季节性氢储能–混氢燃气轮机系统两阶段随机规划

规划配置制氢-季节性氢储能-混氢燃气轮机系统,可综合解决丰能季节富裕能源存储及其向枯能季节转移应用问题,保障新能源为主体的新型电力系统供电可靠性。考虑多能源荷不确定性及长时间尺度波动耦合特性,提出最小均差-熵权法及季节性分解法的随机规划场景建立方法,包括基于最小均差-熵权法的多能源荷典型年选择,基于季节性分解法的多能源荷长期趋势分量、季节性分量及随机分量的获取,并将随机不确定分量与典型年确定场景叠加,建立随机规划典型场景集。针对复杂耦合系统规划问题,提出两阶段随机规划策略,并据此建立丰能季“制氢-储氢”系统容量优化配置模型和枯能季混氢燃气轮机优化配置模型。算例仿真验证方法的有效性,配置该系统与新增火电机组相比具有低碳价值及经济可行性。

两阶段金融衍生品清算问题的半定规划松弛方法

在不限制暂时性及永久性价格影响参数大小关系下,研究两阶段金融衍生品清算问题的半定规划(Semi-definite programming,SDP)松弛方法,其优化模型为一个带有线性和单个非凸二次约束的非凸二次规划(Quadratically constrained quadratic program,QCQP)问题。针对该非凸QCQP问题,给出了一个带有Secant割的SDP松弛,并估计了它与原问题之间的间隙。随机例子的数值结果表明该SDP松弛可以得到原问题更紧的上界,从而为寻求原问题的一个好的近似解提供方法。

基于马尔可夫链的蒸汽动力系统两阶段随机规划

现有的解决蒸汽动力系统蒸汽需求不确定性的优化方法有随机规划和鲁棒优化,但二者不能同时兼顾稳定性和经济性。本文提出一种基于马尔可夫链的两阶段随机规划去解决这个问题。第一阶段基于空间距离表达划分不确定变量,通过聚类算法划分成不同工况。第二阶段基于状态切换概率构建马尔可夫链,通过场景生成和削减的方法预测蒸汽的需求值。以某煤制气企业蒸汽动力系统为实例建立相应的优化模型,将预测的蒸汽值带入优化模型求解,得出的最优操作方案与随机规划和鲁棒优化法进行对比和分析。结果表明,本优化方法综合了随机规划经济性高和鲁棒优化稳定性高的优点,稳定性和经济性都介于随机规划和鲁棒优化的中间,为解决蒸汽动力系统的不确定优化问题提供了新思路。

福建省创新两阶段效率及影响因素探析——基于随机前沿分析模型

基于福建省9个地市的面板数据,运用随机前沿分析模型量化测度福建省的创新两阶段效率,同时考察和分析创新两阶段效率的影响因素。结果表明:福建省创新两阶段效率总体水平不高,技术研发效率呈小幅度波动态势,成果转化效率呈总体上升态势;福建省创新两阶段效率存在显著的区域差异,但这种差异性随着时间的推移呈下降趋势;研发人员投入是影响创新两阶段产出的重要因素,研发资本的利用效率有待提高;数字经济发展水平、政府支持力度对创新两阶段效率具有显著的正向作用,优化产业结构能促进技术研发效率提升,外商直接投资对技术研发效率具有明显的负向作用,而人力资本水平未能促进技术研发效率提升,但对成果转化效率具有显著的促进作用。

基于带补偿的两阶段随机规划的供应链网络设计模型

基于两阶段补偿机制的随机规划的方法建立了不确定需求和供应下的供应链网络设计模型,设计了一个集供应、生产和需求的供应链网络使得它的期望总成本最小,并采用一种L型分解算法求解提出的模型,最后用一个数值算例证明了提出模型的有效性。

