动态设施选址问题的数据驱动型自适应鲁棒优化方法研究
结题报告
批准号:
71801143
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
于国栋
依托单位:
学科分类:
G0102.运筹与管理
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈继光、盛东方、李玉晨、刘洋、张晨晓、孙小晴、祝蕊
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中文摘要
动态设施选址是组合优化及供应链与物流管理领域的代表性问题。关键因素的动态性及其信息的有限性对提高选址方案的可行性以及决策者快速响应环境变化的能力提出了挑战。为此,申请者基于前期研究,提出动态设施选址问题的数据驱动型自适应鲁棒优化方法研究项目。首先,研究动态设施选址确定型优化模型,并提出基于分段线性核学习支持向量聚类的可调节不确定集合构建方法,以充分利用当前有限信息提高不确定集合的准确性;基于此,构建自适应鲁棒优化模型,保证方案最优性与鲁棒性的最佳平衡,且具有较高的计算易处理性;然后,基于对偶理论研究优化模型的鲁棒对等式,以降低模型求解的复杂程度;为提高模型求解精度及效率,在精确算法研究的基础上,提出基于迭代过程在线学习的近似求解算法;为验证研究成果有效性,基于历史及现行案例对其应用。本研究期望能拓展设施选址问题及鲁棒优化领域基础理论,并为决策者提高动态环境下的响应能力提供理论和方法支持。
英文摘要
Dynamic facility location problem has been recognized as a fundamental issue in the fields of both combinatorial optimization and supply chain & logistics management. It also has been challenging to solve due to the ever-changing and limited information of key elements. To this end, based on our previous research, we propose a project addressing the data-driven adaptive robust optimization for dynamic facility location problem with limited information. First, we develop a deterministic model by analyzing several adjustment policies, which aims to lay a foundation for modeling the robust optimization. Then, we present a support vector cluster method incorporating a piece-wise linear kernel learning algorithm to construct the adjustable uncertainty set, which is able to be adapted to the dynamic environment, and keep the robust model computational tractable, even though taking full use of available data. To further simplify the robust model, we develop a robust counterpart based on the duality theory. An exact algorithm is proposed then and an online iteration state learning method is developed to accelerate the convergence rate. Last, we apply the model and algorithm proposed in practice by using historical and ongoing cases. We expect that the research can extend the fundamental methods in the fields of both facility location problem and robust optimization, as well as provide theoretical support for decision-makers improving the response ability under uncertainty and dynamics.
网络规划问题在诸多领域的战略决策中起着重要作用,如重大突发事件应急响应、物联通讯网络构建、物流与供应链网络设计等,其核心是设施选址问题。本项目针对有限动态不确定信息下的设施选址问题展开了深入研究。研究成果主要包括:完全信息下基于随机规划的大规模网络设计优化模型及求解算法、有限信息下基于鲁棒优化的大规模网络设计模型及求解算法、基于在线学习的大规模即时急救服务网络动态部署优化方法、基于拉格朗日原始-对偶在线学习的服务网络资源动态分配方法、考虑内生不确定性和主动干预决策的网络设计可靠性优化等。上述研究综合运用随机规划、鲁棒优化、马尔科夫决策过程、排队论等优化方法,并创新性地提出了数据驱动的在线学习优化算法,显著提高了在有限动态不确定信息下网络选址决策的可行性和可靠性。围绕上述内容,项目组共完成学术论文14篇,其中已在Omega、IEEE Transactions on Engineering Management、International Journal of Production Research、Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review等领域权威期刊发表8篇。项目研究成果可为诸多领域不确定环境下的网络设计优化问题提供理论和方法指导,有助于进一步丰富和完善数据驱动的优化决策方法和应用场景。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1080/0305215x.2020.1740920
发表时间:2021
期刊:Engineering Optimization
影响因子:2.7
作者:Yuchen Li;Guodong Yu;Jianghua Zhang
通讯作者:Jianghua Zhang
A scenario-based hybrid robust and stochastic approach for joint planning of relief logistics and casualty distribution considering secondary disasters
考虑次生灾害的基于场景的混合鲁棒随机方法用于联合规划救援物流和伤亡分配
DOI:10.1016/j.tre.2020.102029
发表时间:2020-09-01
期刊:TRANSPORTATION RESEARCH PART E-LOGISTICS AND TRANSPORTATION REVIEW
影响因子:10.6
作者:Li, Yuchen;Zhang, Jianghua;Yu, Guodong
通讯作者:Yu, Guodong
DOI:https://doi.org/10.1016/j.tre.2020.102029
发表时间:2020
期刊:Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review
影响因子:--
作者:YuchenLi;Jianghua Zhang;Guodong Yu
通讯作者:Guodong Yu
Risk-averse flexible policy on ambulance allocation in humanitarian operations under uncertainty
不确定性下人道主义行动中救护车分配的风险规避灵活政策
DOI:10.1080/00207543.2020.1735663
发表时间:2020-03
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF PRODUCTION RESEARCH
影响因子:9.2
作者:Yu Guodong;Liu Aijun;Sun Huiping
通讯作者:Sun Huiping
Online Risk-Averse Resource Allocation in Queuing Networks
排队网络中的在线风险规避资源分配
DOI:10.1109/tem.2021.3052839
发表时间:2021
期刊:IEEE Transactions on Engineering Management
影响因子:5.8
作者:Guodong Yu
通讯作者:Guodong Yu
有限信息下考虑内生性的聚合服务网络设计优化
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    43万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    于国栋
  • 依托单位:
国内基金
海外基金