Real-Time Pricing of Smart Grid Based on Piece-Wise Linear Functions

In a power grid system, utility is a measure of the satisfaction of users' electricity consumption; cost is a monetary value of electricity generated by the supplier. The utility and cost functions represent the satisfaction of different users and the supplier. Quadratic utility, logarithmic utility,and quadratic cost functions are widely used in social welfare maximization models of real-time pricing. These functions are not universal; they have to be discussed in detail for individual models. To overcome this problem, a piece-wise linear utility function and a piece-wise linear cost function with general properties are proposed in this paper. By smoothing the piece-wise linear utility and cost functions, a social welfare maximization model can be transformed into a differentiable convex optimization problem. A dual optimization method is used to solve the smoothed model. Through mathematical deduction and numerical simulations, the rationality of the model and the validity of the algorithm are verified as long as the elastic and cost coefficients take appropriate values. Thus, different user types and the supplier can be determined by selecting different elastic and cost coefficients.     

Service Mechanism and Pricing Based on Fairness Preference of Customers in Queuing System

Service providers often adopt the mechanism of customer classification due to the heterogeneity of customer waiting cost. However, the classification service may cause unfairness feeling of regular customers, then affect the revenue and social welfare. This paper provides the first exact analysis about the situation that service providers offer two classes of non-preemptive priority service when customer fairness perception is explicitly modeled. We model customer fairness perception as a negative utility on regular customers that's proportional to the waiting time difference between the two queues. By analyzing a stylized M/M/1 queue in monopoly service system, we can derive important results some of which reaffirm existed research results. First, from the perspective of revenue maximization, service providers should adopt the mechanism of customer classification and set up the two kinds of customers where they can see each other. Next, considering customer utility maximization,service providers should cancel the mechanism of customer classification, and keep one queue(regular customers) only. Then, from the perspective of social welfare maximization, service providers shouldalso adopt the mechanism of customer classification but set up the two kinds of customers where they cannot feel each other. Finally, this paper concludes the optimal pricing based on customer classification in the above three different perspectives. This research shows important reference value and practical significance for service providers who adopt the mechanism of classification service.     

大股东控制下的内部资本转移与利益冲突

构建了大股东控制下的企业集团内部资本转移优化模型,定量地推导了三种情景下的均衡结果、参与各方福利和影响因素,以此对大股东控制下的内部资本交易行为进行研究.研究发现,理想型内部资本交易实现了资本配置的最优化和社会福利的最大化,形成参与各方"共赢"的局面,实现了集团公司财务目标;附加冲突成本的内部资本交易存在资本转移不足行为,资本交易仍可以持续维持,基本实现集团公司财务目标;侵害型内部资本交易存在过度转移资本行为,资本交易不可持续,实现的财务目标只能是在损害利益相关者的前提下,追求控股股东财富最大化.     

一个新的模糊免赔契约模型

论文从保险人期望福利最大化角度研究了不确定环境下的免赔契约设计问题. 将保险人关于投保人私人信息的主观判断刻画为模糊变量, 将契约设计为状态依赖的二维向量： 保费变量和免赔额变量, 建立了一个新的模糊免赔契约模型, 给出了所建模型的等价模型及最优契约的充分条件, 基于最优控制理论给出了最优契约存在的一个必要条件, 数值算例验证了模型的有效性.     

政府双重干预对双销售渠道闭环供应链的影响

本文考虑政府再造品置换补贴和废旧品回收奖惩双重干预(简称政府双重干预),分别构建了无政府干预、再造品置换补贴干预、废旧品回收奖惩干预和政府双重干预下的双销售渠道闭环供应链模型.在政府干预内生化的基础上,探讨了政府双重干预对闭环供应链最优决策的影响并与单一政策的干预效果进行对比分析,并以社会福利最大化为目标分析了政府的最优干预参数.研究表明:政府双重干预下,新产品价格和需求量会降低,再造品价格和需求量会上升;政府双重干预时,两政策的干预效果会叠加,强化了单一政策干预的效果,进一步促进再造品的销售和废旧品的回收;通过设计合理的干预力度和干涉阈值,可提高制造商利润和消费者剩余并实现全社会福利的增加;制造商与零售商通过利润共享,可弥补政策干预下的零售商利润损失,保证闭环供应链的稳定性和实现闭环供应链成员的共赢.     

