基于ARIMA-LSTM组合模型的原油产量时序预测研究

针对现阶段油田产量预测中所出现的一些预测效果不理想的问题,开展了对全国原油产量的时序预测研究.针对全国原油2011-2020年产量所呈现出来的特点,采用一种基于时间序列自回归移动平均模型(ARIMA)结合长短期记忆网络(LSTM)组合模型的预测方法.首先,运用时间序列ARIMA模型的建模思想,对全国原油产量进行初步预测,再通过LSTM训练拟合残差并进行预测.最后将LSTM的预测结果补偿到初步预测结果中,得到组合预测值.组合模型预测结果显示,预测结果比较可靠,对预估原油产量具有一定的参考价值.     

双机成比例无等待流水线重调度干扰管理研究

针对由异速机构成的双机成比例无等待流水线的加工特点,研究了机器扰动工况下的生产重调度问题,提出了兼顾初始调度目标(最小化制造期)和扰动修复目标(最小化工件滞后时间和)的干扰管理方法。在最短加工时间优先(SPT)排序规则的最优解特性分析基础上,证明了右移初始加工时间表是事后干扰管理的最优调度方案,建立了基于SPT规则的事前干扰管理模型,设计了基于理想点趋近的多目标处理策略,提出了离散量子微粒群优化与局部搜索机制相结合的启发式模型求解算法。算例实验结果表明,本文提出的干扰管理模型和算法是有效的。     

国际油价波动对我国经济影响的CGE分析

石油价格变动会引起一个经济体全方位的反应.本文利用一个中国CGE模型—MCHUGE模型,研究油价上涨20%对我国经济发展的影响.研究结果表明,石油生产、加工、冶炼以及部分化工等跟原油关系最直接的产业将从石油涨价中获益;以石油为原料的行业由于成本不容易转嫁,大部分会受到石油涨价的影响;其他替代能源产业因需求大幅上升而涨价;汽车和机械制造业将受到一定的冲击.在此基础上,我们提出了一些政策建议.     

平板折叠桌的设计模型

根据折叠桌的运动特征,选取折叠桌的四分之一为研究对象,建立任意角度下桌脚点的运动变化模型。考虑到产品稳固性、加工便利性和节约用材三方面对加工参数的影响,对折叠桌进行受力分析,得到多目标组合优化模型,用以确定出折叠桌的最优设计参数。针对用户提出的桌面形状要求,建立桌脚曲线的参数方程。作为模型推广,以椭圆状折叠桌为例,运用Matlab画出了桌脚边缘线在折叠过程中的动态变化示意图。同时,又深入研究Robert van Embricqs的滑动折叠桌,建立了新的桌脚曲线参数方程。最后,运用Matlab对多种形状折叠桌进行仿真,编写多目标优化算法,得出了最优加工参数,并进行了算法描述。     

二次损失下Guass-Markov非线性模型系数的Minimax随机优化模型

本文借用线性模型系数的Minimax估计方法,在二次损失函数下运用随机优化理论对Gua.ss-Markov非线性模型的系数进行了研究,建立了非线性模型系数Minimax估计的随机优化模型.     

供应链管理中加工/外包决策问题的模型

供应链管理中的一个核心问题是零部件的加工/外包决策。本在献[1]的两部门一种原材料，一种零部件的产量优化模型的基础上，提出了两部分和三部分多种原材料、多种零部件的产量优化模型，并在此基础上发展了企业的加工/外包决策模型。本的结果可为供应链管理中加工/外包决策问题提供科学的依据。     

基于不确定理论的原油海运网络连通可靠性研究

原油海运网络是原油进口国的海上生命线,为科学衡量网络中节点受到突发事件影响后的原油海运网络的连通可靠性,本文采用不确定变量来描述突发事件发生后各节点的连通性,引入不确定理论对原油海运网络连通可靠性进行评估,并建立了不确定原油海运网络的最可靠路径选择模型。本文不确定变量的引入不再依赖较多的历史数据去描绘节点失效的概率分布,而且提出的最可靠路径选择模型可以确保突发事件发生后原油的及时运输。本文还提出了α-最可靠路径和最大测度最可靠路径选择问题,给出不确定原油海运网络最可靠路径风险值的不确定分布,为突发事件发生后决策者的路径选择提供依据。本文以中国进口原油海运网络为例作案例分析。     

