基于收益-风险双目标规划的随机能力扩张模型

能力扩张问题是指在不同计划期,根据不断增长的市场需求,调整生产能力,使产能与需求合适匹配以寻求企业盈利的最佳表现.能力扩张涉及长期的产能投资,是生产领域的战略决策问题.当面对不确定需求时,这一决策任务变得十分复杂,需要从回报与风险两个角度评估能力扩张方案的性能.本文基于Scenario树描述多阶段的随机需求,从而建立随机环境下能力扩张问题的Scenario决策模型.其中考虑两个决策目标:最大化利润和最小化期望下方风险,因而形成了一个双目标规划问题.为求解该问题,基于二进制粒子群优化技术,提出了双目标优化的粒子群算法.算例表明该算法可以得到近似Pareto前沿,且能揭示利润与风险的同向变化关系.     

随机需求与随机生产环境下的综合能力规划研究

为研究随机因素对一般制造企业能力扩张决策的影响,考虑市场需求的随机性和生产作业消耗的随机性,基于能力规划模型的一般形式构建了随机市场需求和随机生产环境下的能力规划模型.通过机会约束规划方法,找到了随机生产能力约束的确定性等价类,同时,使用随机线性约束的二阶段求解方法,建立了随机需求约束的确定性等价模型,以随机环境下期望成本最小为决策目标,得到了随机能力规划问题的确定性等价形式.建立了使用遗传算法搜索能力调整变量,而使用原始-对偶方法求解产品组合决策二次约束规划的算法结构.通过算例证明了模型和算法的有效性.     

考虑技术突破与技术升级的能力规划问题研究

技术进步与市场需求不确定性,都是制造业能力规划问题需要面对的最重要因素.以往研究仅考虑技术突破而没有考虑技术升级,较多考虑能力扩张而较少考虑能力更替,本文首次提出了一种同时考虑技术突破和升级的设备采购与替换的集成能力规划模型.在需求和技术进步双源不确定性条件下,采用Scenario方法建立了多计划期能力规划的集成决策模型,探求能力扩张、替换、维护的期望总成本最低.面对该决策问题所建立的非线性混合整数规划模型,本文为该NP complete问题设计了一种基于遗传算法框架的启发式求解算法,即通过增加变换操作的方法将该问题转换为可以随机进化求解扩张方案最优化求解替换方案的一个等价问题.在种群初始化过程中采取仅选择能力扩张决策进行染色体部分编码策略,然后用经典优化方法针对每个个体精确求解最优能力替换决策,将扩张和替换整体成本作为个体适应度参与个体评价与种群进化.实验结果表明,技术升级在不同需求变化情景下都可以有效降低能力规划的成本,且本文提出的启发式算法对于求解此类规划问题具有很好的收敛稳定性和性能稳定性.     

需求率依赖价格的新能源汽车租赁系统三方协调契约

考虑由新能源汽车制造商、租赁商和政府组成的三方系统,在市场需求率为随机且依赖租赁价格下,研究了租赁商的车队配置和租赁价格的最优决策以及系统协调问题。为此,分别建立了分散决策模型、集中决策模型和基于成本共担、收益共享和两部收费的联合契约协调模型。研究结果表明:分散决策下无法实现系统协调,通过引入这种联合契约,当契约参数满足一定条件时,不仅能够实现系统协调且可以使各成员收益达到帕累托改进。最后,通过算例分析验证了模型的有效性。     

需求率依赖价格的新能源汽车租赁系统三方协调契约

考虑由新能源汽车制造商、租赁商和政府组成的三方系统，在市场需求率为随机且依赖租赁价格下研究了租赁商的车队配置和租赁价格的最优决策以及系统协调问题。为此，分别建立了分散决策模型、集中决策模型和基于成本共担、收益共享和两部收费的联合契约协调模型。研究结果表明：分散决策下无法实现系统协调，通过引入这种联合契约，当契约参数满足一定条件时，不仅能够实现系统协调且可以使各成员收益达到帕累托改进。最后，通过算例分析验证了模型的有效性。     

考虑外包和生产能力约束的制造/再制造混合批量决策

制造/再制造集成系统是当今制造业发展的趋势.安排不同计划期下考虑生产能力、外包和库存要素的制造/再制造综合生产计划,能够降低再制造过程不确定性和提高企业生产的收益.从原设备生产厂商角度出发,考虑生产能力约束下的批量制造和批量再制造,分别构建以企业期望利润最大化为目标,回收产品到达与市场需求均服从泊松分布,回收产品可利用率服从均匀分布的随机综合制造/再制造混合批量决策模型.具体分为3种情形:无外包和有外包,以及外包下外包再制造能力有限与外包再制造能力无限.其中,市场需求由批量制造和批量再制造来满足.利用随机数学理论(启发式遗传算法)求解单产品下的混合决策模型,研究了回收产品质量可利用率和外包生产能力对批量决策的影响,并通过算例来证实算法的有效性.     

考虑决策惯性的随机网络路径选择与交通流分配模型

本文针对随机网络的出行情境,分析了出行者路径选择中的惯性行为及其影响因素,提出了可变的可靠性价值系数以描述出行者的决策惯性,进而定义了随机网络中考虑决策惯性与风险规避的路径选择决策,并给出了相应的数学表达.通过分析发现,本文建立的考虑决策惯性的路径选择决策模型具有一般性,能考虑多种有限理性因素对出行者路径选择的影响;并且,通过特定的参数设置,能表示为文献中现有的多种随机网络路径选择决策模型.随后,定义了随机网络考虑决策惯性的用户最优均衡,并给出了等价的非线性互补问题,对模型的解的存在性和解集的性质进行了讨论.本文还构建了算例,对用户最优均衡模型的性质进行了分析和说明.     

