共享平台下任务分配的占线竞争策略研究

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近年来,伴随着共享经济的热潮,许多新兴的如Airbnb或Uber等成功的共享平台不断涌现。在共享平台下,不仅资源供给方的服务时长存在差异,而且用户的未来需求到达信息(例如到达时刻、开始时刻和持续时间等)呈现高度的不确定性,如何有效的实现资源供给与需求的最优匹配是平台运行的关键。本文从平台所有者的角度出发,分析和研究共享平台下任务分配最优策略问题。已有针对任务分配问题的相关研究,通常假设需求服从某种随机分布或随机过程,但共享平台上的需求任务到达序列信息相当复杂,具有高度不确定性,常常难以准确预测未来的需求分布。为了避免传统的静态优化方法所带来的对假设分布条件依赖很强的弊端,本文利用占线策略与竞争分析的方法对共享平台的任务分配问题进行了研究,取得了一些研究成果。本文首先对文章的研究背景进行了详细的论述,在此基础上引出本文的研究问题及相关的理论意义和现实意义,进而对共享平台的任务分配问题和占线理论的研究现状进行综述,并梳理了平台的运作模式和占线竞争的相关理论基础。特别的,已有针对占线任务分配的相关研究往往假设收益正比于需求持续时间,忽略了平台的收益包含固定收益的重要部分。因此本文聚焦于利用占线思路和竞争策略的研究方法,将以往研究中平台的收益构成进行拓展,增加固定收益部分并设计具有竞争性的任务分配策略,使得共享平台的总利润最优,从而为平台的决策者提供理论依据,并帮助决策者在管理中制定出最坏情况下相对更优的竞争策略。论文对共享平台任务分配策略的结构性竞争比下界进行研究,并分别设计出两种任务分配策略。最后是对全文的结构和内容做了总结性梳理和描述,以及提出了未来的研究方向。具体的,本文的工作及结论如下:1、共享平台计价有固定收益的结构性下界策略研究。共享平台下任务分配的离线问题是部分任务分配问题。因此在结构性竞争比下界的推导过程中,我们运用了A.C.Yao的原则,通过巧妙的构造需求序列和概率分布进行模型构建和推导,在不利用任何复杂性假设的条件下,证明出任务分配问题的任何算法都以1+flnΔ+2为下界,其中的Δ和f为问题给定时的相关参数。2、共享平台计价有固定收益的任务分配策略上界研究。这部分是从占线理论角度出发,结合平台任务分配的结构特征,在平台定价规则为每单固定价格和单位可变价格均为常数的前提下,建立的需求不确定条件下的任务分配占线决策数学模型。通过深入模拟用户在通过平台共享资源时所面临的问题特性,设计该问题的算法和分配方案,并证明出该策略在n和Δ取不同的值时,表现出不同的竞争比,通过分析可得设计的占线策略的竞争比只与参数f和Δ有关,而与其他参数无关,证明出该策略具有较好的竞争比,最后通过数值仿真实验对所得出的结论进行验证。3、共享平台计价有固定收益的确定性策略上界研究。这是在上一章基础上考虑的确定性算法,在算法中通过拒绝一些小的需求任务从而克服上一章算法的缺陷,引入阈值的参数增加了一些较长持续时间的需求任务被接受的可能性,从而对上一章算法进行优化。通过竞争比分析和数值算例,得出我们所设计的策略具有较好的竞争性能。此外,在平台实际运营过程中,平台的决策者可以根据现实情况合理调整阈值从而获得更多的收益。本文将占线理论和竞争分析方法运用到平台运作管理问题研究中,拓展了占线算法的应用场景,是对占线问题研究的有益扩展和延申。此外,本文的结论有助于共享平台进行任务分配决策,对平台的运营具有重要的参考意义。
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