模型使使得DVVD数量量最少,分分配方案案最优。本论文所建模型理论基础较完善,算法简洁快速,可操作性强,在计算机上对给定数据可以实时得到结果,因此有较强的实用性;并且只需经过简单的修改便可解决类似问题,易于推广。关键词:DDVD在在线租赁赁;正态分分布;线
2、性规规划;贪婪算算法;模拟退退火算法法; 改进贪贪婪算法法The ppoliicy-makkingg opptimmizaatioon mmodeel aabouut DDVD on-linne rrenttsAbstrractt: TThiss arrticcle esttabllishhed on-linne hhas renntedd seerviice a sseriies of queestiionss abboutt DVVD tthe matthemmatiicall moodell. FFirsst, esttabllishhes thee prrobaabillisttic
3、moddel, annd oobtaainss DVVD tthe leaast demmandds qquanntitty. Mett doown hass prroduucedd thhe ttargget proograammiing moddel esttabllishhmennt mmostt suuperriorr asssiggnmeent plaan, in thee moodell sooluttionn prroceess, haas pprodduceed tthreee aapprroxiimatte mmethhodss suucceessiivelly: Simmu
4、laatioon aanneealiing alggoriithmm, ggreeedy alggoriithmm annd iimprroveemennt ggreeedy alggoriithmm. AAgaiin eestaabliishees aa diispaatchh moodell too caausee thhe DDVD quaantiity feww, tthe asssignnmennt pplann iss moost supperiior. Thhe ppressentt paaperr moodellingg raatioonalle cconssummmatees
5、, thee allgorrithhm ssucccincct iis ffastt, ffeassibiilitty, to asssignns tthe datta oon tthe commputter to be posssibble reaal-ttimee too obbtaiin tthe ressultt, ttherrefoore hass thhe sstroong usaabillityy; AAnd onlly mmustt paass thrrouggh tthe simmplee reevissionn thhen to be posssibble to sollv
6、e thee siimillar proobleem, is eassy tto pprommotee.Key wwordds: DVDD onn-liine rennts; Noormaal ddisttribbutiion; Liineaar pproggrammminng; Greeedyy allgorrithhm; Simmulaatioon aanneealiing alggoriithmm; IImprrovees tthe greeedyy allgorrithhm 一、绪论随着信息时时代的到到来,网网络成为为人们生生活中越越来越不不可或缺缺的元素素之一。许许多网站站利用其其强
7、大的的资源和和知名度度,面向向其会员员群提供供日益专专业化和和便捷化化的服务务。音像像制品的的在线租租赁就是是一种可可行的服服务。考虑如下的的在线DDVD租租赁问题题。顾客客缴纳一一定数量量的月费费成为会会员,订订购DVVD租赁赁服务。会会员对哪哪些DVVD有兴兴趣,只只要在线线提交订订单,网网站就会会通过快快递的方方式尽可可能满足足要求。会会员提交交的订单单包括多多张DVVD,这这些DVVD是基基于其偏偏爱程度度排序的的。网站站会根据据手头现现有的DDVD数数量和会会员的订订单进行行分发。每每个会员员每个月月租赁次次数不得得超过22次,每每次获得得3张DDVD。会会员看完完3张DDVD之之后