马尔可夫过程下多类用户智能电网实时电价

基于需求响应的智能电网实时电价定价机制是调节电力供需平衡的理想手段,其实施必然对用户的用电行为和电网的运行与管理产生深远影响.本文考虑用户用电的前后关联性,给出一个基于马尔可夫决策过程并且考虑用电周期的社会福利最大化模型.根据求解该模型制定的实时电价定价策略,用户可以更加理性,更加贴近实际制定用电计划.所建立的模型考虑了状态转移概率矩阵中的参数已知和未知两种情况.相同类型用户根据用电量之间具有相互影响和相互制约的关联性给出电价策略;不同类型用户设置不同电力价格进行区分.最后针对参数已知和未知两种情况设计集中式和分布式定价策略的改进模拟退火算法,模拟仿真验证了模型的合理性和算法的可行性.     

竞争性物流通道中多车型拥挤收费策略与均衡

基于港口货运与腹地客运的多车型换算系数, 构建辖有竞争性物流通道的地方政府追求区域福利最大化的拥挤收费模型, 提出四种收费策略并进行均衡分析, 通过数值算例验证: 统一收费策略下最优拥挤收费的均衡数量介于差别收费策略下腹地客运收费和港口货运收费之间, 拥挤收费最高和最低分别是只对货运和只对客运收费策略; 拥挤成本最大和最小分别是只对客运和只对货运收费策略; 客运量最多和最少分别是只对货运和统一收费策略; 货运量最多和最少分别是只对客运和只对货运收费策略; 区域消费者剩余最多和最少分别是只对货运和统一收费策略; 通道总福利最多和最少分别是差别收费和只对客运收费策略, 并结合通道区域特点与不收费情形进行比较.     

考虑消费者隐私的厂商竞争模型和市场进入研究

为了获得更好的服务,消费者有时选择向厂商提供个人隐私。鉴于此，构建了圆形城市模型，其中，消费者决定自己的隐私提供量，厂商竞争消费者隐私信息，并从消费者的购买和隐私披露中获得利润，分析消费者隐私信息的披露对于市场竞争的影响，考察市场最优进入对于社会福利的影响。研究表明，当消费者支付意愿较低且水平差异化较大时市场不完全覆盖，此时厂商价格可能为负，且厂商的定价和利润都随着支付意愿的增加而增大，隐私披露水平随着支付意愿的提高而降低。当消费者支付意愿较低且水平差异化较小或支付意愿较高时，市场完全覆盖。此时，如果消费者支付意愿较高，则厂商不对消费者隐私进行披露，否则厂商从消费者购买和隐私披露两个方面获得利润，且定价和利润都随着水平差异化的增大而增大，随着厂商数量的增加而减小。厂商市场最优进入分析表明，与社会福利最大化下的厂商数量相比，自由进入的情况下厂商的数量过多。但是，自由进入的隐私披露水平等于社会福利最大化的隐私披露水平。从规制的角度而言，当厂商告知消费者的隐私披露水平时，消费者的隐私提供量和厂商的隐私披露水平能够实现社会福利最大化的要求。     

Strategic Behavior and Optimization in an Unobservable Constant Retrial Queue with Balking and Set-Up Time

An M/M/1 constant retrial queue with balking customers and set-up time is considered.Once the system becomes empty, the server will be turned down to reduce operating costs, and it will be activated only when there is a customers arrives. In this paper, the almost unobservable case is studied, in which the information of the queue length is unavailable, whereas the state of the server can be obtained. Firstly, the steady state solutions are derived and the individual equilibrium strategies are analyzed. In addition, social optimization problems, including cost analysis and social welfare maximization are investigated by using the PSO algorithm. Finally, by appropriate numerical examples, the sensitivity of some main system parameters is shown.     

