Στρατηγική συμπεριφορά πελατών σε συστήματα εξυπηρέτησης

Abstract

This Thesis deals with service systems under a game-theoretic framework where the customers and the system administrator can exhibit strategic behavior. Under this framework, the service systems are studied through an economic perspective, where the customers and the administrator are considered active entities that make decisions with economic considerations. These decisions are made to maximize their welfare, given the reward-cost structure of the system which from the customers' viewpoint, incorporates their desire for service and their unwillingness to suffer time delays due to congestion. Their decisions are also strategic, in the sense that individuals' beliefs about how others will decide, affect their decisions. Thus, the whole situation can be regarded as a game among the individual entities, where the primary objective is to determine the equilibrium strategy profiles and study its impact on the specific service system. On the other hand, the server administrator is a profit maximizer, who can control the service policy (allowing customers to renege or not), the provision of information (decide which level of information is the most appropriate) and regulate (implicitly) the customer flow through pricing. In line with this framework, the dissertation consists of four distinct research projects, focusing on different aspects of strategic behavior and analyzing its impact on various service systems. Regarding the type of the strategic decisions, three different scenarios are investigated: the join-or-balk dilemma, the stay-or-renege dilemma, and the routing decisions, when several service options are available. We also study how these decisions are influenced by the provision of real-time information regarding several attributes of the system, as well as the impact of managerial decisions, such as to whether allow customers to renege or not. For these models, we provide a comprehensive game-theoretic and queueing analysis and discuss the equilibrium and socially optimal behavior.

Η παρούσα διατριβή αφορά τη μελέτη συστημάτων εξυπηρέτησης υπό ένα παιγνιο-θεωρητικό πλαίσιο, όπου οι πελάτες και ο διαχειριστής του συστήματος παρουσιάζουν στρατηγική συμπεριφορά. Στο πλαίσιο αυτό, τα συστήματα εξυπηρέτησης μελετώνται από μια οικονομική προοπτική, όπου οι πελάτες και ο διαχειριστής θεωρούνται ενεργές οντότητες που λαμβάνουν αποφάσεις με οικονομικά κριτήρια. Οι αποφάσεις αυτές λαμβάνονται για τη μεγιστοποίηση της ωφέλειας τους, δεδομένης της δομής κόστους-αμοιβής του συστήματος, η οποία από την πλευρά των πελατών αντιπροσωπεύει την επιθυμία τους για εξυπηρέτηση και την απροθυμία τους να υποστούν χρονικές καθυστερήσεις λόγω της συμφόρησης. Οι αποφάσεις τους είναι επίσης στρατηγικές, με την έννοια ότι οι πεποιθήσεις των ατόμων για το πώς θα αποφασίσουν οι άλλοι, επηρεάζουν τις αποφάσεις τους. Έτσι, η όλη κατάσταση μπορεί να θεωρηθεί ως ένα παίγνιο μεταξύ των οντοτήτων, όπου ο πρωταρχικός στόχος είναι ο προσδιορισμός των στρατηγικών ισορροπίας και η μελέτη της επίδρασης τους στο συγκεκριμένο σύστημα εξυπηρέτησης. Από την άλλη πλευρά, ο διαχειριστής του συστήματος αποσκοπεί στη μεγιστοποίηση του κέρδους του συστήματος και μπορεί να ελέγχει την πολιτική υπηρεσιών (επιτρέποντας στους πελάτες να υπαναχωρήσουν ή όχι), την παροχή πληροφοριών (αποφασίζοντας ποιο επίπεδο πληροφοριών είναι το καταλληλότερο) και να ρυθμίζει (με έμμεσο τρόπο) τη ροή πελατών μέσω της τιμολόγησης. Σύμφωνα με αυτό το πλαίσιο, η διατριβή αποτελείται από τέσσερα ερευνητικά προβλήματα, τα οποία εστιάζουν σε διαφορετικές πτυχές της στρατηγικής συμπεριφοράς και αναλύεται η επίδραση της σε διάφορα συστήματα εξυπηρέτησης. Όσον αφορά τον τύπο των στρατηγικών αποφάσεων, διερευνώνται τρία διαφορετικά σενάρια: το δίλημμα εισόδου-αποχώρησης, το δίλημμα παραμονής-υπαναχώρησης και οι αποφάσεις δρομολόγησης, όταν υπάρχουν διάφορες επιλογές υπηρεσιών. Μελετάμε επίσης τον τρόπο με τον οποίο επηρεάζονται αυτές οι αποφάσεις από την παροχή πληροφοριών σχετικά με διάφορα χαρακτηριστικά του συστήματος, σε πραγματικό χρόνο, καθώς και την επίδραση ορισμένων πολιτικών λειτουργίας, όπως για παράδειγμα το αν θα επιτραπεί στους πελάτες να υπαναχωρήσουν ή όχι.