隨機需求下警察巡邏勤務排程規劃最佳化

警察巡邏勤務是警察勤務中之核心勤務，其編排的優劣將影響下游相關問題的規劃，如人力供給、人力指派規劃等。然而，近年來警政單位面臨警力缺乏之問題，且巡邏勤務排班規劃主要是透過人工方式進行，各派出所分區獨立指派巡邏勤務，較缺乏系統性的分析。此外，在現實世界中，各巡邏區之勤務需求量隨時間會變動，呈現隨機狀態，而此將影響巡邏勤務之編排。以往文獻所發展的模式與相關測試分析並未考慮巡邏區勤務需求的不確定性，難以反應實際的現象，可能導致規劃過於樂觀，且當需求的隨機性變大時，可能使得規劃解失去可行性，而須在即時營運中重複的調整，而失去其原規劃的最佳性。因此，警政相關單位如何在目前有限的警力資源下，依各地區之犯罪強度及隨機勤務需求有效率地安排巡邏勤務，以達「預防犯罪」之目的，為目前警政單位之一重要的課題。本研究擬以警政單位決策者的觀點，考量巡邏區之派出所間互相支援之整合、實際巡邏區勤務需求量隨機之變化、及相關的營運限制，以巡邏勤務警力時數最小為目標，利用數學規劃方法，分別構建一隨機性分區規劃模式及一隨機性整合規劃模式。本研究模式預期屬於NP-hard之整數線性規劃問題，隨著隨機情境次數增加，勢將造成問題規模的大幅擴大，若問題無法直接使用CPLEX數學規劃軟體進行求解，則本研究擬依問題特性以問題分解技巧並結合CPLEX發展演算法，以有效地求解問題。為評估模式之實用性，本研究擬以國內某警察分局的實際資料為例進行測試，並針對不同參數進行敏感度分析。本研究擬進一步比較隨機性分區規劃模式與隨機性整合規劃模式之決策績效差異。另外，由於隨機需求量之平均值可作為確定性需求量，因此確定性模式可為隨機性模式之一特例，本研究亦將進一步探討比較確定性模式與隨機性模式之決策差異。最後，此等模式、求解演算法及測試結果期能提供警政決策單位規劃警察巡邏勤務之參考，幫助警政單位決策者在有限資源下編排最佳的巡邏勤務，提高警察巡邏之效率。