粮食供给系统模型及最优策略的研究

通过建立分布参数系统模型描述中国粮食供给关于自产量及进口量的动态分布情况，包括分布密度函数的积分方程及初边值条件；探讨了以寻求社会整体福利水平最大化为目的的粮食供给控制策略；在考虑各种随机因素的基础上给出了粮食供给分布模型在生产、进口及市场需求预测方面的应用方程．可为政府制定宏观政策及供给者对资源的优化配置等决策问题提供科学的参考依据．     

MARKETING OBJECTIVES OF RETAILERS WITH DIFFERENTIATED GOODS： AN EVOLUTIONARY PERSPECTIVE

1. Introduction Conventionally, different marketingmanagers have different marketing objectives before making marketing decisions. For360 JOURNAL OF SYSTEMS SCIENCE AND SYSTEMS ENGINEERING different marketing objectives, a firm has different quantity and/or pricing strategies. Furthermore, to a large degree the marketing objective strategies determine the profit and survival of a firm. Should a firm take the profit maximization strategy or the revenue maximization strategy? …     

A TABU SEARCH APPROACH TOWARDS CONGESTION AND TOTAL FLOW MINIMIZATION IN OPTICAL NETWORKS

This paper considers rearrangeable multihop lightwave networks whereby each network node is equipped with a number p of transmitters and receivers, and a spectrum of wavelengths is accessible by, and shared among, all nodes by using the Wavelength Division Multiplexing (WDM). Depending on input traffic flow, nodal transmitters and receivers can be re-tuned to create virtual connectivity best suited with respect to a given optimization criterion. We present an efficient heuristic algorithm that combines two criteria for optimization: throughput maximization, as well as total flow minimization. Throughput maximization criterion is equivalent to congestion minimization, while minimizing total flow under the assumption of having links with equal lengths implies minimization of the average number of hops. Taking into account lengths of the links (i.e. link costs proportional with distances), the total flow minimization becomes equivalent to the total delay minimization. Tabu search is implemented as a two-ph     

基于Moran过程的制造商生产策略演化动态

考虑生产同质产品的Ⅳ个制造商生产策略的演化性态,每个制造商可选择利润最大化或者收入最大化两种生产策略.基于Moran过程的固定点概率,计算出在有限个制造商中,利润最大化生产策略和收入最大化生产策略成功入侵的概率,计算只有一个个体选择利润最大化或收入最大化生产策略时,单个制造商分别选择两种策略之一所得的期望收益,认为选择行为支持收益较大的策略入侵.在选择行为支持策略入侵与取代的意义下,分别得到利润最大化生产策略和收入最大化生产策略占优的条件.研究发现,制造商生产策略的选择取决于制造商的总体数量和其生产成本因子.若生产成本因子很小,则收入最大化策略是更合适的生存策略;若生产成本因子较小,在制造商数量少时,收入最大化生产策略占优;若生产成本因子较大,则制造商数量多时,利润最大化策略占优,制造商数量少时,收入最大化策略是占优策略.进一步通过数值例子发现,若制造商数量一定,在生产成本因子比较小时,收入最大化生产策略是占优策略,当生产成本因子比较大时,利润最大化生产策略是占优策略;若生产成本因子很大,则利润最大化策略是更合适的生存策略.     

具有时间耦合约束的多时段智能电网实时电价

实时电价是未来智能电网理想的定价机制.本文以社会福利最大化模型为基础,对智能电网的实时电价策略进行研究.按照电器运行特点将电器分为必须运行的电器、弹性电器和半弹性电器,针对弹性电器和半弹性电器的用电量关于时间具有耦合性,建立一个多时段的优化模型.采用松弛方法,将多时段的模型分解成一组单时段优化问题,利用对偶理论,给出一个分布式算法,得到实时电价,算法不需要用户向供电商以及其他用户透露自己的具体用电信息,保护了用户的个人隐私,有效求解了多时段的社会福利最大化模型.数值仿真验证了所建模型的合理性以及算法的有效性.     

