国科大经管学院师生取得关于时间序列预测型分布鲁棒优化的最新研究成果
2024年09月12日
作者:文/经管学院
近日,由国科大经管学院博士研究生胡杰(第一作者)和王曙明教授与合作者的研究成果“Budget-driven multi-period hub location: A robust time series approach”被期刊Operations Research (OR)正式接收。OR作为UT-Dallas 24\FT 50\ABS 4期刊,是国际公认的运筹与管理领域顶级期刊之一。
该项研究聚焦于在时间序列需求分布存在不确定性的情况下,如何优化多阶段枢纽选址问题中的选址与运输决策。研究的核心挑战包括:一方面,需求分布在各阶段之间存在相关性且未知;另一方面,多阶段枢纽选址规划中伴随成本流风险。为应对时间序列需求的不确定性,研究提出了一种鲁棒优化方法,首次将时间序列预测模型嵌入分布不确定集中,能够有效捕捉阶段间需求的相关性,从而提升决策的精准度。在适当的假设条件下,研究证明了基于 VAR(p) 或 VARMA(p,q) 的嵌套型分布不确定集可以确保模型解具备有限样本下的性能保证。为了确保成本流的稳定性,研究构建了一个预算驱动的满意度模型,通过将各阶段的期望成本控制在预算范围内,并最大化分布不确定集的大小,从而优化选址决策的鲁棒性。此外,研究还发现,预算驱动模型在特定情况下等同于优化成本的“夏普比率 (Sharpe ratio)”。该研究为多阶段预测型数据驱动最优化提供了新的探索方向。