本研究在双层博弈论设定下,对选址集合覆盖问题的一种变体进行建模与分析。该研究将选址集合覆盖问题构造成一个非合作性质的攻击者-防御者斯塔克尔伯格博弈模型,其中防御者需从一个更广泛的潜在设施位置集合中,选取设施位置进行部署,以覆盖一组需求点。然而,在博弈中,攻击者会移除防御者部署q个特定设施位置的可能性,其目标首先在于使被覆盖需求的加权价值损失最大化,其次(按字典序)在剩余需求覆盖成本最大化。本研究采用了一种新颖的基于字典序规划的方法,为98%的测试算例计算出了最优解。
在商业、医疗、物流及军事行动中,为覆盖需求而进行选址是至关重要的,因此学术界已就如何从大量备选位置中选择覆盖位置展开了探讨。在国防部背景下,这些概念延伸至在最佳位置建立基地,以确保在“进入、驻扎与飞越”方面实现最大控制力;网络中父节点的布置;以及应用于电信、卫星通信和西太平洋战区的海军控制等领域。选址覆盖问题的传统模型假设理想条件、完全信息以及执行覆盖策略的完美能力,其问题参数包括潜在的需求点和供给点位置,以及一个供给点是否能覆盖一个特定的需求点,目标是以最小成本覆盖所有位置。在国防部运作的复杂环境中,当考虑位置部署时,一个简单天真的模型仅仅考虑位置本身,这使得其他行为体能够利用选址集合覆盖模型所规定的行动方案获利。
第二章回顾了相关邻域问题及其模型构建、求解策略和分析与选址集合覆盖干扰问题的关联。这将包括对引言中所述基础性相关问题的论文、当前学者的研究论文,以及能够应用领域知识的时事应用领域的相关媒体资料的评述。第三章推导了选址集合覆盖干扰问题的模型构建,并涵盖了求解方法。第四章讨论了选址集合覆盖干扰问题的另一种(或多种)模型构建,并论证了这些模型在表示上的等价性。第五章探讨了对斯塔克尔伯格博弈假设(包括不完全信息和非理性行为体)的解构。第六章比较了第三、四、五章的求解技术、最优值和求解方法,并对解的实施(尤其是不完全信息博弈)提供了一些直观解释。第七章将综合所有结果,对比战略构想,对比求解最优值,并得出结论。