Maximizando Localizações de Instalações Através da Cooperação
Um novo modelo para a localização de instalações foca na cooperação pra atrair mais clientes.
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Índice
Escolher os lugares certos para as Instalações é uma tarefa crucial pra muitas empresas. Essa decisão pode ter um impacto significativo no sucesso do negócio, especialmente em mercados competitivos. O objetivo geralmente é maximizar o número de Clientes que escolhem usar as novas instalações em vez das existentes. Este artigo discute um problema específico nessa área conhecido como problema de Localização de Instalações de Captura Máxima Cooperativa.
Entendendo o Problema
Nos problemas convencionais de localização de instalações, quando uma nova instalação abre, ela precisa atrair clientes que podem preferir as instalações já existentes. Os clientes geralmente escolhem a instalação que oferece mais vantagens pra eles, que podem incluir um atendimento melhor, preços mais baixos ou uma localização mais conveniente. No entanto, este artigo adota uma abordagem diferente ao considerar que várias instalações da mesma empresa podem trabalhar juntas. Em vez de competir entre si, elas se apoiam para aumentar o apelo para o cliente.
Essa abordagem cooperativa pode levar a resultados melhores tanto para o negócio quanto para os clientes. Quando as instalações trabalham juntas, elas podem criar uma oferta mais atraente do que qualquer instalação poderia sozinha. O objetivo é encontrar os melhores locais para essas instalações a fim de maximizar o apelo geral para os clientes.
O Processo de Tomada de Decisão
Na hora de decidir onde colocar novas instalações, fatores como distância e características da instalação desempenham um papel crucial. Os clientes avaliam suas opções com base em vários atributos, como proximidade, tamanho, tipo de instalação e até a disponibilidade de estacionamento. Neste artigo, propomos um modelo que muda o foco das instalações individuais para uma estratégia mais cooperativa.
O modelo permite que os clientes escolham entre as novas instalações e as já existentes, levando em conta os benefícios combinados de todas as instalações abertas pela mesma empresa. Isso é uma mudança em relação aos modelos tradicionais, onde as instalações muitas vezes são vistas como concorrentes solitários.
Coleta de Dados e Modelagem
Os dados são coletados pra entender as Preferências dos clientes e o cenário competitivo. O modelo utiliza uma abordagem chamada função de Mediana Ordenada, que ajuda a agregar as preferências dos clientes em uma única Pontuação de Utilidade que reflete o apelo de todas as instalações abertas.
O objetivo do modelo é maximizar quantos clientes escolhem as novas instalações com base nos benefícios percebidos. Isso requer saber não apenas quão longe os clientes estão das novas instalações, mas também o que eles mais valorizam em uma instalação, incluindo o tipo de serviços oferecidos e a experiência geral do cliente.
Resolvendo o Problema
Pra lidar com o problema de Localização de Instalações de Captura Máxima Cooperativa (CMCFL), usamos um método que combina técnicas de otimização matemática. O problema é estruturado como um processo de decisão de dois níveis. No primeiro nível, a empresa decide onde localizar suas instalações, enquanto no segundo nível, os clientes decidem quais instalações frequentar com base nas pontuações de utilidade.
Apresentamos duas abordagens principais pra encontrar soluções. A primeira abordagem reformula o problema em um modelo matemático simplificado que pode ser resolvido usando softwares de otimização populares. A segunda abordagem usa um método conhecido como Decomposição de Benders, que lida com problemas complexos dividindo-os em partes mais gerenciáveis.
Testes Computacionais
Extensas simulações de computador são realizadas pra avaliar a eficácia dos modelos propostos. Esses testes utilizam dados aleatórios e exemplos do mundo real pra validar a capacidade do modelo de fornecer soluções úteis. Os testes medem quantas instâncias dos problemas podem ser resolvidas dentro de limites de tempo estabelecidos e comparam o desempenho de diferentes métodos de solução.
Também levamos em consideração como a escolha das preferências dos clientes afeta o desempenho geral dos modelos. Ao ajustar parâmetros como restrições orçamentárias e pontuações de utilidade, podemos observar como essas mudanças influenciam a distribuição e o sucesso das colocações das instalações.
