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經由前兩節之結果可知,可得知以下結論:

a. 演算法解與最佳解之誤差很小,且具有穩定的求解品質。

b. 費率折扣對演算法效能有影響。當費率折扣提高,求解效能略有下降趨勢。

本研究之演算法具有穩定之求解品質,能夠有此效果,推估其主要之理由可分成幾 點說明:

1. 事先根據貨物型態與問題特性做前置處理,能省去許多求解歷程。

2. 求解採用部分併裝組合產生解集空間,於求解品質上已產生有相當的落差,但 藉由逐步調整解集空間的機制發生作用,因此使得解能持續改進,最後才能求 得品質較好的近似解。

3. 部分解集空間雖然極可能落入區域最佳解的狀況,但藉由調整解集空間的機制 中,於方程式(31)中所含有的一項隨機機制,可使得落入區域最佳解時,有機會 能跳出區域的狀態而繼續改進解。

關於費率折扣的所造成的影響,有可能因為貨物的計價重量差異過大,加上求解的 停止機制採用固定數值的方式,使得求解歷程尚未達到預設目標即停止。此外,也有較 小之因素在兩個修正可行解的階段,因其方式不夠細緻,使得好答案未能產生。

就演算法本身之架構而言,其方法為可行,且在調整併裝組合的機制不夠精緻下,

仍能將演算法之解收斂至一特定範圍內,表示此方法有相當的潛力能藉由更細緻的調整 方式來改進解的品質。並且若就現實情境考量,費率折扣程度接近30%已相當的大,並 無多大空間再提高費率折扣程度,因此對演算法的實用價值的影響應相當有限。

六、結論與建議

6.1 結論

混合整數規劃之併裝決策問題模式,在處理較大規模的問題時,與NP-hard 問題相 同,其求解效能並不理想,如果逕行以其他方式求解,則其求解效果未知。而藉由文獻 了解,大多數路由以及排班問題,可藉由集合涵蓋問題來求解,並且集合涵蓋問題已有 相當成熟且效能不錯之求解方法,如拉式鬆弛法即是其中之一。由於每個貨物僅能上一 個航班,所以原併裝決策問題在本質上應屬於集合分割問題,但是過往文獻皆顯示集合 涵蓋問題較集合分割問題容易求解,而且將集合涵蓋問題之解修正為集合分割問題之解 時,其步驟相當容易。

因此本研究決定將決策問題模式,以集合涵蓋問題描述,而後以常用之拉式鬆弛法 進行第一階段求解,第二階段再根據拉式解求得集合涵蓋問題之解,最後利用集合涵蓋 問題之解修正為集合分割問題。

但集合涵蓋問題的求解,必須利用一有效的集合空間,對併裝決策問題而言,可能 的集合(貨物併裝組合)空間會由於問題規模增加而過大,而使得求解相當困難。因此本 研究透過僅以部分集合空間,來達到求解的目的,並於過程中,利用 c(u)值、si(u)值對 集合空間進行調整,使得演算法解能逐步逼近最佳解。

但因為依上述方式求解出之 UB 與 L(u)值,僅能做為求解迴圈下次運算之參數,造 成停止機制必須重新設定。本研究即以集合分割問題之解趨於穩定,或設定求解次數做 為停止機制。

本研究之演算法經數值範例測試求解後,可得到以下結果:

1. 演算法在同一費率折扣下具穩定之求解品質,且與最佳解皆相當接近。

2. 不同費率折扣對演算法求解存有影響,但影響程度相當輕微。

在演算法方面,雖然求解品質已具有明顯效果,但仍有許多方向可在未來之後續研 究進行改善。

6.2 未來研究方向

本研究之演算法目前僅著重於解的品質,對於求解時間並未有很大的著墨,僅設定 在合理時間內求解,主要原因為研究目標之設定在於以演算法架構為主,參考一已知的 求解方法,根據問題特質修正解法內容來求解。在各個求解步驟裡,希望皆採取較簡單 且具有一定效果的方式,增加求解效率,並由問題特性著手,觀察求解的過程,逐步測 試多項不同的解題機制,而後定出演算法之最後架構。

於測試結果中,可發現到演算法測試之求解品質穩定,且與最佳解相當接近,因此 以此簡易之演算法架構,也能對較大規模的問題,求解出一定誤差範圍內的解。但在相 關參數部分,僅參考文獻之經驗法則,以可以穩定求解之目標為主,未做深入探討,若 能繼續深入搭配更細緻的解題機制,相信會有更佳的求解品質。

由上述說明後,可知演算法尚有許多可持續進行之議題,因此未來研究方向,將有 以下幾點:

1. 部分解集空間的調整機制。如將一次調整一個貨物,改成調整多個,或是 不同的計分基礎來挑選適合的併裝組合作為解集空間。

2. 修正為可行解的方式。以更細緻的方式來修正,如參照併裝後的總貨物密 度來修改之方式。

3. 參數部分的設定。可再多加嘗試不同的數值,來加快求解,在穩定求解品 質與速度上做權衡。

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簡 歷

姓名:紀玟豪 學歷:

國立交通大學運輸科技與管理學系碩士班畢業 民國 93 年 6 月

國立交通大學運輸工程與管理學系大學部畢業 民國 91 年 6 月

國立台中第一高級中學畢業 民國 85 年 6 月

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