Μοντελοποίηση και τεχνο-οικονομική αποτίμηση μοντέρνων τηλεπικοινωνιακών - δορυφορικών υπηρεσιών με χρήση τεχνικών βελτιστοποίησης
Authors: Σαρρή Ελένη 
Published: August 2021

Η παρούσα διατριβή αναφέρεται στην μοντελοποίηση τεχνο-οικονομικής αποτίμησης νέων τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών. Ειδικότερα, έγινε τεχνο-οικονομική μελέτη ασύρματων δορυφορικών υπηρεσιών. Λαμβάνοντας υπ’ όψιν τους τεχνολογικούς παράγοντες και περιορισμούς της συγκεκριμένης τηλεπικοινωνιακής εφαρμογής, έγινε εκτίμηση των οικονομικών ωφελειών για έναν Δορυφορικό Παροχέα της διάθεσης της διαστημικής χωρητικότητας, καλύπτοντας τις πραγματικές ανάγκες της τηλεπικοινωνιακής αγοράς για τη δημιουργία εργαλείου λήψης αποφάσεων. Στόχος αποτελεί ο καθορισμός της βέλτιστης τιμολογιακής πολιτικής, ενός Δορυφορικού Παροχέα, ώστε να επιτευχθεί η μεγιστοποίηση των εσόδων του, μέσω της βέλτιστης κατανομής του διαθέσιμου φάσματος. Γίνεται μοντελοποίηση του προβλήματος, λαμβάνοντας υπ’ όψιν τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά της συγκεκριμένης εφαρμογής παροχής ασύρματων δορυφορικών υπηρεσιών και γίνεται αποτίμηση με οικονομικούς όρους, μέσω της βελτιστοποίησης και συγκεκριμένα μεγιστοποίησης, των δυνατών Εσόδων που μπορούν να αποκομιστούν από τη μίσθωση του διαθέσιμου φάσματος. Δημιουργούνται τεχνο-οικονομικά μοντέλα λήψης αποφάσεων, όπου γίνεται η σύγκριση διαφορετικών σεναρίων συνδυασμών πελατών σε ένα Δορυφορικό Παροχέα, που ζητούν μίσθωση διαστημικής χωρητικότητας, με διαφορετικά χαρακτηριστικά (υπηρεσία, χρόνο μίσθωσης, ζητούμενο εύρος ζώνης, χρέωση). Κατά την αρχική φάση της μελέτης έγινε συλλογή και στατιστική επεξεργασία πραγματικών δεδομένων χρεώσεων που ισχύουν στην διεθνή δορυφορική αγορά, για την εξαγωγή παραμέτρων ζήτησης και χρέωσης δορυφορικών υπηρεσιών, που χρησιμοποιήθηκαν κατά την υλοποίηση των μοντέλων. Η υλοποίηση γίνεται με τη δημιουργία μοντέλων, με χρήση διαφορετικών τεχνικών και λογικής υλοποίησης που αντιμετωπίζουν το ίδιο πρόβλημα. Έγινε πλήρης θεωρητική περιγραφή και αναπτύχθηκε κατάλληλο λογισμικό για όλα τα μοντέλα. Δημιουργήθηκαν μοντέλα με χρήση Ευρετικής Τεχνικής αλλά και με χρήση δύο αλγορίθμων Δυναμικού Προγραμματισμού, εφαρμόζοντας διαφορετικούς τρόπους μοντελοποίησης. Στο πρώτο στάδιο της υλοποίησης, δημιουργήθηκε ένα μοντέλο λήψης αποφάσεων χρησιμοποιώντας Ευρετικές Τεχνικές και περιγράφοντας το πρόβλημα με όρους κέρδους και ρίσκου. Το αποτέλεσμα προκύπτει σε μορφή δέντρου αποφάσεων, με ζητούμενο τη μεγιστοποίηση των Εσόδων και περιγράφεται με όρους πραγματικών και αναμενόμενων Εσόδων, με την αντίστοιχη πιθανότητα αποκομιδής αυτών-ρίσκο. Οι αποφάσεις λαμβάνονται διαδοχικά στο χρόνο και έτσι το μοντέλο Ευρετικής Τεχνικής είναι δυναμικό. Ανάλογα με αυτά τα δεδομένα προκύπτουν τα εναλλακτικά επιχειρηματικά βήματα που θα μπορούν να ακολουθηθούν για την αποφυγή και αντιμετώπιση αυτών των κινδύνων (contingency plans). Ακολούθως, δημιουργήθηκε ένα δεύτερο μοντέλο λήψης αποφάσεων για την ίδια εφαρμογή, όπου αντιμετωπίζεται ως πρόβλημα μαθηματικής βελτιστοποίησης, με χρήση αλγορίθμων Δυναμικού Προγραμματισμού, με στοχαστικά στοιχεία διακριτού χρόνου. Καταστρώνονται οι αρχικές εξισώσεις κατάστασης και κόστους και μορφοποιείται ο αλγόριθμος. Ακολουθεί η επίλυσή του, με αναλυτική μέθοδο, εξάγοντας τον τελικό αναδρομικό τύπο, για κάθε διακριτό στάδιο. Επιπρόσθετα, δημιουργείται και ένας δεύτερος Εναλλακτικός Αλγόριθμος Δυναμικού Προγραμματισμού, όπου γίνεται διαφορετική αντιμετώπιση της ίδιας εφαρμογής, με κατάστρωση διαφορετικών αρχικών εξισώσεων κατάστασης και κόστους, όπου γίνεται αναλυτική επίλυση. Έγινε πειραματική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων. Αναλύθηκαν τα εξαγόμενα αποτελέσματα των μοντέλων, εφαρμοσμένα σε πολλαπλές επαναλήψεις. Βασικό κριτήριο αποτέλεσαν, οι προκύπτουσες από τα μοντέλα βέλτιστες αποφάσεις επιλογής σεναρίων, που πρέπει να λάβει ο Δορυφορικός Παροχέας, ώστε να μεγιστοποιήσει τα Έσοδά του. Επιπρόσθετο κριτήριο, αποτελεί το ποσό των Εσόδων που υπολογίζεται από κάθε μοντέλο, από την υιοθέτηση αυτών των αποφάσεων. Τα αποτελέσματα της σύγκρισης των μοντέλων που υλοποιούνται με χρήση Ευρετικής Τεχνικής αλλά και Δυναμικού Προγραμματισμού έδειξαν υψηλό βαθμό ταύτισης, τόσο ως προς τις εξαγόμενες αποφάσεις, όσο και ως προς το ποσό των Εσόδων, για τον Δορυφορικό Παροχέα που προκύπτουν από την εφαρμογή τους, για όλες τις περιπτώσεις.