8、,只只需要将将DVDD放进网网站提供供的信封封里寄回回(邮费费由网站站承担),就就可以继继续下次次租赁。考考虑以下下问题:1、网站正正准备购购买一些些新的DDVD,通通过问卷卷调查110000个会员员,得到到了愿意意观看这这些DVVD的人人数(表表1给出出了其中中5种DDVD的的数据)。此此外,历历史数据据显示,660%的的会员每每月租赁赁DVDD两次,而而另外的的40%只租一一次。假假设网站站现有110万个个会员,对对表1中中的每种种DVDD来说,应应该至少少准备多多少张,才才能保证证希望看看到该DDVD的的会员中中至少550%在在一个月月内能够够看到该该DVDD?如果果要求保保证在三三个月
9、内内至少995%的的会员能能够看到到该DVVD呢?2、表2中中列出了了网站手手上1000种DDVD的的现有张张数和当当前需要要处理的的10000位会会员的在在线订单单(表22的具体体数据可可从htttp:/n/mccm055/prrobllemss20005c.aspp下载),如如何对这这些DVVD进行行分配,才才能使会会员获得得最大的的满意度度?要求求具体列列出前330位会会员(即即C00001C00030)分分别获得得哪些DDVD。3、继续考考虑表22,并假假设表22中DVVD的现现有数量量全部为为0。如如果你是是网站经经营管理理人员,你你如何决决定每种种DVDD的购买买量,以以及如何何对
10、这些些DVDD进行分分配,才才能使一一个月内内95%的会员员得到他他想看的的DVDD,并且且满意度度最大?4、从网站站经营管管理人员员的角度度考虑在在DVDD的需求求预测、购购买和分分配中还还有哪些些重要问问题值得得研究?提出问问题,并并尝试建建立相应应的数学学模型。表1 对110000个会员员调查的的部分结结果DVD名称称DVD1DVD2DVD3DVD4DVD5愿意观看的的人数200100502510二、模型假假设和符符号说明明(一)模型型假设1、租赁周周期为半半个月或或一个月月,凡半半个月内内还回DVVD的会员均认认定为每每个月租租赁2次次的会员员,否则则为只租租赁1次的会会员;2、每个会
11、会员每个个月只能能提交一一次订单单,提交交订单时时间为上上月月末末;3、一个月月为300天,分分为上半半个月和和下半个个月,每每月的11日和116日网网站根据据用户订订单对DDVD进进行分配配; 4、会员租租赁成功功是指该该会员必必须获得得3张DDVD且且此3张张DVDD均为该该会员在在订单中中所选中中的,否否则均为为租赁不不成功;5、租赁不不成功即即认为没没有得到到想看的的DVDD;6、每个人人每张碟碟月内只租租一次;7、网站在在每次出出租DVVD碟的的时候,将将手头上上的碟要要尽可能能的租出出去;8、会员提提交的定定单包括括多张DDVD碟碟,这些些DVDD碟是根根据会员员的偏爱爱程度来来排
12、序的的; 99、网站站每次进进行分配配时,只只考虑网网站现有有DVDD张数;10、网站站只在每每月的11日购买买新碟,其其余时间间均不购购碟;11、不愿愿意观看看某种DDVD碟碟的会员员不会租租看该DDVD碟碟;12、不考考虑碟片片在流通通和使用用过程中中的自然然损坏、遗遗失;13、会员员对DVVD碟的的偏爱程程度由00,1,10来表示,数字越小表示会员的偏爱程度越高,数字0表示对应的DVD当前不在会员的在线订单中。 (二二)符号号说明 :第i种DVVD碟应应准备的的数目; :将第ii种DVVD碟第第k次给第第j类会员员的数目目,k=1,6;j=1,2; :第i种DVVD碟愿愿意观看看的人数数
13、; :第号会会员租赁赁期结束束对网络络公司服服务的满满意度,;:群体满意意度;:第号会员员对第种种DVDD的偏爱爱程度 ;:第号会员员对第种种DVDD的偏爱爱程度指指标,且且 ,;:第号会员员是否租租赁到第第种DVVD,若若是,则则取值为为1;否否,则取取值为00,; :第种DDVD的的购买量量 ,;:在一月内内可使至至少955%的会会员租赁赁到第种种DVDD的最小小碟数(由由问题11的计算算知它可可看作的的上限);:第i种DDVD碟碟每月租租出的次次数;:网站现有有会员的的人数;:第种DVVD被选选中的概概率;:第种DVVD没被被选中的的概率;:每月租赁赁DVDD一次的的会员的的比例;:每月
