一种多损失条件风险值的双层规划模型及应用

在两级供应链中制造商与零售商之间的多产品定价与订购问题, 是一个多损失的双层风险决策问题, 可以建立双层规划模型解决. 本文研究了一种多损失条件风险值的双层规划模型, 对于多个损失函数和对应的权值水平, 在给定的置信水平下, 定义了不超过给定损失值的最小风险值(即VaR值)和对应的累积期望损失值(即CVaR损失值) 概念, 然后建立了一个多损失条件风险值的双层规划模型, 该模型的目标是求上下层的多损失CVaR值达最小的最优策略, 我们证明了它可以通过另一个较容易求解的双层规划模型获得最优解. 最后, 给出了两级供应链中多产品的定价与订购的双层条件风险值模型, 通过对2种面包产品销售数据进行计算, 获得了面包制造商的最优批发价和最优回购策略, 及零售商最优订购量.     

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.     

考虑用户风险规避的V2G备用消费价格补贴CVaR模型研究

在单风险中性电网公司与单风险规避用户组成的V2G备用销售侧系统中,用户的风险规避及电网公司对其的消费价格补贴都会直接影响用户备用预订和消费行为.在CVaR风险度量准则下,构建了考虑用户风险规避的V2G备用消费价格补贴CVaR模型,并分别求解了一体化和分散决策下有、无消费价格补贴时的用户最优备用预订容量,以及有消费价格补贴下电网公司的均衡消费价格补贴.在此基础上,给出了利用消费价格补贴协调该V2G备用销售侧系统且达到Pareto改进时用户风险规避程度、电网公司备用预订合约价格以及消费价格补贴之间满足的解析关系.最后,将模型拓展到双方考虑用户风险规避信息不对称,分析用户隐瞒风险规避程度的动机及其对有消费价格补贴下的分散决策CVaR模型的影响.研究发现:在消费价格补贴策略下,风险规避型用户的最优V2G备用预订容量与其风险规避值负相关,而与备用预订的合约价格正相关;用户的风险规避值会对其均衡时的CVaR利润产生先负向后正向的影响;在电网公司与用户对后者风险规避程度存在信息不对称的情形下,用户为了提高获得的最优CVaR利润,具有虚假报高风险规避值的动机.数值算例也验证了所提出的模型与理论分析的可行性.     

Optimal decisions when balancing expected profit and conditional value-at-risk in newsvendor models

This paper investigates a risk-averse inventory model by balancing the expected profit and conditional value-at-risk (CVaR) in a newsvendor model setting. We find out that: i) The optimal order quantity is increasing in the shortage cost for both the CVaR only criterion and the tradeoff objective. ii) For the case of zero shortage cost, the optimal order quantity to the CVaR criterion or tradeoff objective is increasing in the selling price, respectively. However, it may not be monotonic in the selling price when incorporating a substantial shortage cost. Moreover, it may be larger or less than the risk-neutral solution. iii) Under the tradeoff objective function, although the optimal order quantity for the model without shortage cost is increasing in the weight put on the expected profit, this property may not be true in general for the model with a substantial shortage cost. Some numerical examples are conducted to verify our results and observations.     

Production planning problem with pricing under random yield: CVaR criterion

In this paper, we address a basic production planning problem with price dependent demand and stochastic yield of production. We use price and target quantity as decision variables to lower the risk of low yield. The value of risk control becomes more important especially for products with short life cycle. This is because, the profit implications of low yield might be unbearable in the short run. We apply Conditional Value at Risk （CVaR） to model the, risk. CVaR measure is a coherent risk measure and thereby having nice conceptual and mathematical underpinnings. It is also widely used in practice. We consider the problem under general demand function and general distribution function of yield and find sufficient conditions under which the problem has a unique local maximum. We also both analytically and numerically analyze the impact of parameter change on the optimal solution. Among our results, we analytically show that with increasing risk aversion, the optimal price increases. This relation is opposite to that of in Newsvendor problem where the uncertainty lies in demand side.     

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.     

资金约束模糊报童问题Stackelberg均衡策略

面对市场模糊需求,建立了两层决策系统中负指数折扣多产品资金约束报童模型．对制造商而言,该模型不仅可实现一般文献中求解折扣价格的目的,还可计算出起始折扣点（或折扣区间）;对批发商而言,该模型可获得资金约束条件下多产品的订购策略．结合模糊模拟技术与遗传算法,设计了混合智能算法对模型进行求解．算例分析表明,当制造商采取负指数型折扣时,既使得批发商订购量达到资金约束上限,又使得制造商和批发商利润均增加．因此,该负指数折扣有效且在两层决策系统意义上可实现完美协调．     

基于效率和经济价值的期货套期保值二次决策准则

基于不同风险测度得到的期货套期保值策略不同,利用套期保值效率可以对比分析不同风险测度下的套期保值效果.然而,当考虑套保成本时,套保效率大的套保策略不一定是"最优"的.为兼顾套保效率和套保成本,引入经济价值进一步对比不同套保策略的效用,提出期货套期保值二次决策准则.首先,构建方差、VaR和CVaR等风险测度下的期货套期保...     