基于两阶段模糊随机优化模型的宁夏地区电力规划研究

科学合理的电力系统中长期规划是实现地区可持续发展的重要保障,然而电力需求波动以及不确定的环境政策给管理决策带来了风险与挑战。将两阶段随机优化方法与模糊理论相结合,提出了两阶段模糊随机优化(TFSP)方法,能够有效处理多重不确定信息,并且在决策过程中体现决策者风险偏好。以宁夏地区为例开展不确定环境下的电力系统中长期规划实证研究,结合目前宁夏地区的发电结构、未来电力需求、可再生资源开发利用潜力、污染物排放控制等因素,建立以系统收益最大化为目标的电力系统中长期优化模型。结果表明,TFSP方法能够有效地帮助不同风险偏好的管理者实现复杂不确定环境下电力系统机组扩容、污染物技术投资等决策支持。

基于两阶段随机规划方法的灌区水资源优化配置

灌区水资源优化配置的不确定性研究,对于提高水分的利用效率,减少农业灌溉用水,建立节水型社会具有重要的意义,尤其是对于中国的干旱半干旱地区。该文针对灌区水资源系统中存在的不确定性,以西营灌区、清源灌区、永昌灌区为研究区域,运用区间2阶段随机规划的方法,建立了地表水和地下水联合调度的灌区之间水资源优化配置模型。该模型以多灌区、多水源联合调度系统的成本最小为目标函数,引入随机数和区间数表示该系统中存在的不确定性,将地下水和地表水水资源在不同地区之间进行优化,并以配置结果为输入数据,以作物全生育期的水分生产函数为基础,建立灌区不同农作物灌溉定额的非线性区间不确定性水资源优化配置模型,将优化配置水量分配到灌区典型农作物。2个模型均以区间的形式给出优化配置的结果,为决策者提供更为准确的决策空间,更真实地反映实际的水资源优化配置形式。

基于区间多阶段随机规划模型的灌区多水源优化配置

灌区多水源灌溉系统中存在许多不确定性因素,随着系统环境的变化及不确定性因素的影响,导致其配水过程具有动态特征。针对灌区多水源灌溉系统的配水特点,该文建立基于区间多阶段随机规划的灌区多水源优化配置模型。同时,考虑灌溉水对作物产量的影响,引入水分敏感指数权重系数,并以黑龙江省和平灌区水稻不同生育阶段灌溉水资源优化配置进行实例研究。结果表明,在不同来水情境下,管理者可根据各个生育阶段水分敏感指数权重系数,判断作物不同生育阶段的需水敏感程度,当来水情境的来水量多时,会产生余水量,可调配给下一生育阶段;当来水情境的来水量少时,管理者可在减少灌溉水量与增加外调水之间进行权衡,并根据需水关键期与需水非关键期做出决策,使水资源在作物生育阶段间及作物生育阶段内进行分配,实现灌区多水源灌溉系统的动态配水。该模型的应用在确保作物产量的同时,使灌溉水资源在作物各个生育阶段进行合理配置,有效地避免了水资源浪费,对提高灌溉水利用效率、保证水资源的可持续利用具有重要意义。

基于区间两阶段模糊随机模型的灌区多水源优化配置

针对灌区水资源调度系统中的不确定性和复杂性,该文以红兴隆灌区为研究区域,构建区间两阶段模糊随机规划模型,并将其应用到灌区地表水和地下优化配置中,模型以灌区多水源联合调度系统收益最大为目标函数,引入区间数、模糊数、随机变量表示系统中的不确定性,对地表水和地下水在各作物之间配水目标进行优化。通过计算得到不同水源向不同作物配水的最优配水目标值及最优配置水量,模型不仅可以充分考虑到不确定性因素对系统收益的影响,而且可以将经济效益与处罚风险进行权衡。以2006年红兴隆灌区作物种植情况及灌溉情况为例进行研究分析,得到系统最大收益值在1 355.144×106～2 371.792×106元之间,该优化结果以区间形式给出,可以为决策者提供更为宽裕的决策空间,从而获得最为科学的决策方案。