最优化两个拓广的SQP和SSLE算法模型及其超线性和二次收敛性

给出一般约束最优化的序列二次规划（SQP）和序列线性方程组（SSLE）算法两个拓广的模型,详细分析和论证两个模型的局部超线性收敛性及二次收敛性条件,其中并不需要严格互补条件,拓广的模型及其收敛速度结果具有更广泛的适用性,为SQP和SSLE算法收敛速度的研究提供了更为完善和便利的理论基础。     

一种电力变压器铁芯柱截面优化设计的模型

首先分析了电力变压器铁心柱制造的特点,以铁心柱外接圆为650毫米时建立了非线性的数学规划模型.并用Lingo10.0软件求解了该模型,从而得到了电力变压器铁心柱截面的优化设计方案,方案有模型简单和计算速度快等特点.     

我国原油价格与外国原油价格的波动溢出效应——基于DCC-MGARCH模型分析

本文利用扩展的4维(E)DCC-MGARCH(1,1)模型,分析了四个原油市场(Brent、WTI、Dubai、China)之间的相互波动溢出效应。研究表明,Brent、WTI原油市场对我国市场均有显著的单向波动溢出效应,WTI原油市场比Brent原油市场对我国原油市场的波动溢出效应更明显。我国和美国原油市场波动都是暂时的,而Brent原油市场波动性是持久的。我国原油市场对Dubai原油市场有单向的波动溢出效应。结果还显示,Brent与WTI原油市场有双向波动溢出效应,Brent的波动溢出效应小于WTI波动溢出效应。     

考虑交货期的生产运输联合优化问题研究

结合企业实际场景研究了考虑交货期的多个工厂、多条生产线、单一产品的生产与运输联合优化问题.已知客户订单需求量和交货时间窗,考虑了各条生产线在不同时段的生产能力约束,在满足交货时间窗约束的前提下,以生产、存储、运输费用之和极小化为目标建立了生产与运输联合优化问题的混合整数规划模型,通过分析模型结构证明了在不考虑固定生产成本的情况下,模型等价于最小费用最大流问题,得出了直接用Gurobi软件求解模型的可行性.最后利用具体算例进行模拟计算并与企业目前采用的顺序优化方法进行对比,发现采取联合优化策略可以明显降低总费用,并随着单位运输成本的增加,联合优化策略较顺序优化策略的优势在不断扩大.研究成果为企业制定生产与运输计划提供了理论依据.     

基于时间约束的生产过程优化问题研究

本文提出一个实际的生产过程优化问题:基于时间约束的生产过程优化问题。客户要求企业在规定时间内完成指定批量工件的生产任务,该问题便是从中引出的。该问题的目标是在满足生产时间的条件下最小化总生产成本。本文为该问题建立了整数规划模型。然后以某厂工作缸生产过程为例,采用数学规划软件Cplex 9.0求解模型。     

考虑油膜动态过程的海上溢油应急物资调度优化

针对溢油应急响应中海上油膜所具有的动态特性,综合考虑需求点的时变物资需求、运输网络的不确定性以及物资调度决策与外部决策环境之间的相互作用关系之后,构建了效率目标与成本目标相结合的多目标海上溢油应急物资调度优化模型。根据模型的特点,提出了一种基于鲸鱼算法的求解方法。该算法利用非线性收敛因子克服了算法后期易陷入局部最优的不足,同时还引入小生境共享机制以确保解的多样性。最后,通过仿真案例对模型与算法的有效性与可行性进行了验证。结果表明,该方法可以为决策者提供高质量的决策支持。     

油田产量构成的多阶段多目标优化

为了确保中后期原油稳产,如何将油田总产量合理细分到各采油厂成为油田开发规划面临的重要问题.建立了油田产量构成的多阶段多目标优化模型,将油田总产量按照产量构成的类型分配给各分项产量,进一步将各分项产量分配到各采油厂.结果表明,通过多阶段优化,在确保油田总产量稳定提高的同时,油田的总成本在两个阶段都有所下降,油田效益提高;此外,油田总产量目标被细分到了各采油厂的各分项产量,为油田决策者下达具体的产量指标提供了依据,以便油厂根据自身实际优化开发指标,完成油田下达的产量任务.     