CVaR准则下考虑信息预测成本的供应链协调机制

研究由一个风险中性的供应商和一个风险厌恶的零售商组成的二级供应链. 为了很好地估计随机需求, 零售商聘请专家对需求进行预测. 分析在CVaR风险度量准则下, 风险厌恶程度对零售商的需求信息预测投入和订货策略的影响. 证明了在一定条件下, 可以通过回购契约实现供应链协调. 研究结果表明在分散决策下, 随着零售商风险厌恶程度的增加, 零售商对需求信息预测投入会增加, 同时订货量随之减少. 回购契约可以消除风险规避效应和双重边际效应, 使风险厌恶的零售商的信息预测水平和订货量同时达到系统风险中性环境下的最优水平.     

具有条件风险值的动态火力分配方法

针对火力分配（weapon-target assignment,WTA）中的不确定性因素,研究了一类目标数量和类型不确定的动态火力分配问题。首先,构建了最小总任务费用的确定型WTA模型;其次,引入时间变量、想定模式和风险值约束,把确定型WTA问题转化为具有条件风险值约束的两阶段动态WTA问题,并用线性不等式集代替条件风险值约束,从而把动态WTA问题转化为混合整数规划问题;最后,设计一种循环多次交换禁忌搜索算法。仿真结果表明,新算法能够在较短时间内求解较大规模动态WTA的优化问题。     

带有缺货惩罚的报童模型中的CVaR 研究

研究报童模型中,在条件风险估值(Conditional Value-at-Risk,简记为CVaR)风险度量准则下,缺货惩罚和风险厌恶程度对厌恶风险的零售商的最优定购数量的影响.当没有缺货惩罚时,人们已经知道,在风险厌恶环境中的最优定购数量小于风险中性时的最优定购数量.本研究结果表明,当有缺货惩罚时,上述结论不一定成立,这依赖于需求的分布、风险厌恶的程度以及单位缺货惩罚的大小.文中用两个数值例子来对此进行了说明.     

Optimal multi-asset investment with no-shorting constraint under mean-variance criterion for an insurer

This paper considers the optimal investment strategy for an insurer under the criterion of mean-variance. The risk process is a compound Poisson process and the insurer can invest in a risk-free asset and multiple risky assets. This paper obtains the optimal investment policy using the stochastic linear quadratic (LQ) control theory with no-shorting constraint. Then the efficient strategy (optimal investment strategy) and efficient frontier are derived explicitly by a verification theorem with the viscosity solution of Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) equation.     

带网络结构的自适应Lasso分位数回归及其应用

CVaR是衡量组合投资的重要风险测度,如何在CVaR组合模型中选择稳健的资产组合以降低管理时间和经济成本十分重要.理论上CVaR模型下的资产组合决策可转化为分位数回归,受此驱动,该文构建了带网络结构的自适应Lasso分位数回归,对高维资产进行选择.自适应Lasso对变量的回归系数进行加权约束,理论上具有变量选择的一致性.网络结构是基于复杂网络理论构造,能够体现出资产之间的复杂联动关系,因此它对改进选择结果是有利的.该文基于线性规划进行求解,对CVaR组合投资决策中特有的计算问题采取两步迭代的方式进行.多种情形下的模拟分析显示,新模型的变量选择效果和预测表现均最优,且随着变量之间相关性的增强,网络结构带来的优势愈发明显.最后,使用249只股票数据进行了实证分析,通过滚动建模的方式,得出新模型具有良好的稳健性与应用意义.     

考虑延期交货、转包和非减库存能力约束的单产品批量模型

研究了一个非减库存能力约束下的允许延期交货和转包的单产品动态批量问题.引入子计划概念,通过先求解所有可能的子计划,再基于动态规划搜索子计划的最优组合,得到问题的最优解.给出了所有子计划的通用数学描述,并通过松弛正生产量约束将子计划的计算分成两个子问题;依据子问题和子计划最优解的性质,设计了求解子问题和重新集结松弛约束的多项式算法;在此基础上提出了一个复杂性为O(T4)的求解整个规划问题的多项式动态规划算法,这里T是规划时段上的周期数.最后通过数值试验测试了该算法的性能.     