基于鲁棒随机模型预测控制的园区综合能源系统两阶段优化

可再生能源发电与负荷的不确定性给园区综合能源系统的安全准确调度带来了巨大挑战,为了提高系统调度的准确度和运行经济性,提出了一种基于鲁棒随机模型预测控制的两阶段优化调度策略。该模型考虑到园区综合能源系统中负荷预测误差分布的规律性和可再生能源出力波动的概率分布难以准确刻画的特点,分别利用随机优化和鲁棒优化处理负荷侧和发电侧的不确定性;在第二阶段的优化目标中加入协调策略以使实时优化控制变量值尽量接近日前全局优化值,从而在修正第一阶段预测误差的同时克服实时优化过程中的短视效应;通过算例对比分析证明了所提策略可以有效平衡不同优化时间尺度上的预测误差与系统短视效应所带来的经济性影响,有利于兼顾系统的经济性与鲁棒性。

不确定条件下的区间两阶段模糊可信性约束规划配水模型研究

以黑河中游为研究对象,考虑农业灌溉系统的不确定性,建立了区间两阶段模糊可信性约束规划模型,用于区域农业水资源优化配置。该模型以经济效益最大为目标函数,引入模糊变量、概率分布和区间数来表示多重不确定性。通过设置不同的可信性置信水平,模型可解决带有违背约束的模糊风险问题。模型的结果可为黑河中游地区农业水资源优化管理和作物种植结构优化提供帮助。

分式两阶段随机优化模型在作物种植结构优化中的应用

以甘肃省武威市民勤县为例,构建了以单方水效益期望值最大为目标的分式两阶段随机规划模型对地区5种主要作物进行种植结构优化,该模型可以在满足粮食安全基础上得到不同水文年不同可用水量下的作物种植结构。比较优化结果与现状水平年种植结构下的指标,现状种植面积比优化结果种植面积多出50.68%,耗水量多出36.91%,但现状水平年的种植收益比优化结果少了0.33亿元,单方水效益低1.33元/m^3。优化结果充分满足了作物的灌溉需求,极大提高了农业生产的用水效率,为民勤县以及类似灌区作物种植结构优化提供了理论依据与决策支持。

飞机路线恢复问题的两阶段随机规划方法研究

针对飞机故障修复时间的不确定性,建立了飞机路线恢复的两阶段随机优化模型:第一阶段模型为飞机资源指派模型,以延误和取消成本之和最小为目标函数;第二阶段补偿模型根据飞机故障修复时间的随机情景,以航班时间重排恢复策略的期望成本最小为目标函数。针对随机模型的结构,设计随机启发式算法。算例结果表明,采用随机模型和算法可以有效地提高不正常航班恢复方案的可行性,比确定型模型节约5.8%左右的恢复成本。

城市化2.0与规划转型——一个两阶段模型的解释

城市化和任何现代商业模式一样,都分为"积累"和"生产"两个阶段。前者需要把未来的收益流贴现过来形成资本,后者需要把形成的资产还原为真实的收益流。由于积累和生产收益模式的不同,当城市化从1.0转向2.0时,会出现"现金流缺口"。由于资本和现金流存在不可替代性——资本收益只能用于资本性投资,运营性支出只能由现金流覆盖——怎样创造足够的现金流,就成为城市化1.0能否成功转向2.0的关键。存量规划的核心,就是将已经形成的资产转化为现金流。

基于两阶段随机规划的热电机组深调峰辅助服务竞价策略

随着中国电力体制改革的推进,热电厂可参与的能量市场呈现多样化。为了在多能量市场中使热电厂的收益最大化,提出基于两阶段随机规划的热电厂深度调峰辅助服务市场竞价策略。采用拉丁超立方场景法对负荷不确定性建模,并通过相应指标对场景的生成质量进行评估。为考虑竞争对手的可能报价和投标量及相应约束,采用动态排队法对深度调峰市场进行出清,得到深度调峰市场边际出清价格和出清量以确定热电厂在电能市场和深度调峰市场的投标量。最后以热电厂总收益最大为目标确定报价系数。算例结果表明,拉丁超立体法生成的场景质量比蒙特卡洛法生成的场景质量高,此外,同时参与电能市场和深度调峰市场的收益高于只参与单一市场的收益,而且配置储热罐会进一步提升收益。