考虑风险偏好的动态生产库存问题的鲁棒优化模型

不同阶段需求不确定情况下,决策者的风险偏好和生产过程中的废品处理影响着供应链生产库存管理和供应链整体效益。本文考虑决策者风险偏好下,构建了包含I个生产者企业,一个库存点和一个废物处理基地的T阶段动态供应链生产库存框架,建立了椭球型需求不确定集下,以追求整体收益最大化为目标的不确定优化模型,并应用鲁棒优化理论得到了数据确定性线性鲁棒对应模型,讨论了模型解的可靠性和有效性。最后的算例表明,只有当决策者风险偏好参数在一定范围内时,才会存在满足条件且具有较高可靠性的鲁棒决策,验证了该鲁棒优化模型的合理性。     

Tactical planning of offshore petroleum production

This paper describes a model for tactical planning of Norwegian petroleum production. The problem involves regulation of production levels from wells, splitting of production flows into oil and gas products, further processing of gas and transportation in a pipeline network. Blending and processing of gas is necessary to satisfy quality requirements in the markets. The problem is formulated with multi-component flows, regulation alternatives in production, non-linear splitting for chemical processing and linear quality constraints on composite products. Production and splitting are modelled with integer requirements. The model is implemented in Xpress^MP with a Visual Basic supported user interface in Excel. It is constructed in cooperation with the major Norwegian oil company, Statoil and can identify optimal production patterns and assist in planning of possible shut-downs, demonstrate system robustness to customers and aid in contract negotiations.     

Integrated production planning and order acceptance under uncertainty: A robust optimization approach

The aim of this paper is to formulate a model that integrates production planning and order acceptance decisions while taking into account demand uncertainty and capturing the effects of congestion. Orders/customers are classified into classes based on their marginal revenue and their level of variability in order quantity (demand variance). The proposed integrated model provides the flexibility to decide on the fraction of demand to be satisfied from each customer class, giving the planner the choice of selecting among the highly profitable yet risky orders or less profitable but possibly more stable orders. Furthermore, when the production stage exceeds a critical utilization level, it suffers the consequences of congestion via elongated lead-times which results in backorders and erodes the firm’s revenue. Through order acceptance decisions, the planner can maintain a reasonable level of utilization and hence avoid increasing delays in production lead times. A robust optimization (RO) approach is adapted to model demand uncertainty and non-linear clearing functions characterize the relationship between throughput and workload to reflect the effects of congestion on production lead times. Illustrative simulation and numerical experiments show characteristics of the integrated model, the effects of congestion and variability, and the value of integrating production planning and order acceptance decisions.     

Robust optimal dynamic production/pricing policies in a closed-loop system

Hybrid manufacturing/remanufacturing systems play a key role in implementing closed-loop production systems which have been considered due to increasingly environmental concerns and latent profit of used products. Manufacturing and remanufacturing rates, selling price of new products, and acquisition price of used products are the most critical variables to optimize in such hybrid systems. In this paper, we develop a dynamic production/pricing problem, in which decisions should be made in each period confronting with uncertain demand and return. The manufacturer is able to control the demand and return by adjusting selling price and acquisition price respectively, also she can stock inventories of used and new products to deal with uncertainties. Modeling a nominal profit maximization problem, we go through robust optimization approach to reformulate it for the uncertain case. Final robust optimization model is obtained as a quadratic programming model over discrete periods which can be solved by optimization packages of QP. A numerical example is defined and sensitivity analysis is performed on both basic parameters and parameters associated with uncertainty to create managerial views.     

生产和运输成本问题的机会约束规划方法

当供应商的生产能力和销售商的需求量是随机参数时,建立了一类产品生产和运输成本问题的数学模型,它是一种随机优化模型.利用机会约束规划方法研究了在给定置信水平和其它相关约束条件时,此类随机优化问题的确定型等价式.给出了每个供应商给每个销售商的送货量,且达到了总运输成本最低.实际案例研究表明所建立的模型和求解方法有效,且分析了不同置信水平下最优值的变化,提供了选择最佳置信水平的方法.     

收益管理中单产品动态定价的稳健模型研究

在收益管理的动态定价模型的研究中,由传统的确定性模型和随机模型所得到的定价策略常常受限制于需求估计的准确性,当对需求的估计出现偏差时定价策略可能达不到最大化收益的目的,因此定价策略即最优解的稳健性越来越受到研究者的重视。针对需求函数系数的不确定性,在未知需求分布的条件下,应用稳健最优化思想,提出了一种稳健的动态定价模型,并对模型的最优解和最大收益进行了数值模拟分析。