14、租赁赁DVDD二次的的会员的的比例;:第种DVVD应准准备的数数量;:一个月内内对第种种DVDD;:DVD每每月可用用次数的的数学期期望值;:某月内对对第种DDVD需需求的人人数上限限。三、模型的的建立与与求解(一)问题题1考虑到会员员租碟的的实际情情况,表表1 中中给出的的选择某某种DVVD 的的人数可可以认为为是某月月选择该该DVDD 人数数的数学学期望,每月实实际选择择该DVVD 的的人数会会在其周周围波动动,我们们认为对对第种碟碟片的总总需求可可以用正正态分布布近似(此处),可以以算出第第种DVVD 的的需求人人数上限限(在一一定置信信区间下下,这里里我们选选取0.95),只要要在租借
15、借过程中中满足上上限的一一定人数数比例 (500%)即即可,假假设第种种DVDD 购买买张。我们考虑需需要DVVD 最最多的情情况:借借一次的的会员在在一个月月的最后后一天归归还,借借两次的的会员在在一个月月的最后后一天第第二次归归还,那那么对于于一张碟碟来说借借一次的的会员使使得它流流通了一一次,而而借两次次的会员员使得它它流通了了两次,这相当当于该DDVD 的每月月可用次次数为,对于本题题目来说说,即,要求一一个月至至少有需需求的会会员能得得到满足足,即 (1) 求出的最小小值。用Matllab 求得置置信度为为0.995 下下的上限限值分别别为:带入公式(1)解解得:对于三个月月的情况况
16、,想当当于一个个月情况况的三次次累积,三个月月的DVVD 流流通次数数是一个个月的33倍, 上限 值不变变,所得得公式为为: (2)代入数据计计算得(二)问题题2表2中给出出了会员员对想看看的碟的的偏爱程程度,因因此我们们可根据据会员对对碟的偏偏好程度度定义其其满意度度,定义义如下:定义1(个个体满意意度) 如果单单个会员员作为个个体租赁赁了该网网站三张张DVDD且全都都是自己己选中的的DVDD,那么么其个体体满意度度为该个个体对这这三张DDVD的的偏爱程度度指标之之和除以以30所所得百分分比;若若未能租租到三张张或三张张中有未未被个体体选中的的DVDD,则其其满意度度为0。即. 定义2(群群
17、体满意意度) 所有个个体满意意度之和和,即为为=。问题22的目标标规划模模型为: max =s.t. ;1、模拟退退火算法法近似求求解算法步骤: 给定起起止“温度”,、和退化化速度;模拟参参数初始始化; 若,转转,否则则算法停停止,输输出,并并计算; 计算目目标函数数; 随机产产生,若若则正向向调整,否否则反向向调整 判断是是否满足足约束条条件,若若满足,转转,否则则转; 计算目目标函数数,若,接接受新值值,转;否则则若,也也接受新新值,转转;否则则转 算算法程序序见附录录3。由于模拟退退火算法法不能在在短时间间给出问问题2的的最优解,我我们尝试试用别的的算法来来代替模模拟算法法以求得得相对较
18、较好的解解,近似似作为问问题2的的最优解。这这里我们们选择贪贪婪算法法,主要要是因为为它能在在少量计计算的基基础上,可可在正确确猜想且且不用急急于考虑虑以后的的情况下下,来一一步步地地构筑解解,每一一步均可可建立在在局部最最优解的的基础上上,而每每一步又又可扩大大了部分分解的规规模,做做出的选选择产生生最大的的直接收收益。这这对于网网站经营营者来说说是其操操作性比比较强,且且实用性性也比较较强,因因此这种种算法对对于本题题应当是是非常有有效的。2、贪婪算算法求解解问题2中只只需要考考虑在DDVD现现有数量量给定条条件下要要求出会员获获得最大大满意度度,我们们暂不考考虑在半半个月后后会员所所租D
19、VVD的归归还与否否以及后后半个月月会员的的租赁情情况。而而只考虑虑会员个个体满意意度在前前半月租租赁期的的大小。要要满足达达到最大大的个体体满意度度,经分分析,我我们可以以将其转转化为:使得每每一种DDVD的的每一张张都能优优先满足足偏爱程度度高的会会员。(1)算法法基本思思想第一次分配配(针对对各种DDVD中中偏爱程度度为1所所对应会会员进行行分配)先考虑偏爱爱DVDD1程度度为1的的各个会会员,若若全能满满足,则则将DVVD1进进行分配配,若不不够,可可选取会会员号排排序靠前前的会员员,并将将DVDD1全部部进行分分配;再再分配DDVD22,考虑虑偏爱DVVD2程程度为11 的会会员,若
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- 毕业论文 设计 dvd 在线 租赁 决策 优化 模型 8188
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