政策对发电企业能源决策的影响及最优化模型

论文考虑由可再生能源发电企业和传统化石燃料发电企业组成的电力供应市场,分析可再生能源电价补贴政策、可再生能源技术研发投入补贴政策、不可再生能源碳排放价格政策的影响,建立了两类电力企业以自身利润最大为目标的决策模型,给出了最优解的表达形式.论文结合我国生物质能源政策,分析得出:提高可再生能源技术研发投入补贴率是刺激企业增加技术研发投入的有效措施;为优化我国能源结构同时增加社会总发电量,不能将碳排放价格制定过高,而应重点降低可再生能源的发电成本.最后,论文引入由消费者剩余、电力部门总收入、补贴或者税收收入转移、环境损害组成的社会福利函数模型,构建了基于社会福利最大的可再生能源政策决策模型,得出我国应加大生物质能源研发投入补贴率、提高碳排放价格实现社会福利最大化.论文的研究工作和得到的结论对相关部门制定有效的可再生能源政策具有积极的指导意义.     

PPP项目政府最优合作伙伴选择:基于不同付费模式的分析

合作效率的高低是政府选择PPP项目社会资本方的重要依据.根据我国的国情,本文引入政府付费、使用者付费及可行性缺口补助等三类不同的PPP项目付费模式,构建了一个包含民营企业和国有企业的混合市场PPP模型,从社会福利最大化视角分析政企合作的效率,并进一步探讨政府最优的PPP项目合作伙伴及项目模式选择问题.结论表明:政府应根...     

基于福利占优的我国城乡居民消费的税费调整

消费税改革必须立足于增大社会福利.本文将商品税费调整的福利占优方法从个体数据推广到组数据.在收入边际效用递减且大于零的一般假设下,组数据集中度曲线可以用于表达商品福利占优的基本命题.收入弹性是描述商品福利占优的一个重要性质,这里引入不平等厌恶参数,同时给出精确计算样本拓展收入弹性的组数据方法.利用2013年我国城乡居民八大类消费支出省域数据进行实证研究表明,对城镇居民的食品、衣着、居住、家庭设备及用品、医疗保健消费类别的补贴,对农村居民家庭设备及用品消费类别的补贴都可以提高整体的社会福利水平,这些结果为我国城乡居民消费支出的商品税费调整指明了方向.     

Utility function based fair data scheduling algorithm for OFDM wireless network

A system model is formulated as the maximization of a total utility function to achieve fair downlink data scheduling in multiuser orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) wireless networks. A dynamic subcarrier allocation algorithm (DSAA) is proposed, to optimize the system model. The subcarrier allocation decision is made by the proposed DSAA according to the maximum value of total utility function with respect to the queue mean waiting time. Simulation results demonstrate that compared to the conventional algorithms, the proposed algorithm has better delay performance and can provide fairness under different loads by using different utility functions.     

给出方案优先序的模糊多属性决策方法

针对属性值为模糊变量,属性权重完全未知但给出方案优先序信息的模糊多属性决策问题给出决策方法.该方法通过建立一个二次规划模型来确定属性的权重,进而通过求解一个以极大化方案总贡献为目标的0-1规划模型来获得方案的排序及最佳方案.最后给出了应用算例.     

一种基于最大熵准则的盲解卷积改进算法

独立源信号的卷积混合比线性混合更接近真实情况。利用非参数概率密度估计方法———Parzen窗函数估计法 ,提出了一种具有良好适应性的盲解卷积改进算法。该算法可以在无需知道信号分布形式的情况下 ,较准确地估计出密度函数值 ,且比传统的最大算法中采用固定的概率密度函数估计更接近信号点的真实概率密度。同时 ,此算法还具有无论对规则、单峰分布还是不规则、多峰分布都可以取得较好的估计的优点。因此 ,在理论上 ,改进算法可以获得比传统算法更优越的分离性能且能广泛地应用于具有各种分布的信号。实验结果证实 ,这一算法能有效地从各种分布的信号包括真实语音、图像等构成的卷积混合信号中恢复出原始信号。与最大熵算法相比 ,改进算法具有更好的分离性和更广泛的适用性。