基于两阶段整数规划的空气质量管理模型研究

针对空气质量管理系统存在的复杂性与不确定性,基于两阶段随机规划(TSP)和混合整数规划(MIP)方法,研究开发了一个两阶段随机混合整数空气质量管理(TSMI-AQM)模型进行污染物处理与排放规划,以实现有效管理政策的制定。开发的TSMI-AQM模型不仅能够处理表示为概率密度函数的不确定性,而且能够反映系统复杂性。同时,TSMI-AQM模型能够对决策相关的政策情景进行动态分析。TSMI-AQM模型应用到一个假设的污染物处理与排放规划案例中,结果表明:不同生产企业能够选择合适的污染物控制措施,确定合理的污染物允许处理量与超标处理量以及污染物超标排放量。

带补偿的两阶段随机规划航班时隙分配研究

针对我国民航业迅猛发展的现状以及在机场容量不确定情况下现有时隙分配方法存在不足而造成时间成本损失的问题,建立了带补偿的两阶段随机规划时隙分配模型,提出了一种计算累积延误的补偿函数与一种综合多方面因素构建的当量航班补偿函数。最后结合实际数据利用MATLAB编程对模型进行了求解,结果证明模型不但能够在容量不确定情况下找到最优的时隙分配结果,而且能够找到每种容量情景下的最优分配结果,将分配结果与RBS算法进行比较,在总成本上减少了32%,最终验证了模型的可行性与高效性。

考虑生态环境的灌区双水源区间两阶段模糊可信性约束模型

对水资源进行合理的优化配置是缓解水资源短缺问题和遏制生态环境持续恶化的重要途径之一。为了实现水资源的可持续利用和生态环境的良性循环,该研究针对灌区水资源配置系统中存在的复杂性和不确定性,以黑龙江省建三江垦区为研究区,将水质污染治理成本(生态补偿费用)与系统经济收益相结合作为目标函数,引入离散区间、概率分布函数及模糊数表示系统中的多重不确定性,通过设置不同的可信性置信水平解决带有违规风险概率的模糊风险问题,进而建立考虑生态环境的区间两阶段模糊可信性约束规划模型。通过对模型求解,实现地表地下水资源在典型作物间合理的优化配置,得到不同来水情境下生态补偿费用、不同水源不同作物的最优配水方案及不同可信性置信水平下系统最大经济效益,结果表明:模型能够反映系统中的不确定性,有效平衡系统收益与违规风险,并通过满足生态需水和农业排污约束以促进系统经济效益和生态环境的协调发展;当来水水平分别为低、中、高3种流量时,研究区地表水生态补偿费用和地下水生态补偿费用均呈现下降的趋势;当可信性置信水平为1.0时,系统经济收益为29.88×10^(8)~52.18×10^(8)元,当可信性置信水平为0.5时,系统经济收益为31.17×10^(8)~53.44×10^(8)元,系统收益值随着可信性置信水平的降低而升高,管理者可根据实际情况和风险偏好选择科学合理的决策方案,以实现水资源的高效利用与可持续发展。该研究所构建的不确定性优化模型和作物配水结果可为类似地区的水资源优化配置提供参考。

我国商业银行效率研究——基于交互评价的两阶段网络交叉效率模型

已有"自评"两阶段网络DEA模型未能考虑其他决策单元指标权重取值情况,且存在权重向量非唯一的可能。文章对原有"自评"模型进行指标权重向量唯一化的二级规划,引入交叉效率的"自互评"模式构建了两阶段网络交叉效率模型,将商业银行运营过程分为以存款作为中间产出指标的两个相关联阶段,并对2009—2013年间我国16家上市商业银行进行了效率分析。结果显示,我国上市银行整体效率比较稳定,尚有较大提升空间,各类银行效率差异不大,且有趋同的趋势;盈利效率差异化不明显且变动平缓,吸储效率更能影响综合效率的结果。与"自评"模型相比,两阶段网络交叉效率模型评价客观,稳定性更强。

基于随机需求的两阶段定价策略模型

现阶段随机需求的定价问题中,普遍公认的一个前提是随机变量的分布事先假设是准确无误的,但现实中往往是不可能的,必然会存在偏差。文章针对这一理论与实践的差距这一弊端,提出了随机变量的分布可能存在偏差时的两阶段定价策略,即考虑到产品投放市场需求得到解决后,追求利润最大化的厂商必定会调整销售计划的定价策略。