Estudo de Caso: Estações de Carregamento de Veículos Elétricos
Como uma aplicação prática do modelo CMCFL, examinamos a colocação de estações de carregamento de veículos elétricos em uma cidade específica. Este estudo de caso demonstra como o modelo pode ser usado pra determinar os locais mais eficazes pra essas estações, levando em consideração as preferências dos clientes e a infraestrutura existente.
O estudo destaca a importância da acessibilidade às estações de carregamento pra incentivar a adoção de veículos elétricos. Avaliamos vários cenários onde as estações de carregamento são posicionadas com base em estratégias cooperativas, comparando os resultados com estratégias de colocação competitivas tradicionais.
Resultados e Descobertas
Os resultados da nossa pesquisa revelam as vantagens de instalações cooperativas em relação a colocações competitivas tradicionais. Ao trabalharem juntas, as instalações podem capturar uma parcela maior das preferências dos clientes, levando a um aumento no número de visitantes. A capacidade do modelo de levar em conta processos complexos de decisão dos clientes gera insights significativos.
Também descobrimos que a escolha dos parâmetros, particularmente as utilidades de opt-out dos clientes e tipos de instalações, pode afetar dramaticamente os resultados. Ajustes nesses parâmetros podem levar a uma eficácia melhorada ou diminuída na atração de clientes.
No geral, o modelo CMCFL se prova uma ferramenta flexível e robusta pra otimizar as localizações de instalações em mercados competitivos. Sua estrutura cooperativa permite estratégias inovadoras que aumentam a utilidade e satisfação do cliente.
Conclusão
Decidir onde localizar as instalações é uma tarefa complexa, e métodos tradicionais podem nem sempre trazer os melhores resultados. O modelo de Localização de Instalações de Captura Máxima Cooperativa oferece uma nova perspectiva ao enfatizar a cooperação entre instalações em vez da competição.
A pesquisa apresentada neste artigo mostra as aplicações práticas desse modelo em vários cenários. Ao aproveitar as preferências dos clientes e a cooperação das instalações, as empresas podem tomar decisões mais informadas que levam a um maior sucesso. Trabalhos futuros podem expandir essas ideias pra incluir restrições de capacidade e outras variáveis pra criar modelos ainda mais abrangentes.
Essa abordagem inovadora pra localização de instalações tem potencial pra impulsionar avanços em várias indústrias, especialmente à medida que a concorrência aumenta e as expectativas dos clientes evoluem. O trabalho abre portas pra explorar estratégias adicionais que podem melhorar ainda mais os processos de tomada de decisão envolvidos na colocação de instalações.
Título: The Cooperative Maximal Covering Location Problem with ordered partial attractions
Resumo: The Maximal Covering Location Problem (MCLP) is a classical location problem where a company maximizes the demand covered by placing a given number of facilities, and each demand node is covered if the closest facility is within a predetermined radius. In the cooperative version of the problem (CMCLP), it is assumed that the facilities of the decision maker act cooperatively to increase the customersz' attraction towards the company. In this sense, a demand node is covered if the aggregated partial attractions (or partial coverings) of open facilities exceed a threshold. In this work, we generalize the CMCLP introducing an Ordered Median function (OMf), a function that assigns importance weights to the sorted partial attractions of each customer and then aggregates the weighted attractions to provide the total level of attraction. We name this problem the Ordered Cooperative Maximum Covering Location Problem (OCMCLP). The OMf serves as a means to compute the total attraction of each customer to the company as an aggregation of ordered partial attractions and constitutes a unifying framework for CMCLP models. We introduce a multiperiod stochastic non-linear formulation for the CMCLP with an embedded assignment problem characterizing the ordered cooperative covering. For this model, two exact solution approaches are presented: a MILP reformulation with valid inequalities and an effective approach based on Generalized Benders' cuts. Extensive computational experiments are provided to test our results with randomly generated data and the problem is illustrated with a case study of locating charging stations for electric vehicles in the city of Trois-Rivi\`eres, Qu\'ebec (Canada).
Autores: Concepción Domínguez, Ricardo Gázquez, Juan Miguel Morales, Salvador Pineda
Última atualização: 2024-09-09 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2305.15169
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.15169
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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