带有两生产模式的Newsvendor型产品供应链协调模型

已有的考虑两生产模式和期末二次订购的Newsvendor型产品供应链协调模型存在2个主要问题:①在集中决策下,供应链系统整体的期望利润表达式有误,并非为制造商和销售商在分散决策下各自期望利润的简单之和;②文献所提供的协调策略并不能使得供应链系统期望利润达到最大化.在修正已有文献中相关错误的前提下,重新建立了带有两生产模式的Newsvendor型产品供应链协调模型,提出了一个改进的收益共享契约来实现供应链的完美协调.最后,通过数值算例验证模型的优越性.     

基于作业成本的产品组合决策随机模型与求解

通过引入生产作业系统的随机因素和市场需求的随机因素,基于作业成本系统,建立了考虑随机生产和随机需求的产品组合决策模型.使用确定性等价类和二阶段方法,将随机规划模型转化为确定性等价优化模型,避免了通过随机模拟进行求解的时间消耗.     

订单生产制造企业承诺交货期决策研究

交货期决策对订单生产企业极其关键,研究考虑需求对价格和交货期敏感的市场中,建立了订单生产制造企业交货期决策模型,最优化分析显示存在最优的承诺交货期使企业边际收益达到最大化,并在优化结果的基础上探讨了模型成本参数变化和市场需求敏感性对承诺交货期决策的影响,通过数值算例进一步分析了模型变量对承诺交货期决策的综合作用。     

Application of MIGP in Phosphate Rock Districts Development Planning and System Economic Evaluation

This paper, based on the study results of a subproject under the Seventh Fiveyear-plan National Major Scientific and Technological Research Project, will concentrate on the application of the mixed integer goal programming in the studies on the optimization and comprehensive evaluation of investment decision and production planning in Yichang phosphate rock district in Hubei Province and in Dianchi district in Yunnan Province. The optimization models for mineral district development planning system are formulated through system analysis. A microcomputer software based on the combination of mixed integer programming and goal programming is developed to continuously implement the calculation for the mathematical model with arbitrary objective priority levels and for a group of such models. And a system economic evaluation model is developed to measure the profitability of optimal planning system scenarios. Finally, a large amount of output information are provided for the reference of decision makers.     

A Nonlinear Interval Portfolio Selection Model and Its Application in Banks

In classical Markowitz’s Mean-Variance model, parameters such as the mean and covariance of the underlying assets’ future return are assumed to be known exactly. However, this is not always the case. The parameters often correspond to quantities that fall within a range, or can be known ambiguously at the time when investment decision must be made. In such situations, investors determine returns on investment and risks etc. and make portfolio decisions based on experience and economic wisdom. This paper tries to use the concept of interval numbers in the fuzzy set theory to extend the classical mean-variance portfolio selection model to a mean-downside semi-variance model with consideration of liquidity requirements of a bank. The semi-variance constraint is employed to control the downside risk, filling in the existing interval portfolio optimization model based on the linear semi-absolute deviation to depict the downside risk. Simulation results show that the model behaves robustly for risky assets with highest or lowest mean historical rate of return and the optimal investment proportions have good stability. This suggests that for these kinds of assets the model can reduce the risk of high deviation caused by the deviation in the decision maker’s experience and economic wisdom.     

Two Types of Risk-averse Newsvendor Models with Limited Capacity

This article considers a newsvendor model, where the retailer is risk averse and his capacity is constrained. Two risk measures are considered: the downside risk measure and CVaR risk measure. Under the two measures, the optimal order quantities are obtained, and the impact of risk-averse degrees on the retailer's decision is analyzed. This model furthermore extends the classical newdvendor model, and it is more interesting and meaningful to consider the capacitated constraint in practice.     

长期投资决策的风险度及其应用

在回顾对投资风险论述的基础上，针对长期投资决策问题，应用信息论的理论与方法，引入投资风险度，并就其性质进行讨论．给出了带风险度的长期投资决策的净现值分析方法，同时用实例予以示范     

基于实物期权的ERP不确定性投资分析

企业资源规划系统(ERP)项目投资具有很大的风险和不确定性,投资决策一直是困扰决策者的难题.ERP项目投资决策是一个带有潜在随机过程和约束条件的多阶段投资决策问题,包含大量内在关联的投资机会.多段随机规划方法可以较好地解决带有潜在随机过程和约束条件的多阶段决策问题,克服了二项式方法和有限微分方法难以求解多段关联复合期权的弊端.运用多段随机整数规划方法结合ERP系统的投资特点建立了基于实物期权的ERP项目投资决策分析模型,设计了合理的模型求解算法.模型很好地考虑了项目投资过程中未来收益和投入成本的不确定性,相对于传统决策评价方法更加适合于ERP投资决策.     

基于CVaR准则的Newsboy型商品最优广告费用与订货策略

研究了风险厌恶型零售商在面对随机市场需求与广告投入相关时的最优广告投入与订货策略. 通过乘法需求形式将广告投入对需求的影响引入Newsboy问题中, 并以CVaR作为风险度量准则, 建立了风险厌恶型零售商广告投入与订货量联合决策的随机模型; 揭示了风险厌恶程度、需求不确定性以及商品本身特性对零售商最优广告投入和订货量的影响; 最后通过应用实例对理论结果进行了验证分析. 研究结果为零售商制订广告投入策略和相应的订货策略提供了参考.     

一种证券组合投资的模糊多目标规划方法

考虑了证券投资的预期收益率和风险的模糊性 ,利用多样化选择约束抵减证券投资的非系统风险 ,以证券组合投资的收益率极大化和β值极小化为目标 ,建立了一种新的基于模糊多目标规划的证券投资决策模型 ,指出了模型的求解方法 .