具有风险规避者和偏爱者加盟的供应链优化与协调模型

将近年来发展起来的金融风险控制工具--条件风险值进行扩展,提出了条件风险偏爱值和条件风险好恶值的概念;然后将其引入到具有风险规避者和偏爱者加盟的供应链优化与协调问题的研究,建立了随机需求下由具有不同风险规避和偏爱特性的单个供应商与单个零售商组成的两级供应链的条件风险规避值、条件风险偏爱值、条件风险好恶值模型和基于条件风险值、风险偏爱值、条件风险好恶值的最优订购量模型及协调供应链的最优回购契约模型,并对模型进行了分析,揭示了供应商和零售商的风险规避和偏爱程度对最优订购量、回购价格及供应链协调的影响;最后通过一个算例进一步验证本文的研究结论。     

基于动态CVaR模型的房地产组合投资的风险度量与控制策略

研究了基于动态条件风险值(CVaR)模型的房地产组合投资风险度量问题.定义一种动态CVaR模型,它是一个动态规划问题,证明了它可以等价一个非线性规划问题求解.据此,建立了一个基于动态CVaR的房地产组合投资优化模型,通过计算这个模型可以得到在一定置信水平下的房地产投资的风险损失值和组合投资比例.应用这个模型对全国10个城市的房屋价格数据进行了多阶段的风险值和投资比例数值计算,结果表明多阶段组合投资的风险值要比单个阶段更小.控制风险的主要策略是选择低风险的CVaR值的投资组合.     

受需求风险干扰的供应链系统最优控制策略

讨论了一类受需求风险干扰的供应链系统的最优控制问题.在建立包含市场顾客层、中间集结层和分销层的供应链系统结构模型的基础上,考虑系统受到市场需求风险的干扰,构建了受需求风险干扰的供应链系统动态模型,将前馈反馈最优控制理论引入模型,设计算法,给出了模型的最优控制策略.最后,通过对实例的仿真计算,验证了最优控制策略对需求风险的抑制作用.研究表明,前馈反馈最优控制策略是一种对需求风险具有明显抑制作用的鲁棒性控制策略.     

基于实物期权的物流外包成本风险

结合物流外包成本风险的特点，考虑物流外包的四种不确定性因素：外包单位价格、单位外包管理成本、转换成本和产品的市场需求，建立了物流外包决策的实物期权模型，并根据具体实例对模型进行模拟分析，结果表明外包价格和转换成本的变动越大，期权价值越大，而管理成本和需求量变动对期权价值的影响较小。因此，企业在与第三方物流提供商签订合同的同时买入一份欧式看跌实物期权，可以有效规避外包价格上升和高的转换成本给企业带来的风险。     

灾害应对策略的评估模型及分类框架研究

根据影响救灾行动绩效的两个关键因素:灾害响应时间和物流专业化水平,提出了一种灾害应对策略的评估模型及分类框架.该策略评估模型以最小化社会损失为目标,通过建立政企合作下最优订货量模型和社会损失效率评价模型,从数量和效率两个维度分析灾害救援行动的绩效.根据此框架,可以将常见的灾害应对策略划分为4类:即时型自主物流策略、预防型自主物流策略、即时型外包物流策略和预防型外包物流策略.在此框架下,通过横向和纵向的交叉比较及实际算例分析得到如下结论:对于帐篷、棉被等非易腐物资,采用预防型自主物流策略可以在数量和效率两方面提高救灾行动绩效,这与我国目前大力发展救灾物资储备体系和基础运输网络以提高救灾行动绩效的政策相吻合;对于药品、食物、血浆等易腐性救灾物资,采用预防型外包物流策略则更为有效,这一结论从理论的角度证明了政企合作式救灾应急模式的可行性和必要性.该研究对未来我国健全救灾物资储备制度、完善救灾应对策略体系、建立政府与企业合作救灾新模式提供了理论依据.     

加法需求模式下具有风险厌恶零售商的供应链合作博弈分析

考虑了一个风险厌恶型的零售商面临依赖价格的随机需求的供应链合作博弈问题.零售商以条件在险价值(CVaR)作为其风险衡量,制造商为风险中性,研究了最优均衡批发价格、零售价格和订货量,从而发现,在加法需求模式下,具有相同协商权利时的Nash博弈问题和具有不同协商权利时的Nash博弈问题都存在均衡解,并将加法需求模式与一般随机需求的情况进行比较分析,发现当需求噪声服从均匀分布时,在加法需求模式下,制造商占整个供应链的利润比例比在一般随机需求情况下的大.