Production policy optimization in manufacturing systems with long-run average cost based on vanishing discount approach
Notice bibliographique
Résumé
Production control in failure-prone manufacturing systems is considered. System performance is characterized by either discounted cost (DC), or by long-run average cost (LRAC) over infinite time interval. In the series of theoretical works an approach based on ‘‘vanishing discount’’ was proposed to address the mathematical challenges arising in the problems with LRAC. In our work the vanishing discount is used to constructively define the parameters of an optimal LRAC-based policy from the series of solutions obtained for DC-based policies with decreasing values of discount rate. The rationale here is that for DC-based policy optimization there exist powerful numerical methods, allowing to address the problems arising in real industrial applications. On-the contrary, for LRAC-based policy optimization no such methods exist, to the best of the authors knowledge. Vanishing discount approach was previously used to establishes theoretically the convergence of the DC-based problem to the LRAC-based one, however, any application related issues have not been addressed. To develop our approach in detail we consider the benchmark problem of policy optimization for one-machine-one-product failure-prone manufacturing system that was solved analytically in the late eighties by Akela and Kumar (AK) for DC-based objective function, and by Bielecki and Kumar (BK) for LRAC-based objective function. In both papers the determined optimal policies were shown to be of critical (hedging) point type and the explicit formulas of similar structure for the hedging levels were obtained. In our work we prove that the established similarity results in that the LRAC-based hedging level can be constructively obtained from the DC-based hedging levels when the discount rate tends to zero. To make this result useful for real-life applications, we show that can be calculated by following three steps procedure: (a) compute for few (k) decreasing values of = (usually k=5 in our numerical experiments), (b) approximate obtained 2D points by a smooth function , (c) extrapolate to the left and calculate that serves as an approximation to . As for a benchmark problem and available analytically, the obtained approximation can be compared to the exact solution. This verification shows that the proposed procedure is reliable and accurate. To address more general problems, we propose to solve DC-problem numerically for several discount rate values, then apply the procedure described above. This approach potentially allows to solve numerically the LRAC-problems arising in industrial applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».