دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 141113
ترجمه فارسی عنوان مقاله

طراحی شبکه در محدوده دادههای کمیاب با استفاده از لحاظ بهینه سازی توزیع شده قوی

عنوان انگلیسی
Network design in scarce data environment using moment-based distributionally robust optimization
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
141113 2017 14 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Computers & Operations Research, Volume 88, December 2017, Pages 44-57

ترجمه کلمات کلیدی
طراحی شبکه تصادفی / قوی، بهینه سازی توزیع بهینه، برنامه ریزی خطی مختلط عدد صحیح، خطی سازی چندجملهای، الگوریتم برش هواپیما،
کلمات کلیدی انگلیسی
Stochastic/robust network design; Distributionally robust optimization; Mixed-integer linear programming; Polynomial linearization; Cutting-plane algorithm;
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله  طراحی شبکه در محدوده دادههای کمیاب با استفاده از لحاظ بهینه سازی توزیع شده قوی

چکیده انگلیسی

We consider a network design problem (NDP) under random demand with unknown distribution for which only a small number of observations are known. We design arc capacities in the first stage and optimize single-commodity network flows after realizing the demand in the second stage. The objective is to minimize the total cost of allocating arc capacities, flowing commodities, and penalty for unmet demand. We formulate a distributionally robust NDP (DR-NDP) by constructing an ambiguity set of the unknown demand distribution based on marginal moment information, to minimize the worst-case total cost over all possible distributions. Approximating polynomials with piecewise-linear functions, we reformulate DR-NDP as a mixed-integer linear program optimized via a cutting-plane algorithm. We test diverse network instances to compare DR-NDP with a stochastic programming approach, a deterministic benchmark model, and a robust NDP formulation. Our results demonstrate adequate robustness of optimal DR-NDP solutions and how they perform under varying demand, modeling parameter, network, and cost settings. The results highlight potential niche uses of DR-NDP in data-scarce contexts.