Near-Optimal Primal-Dual Algorithms for Quantity-Based Network Revenue Management
我们研究了基于数量的网络收益管理(NRM)问题,决策者必须合理地接受或拒绝每个到达的客户请求,目标是最大限度地提高总收入给定的有限资源。由于众所周知的维数灾难,通过动态规划对问题的精确解在计算上是难以处理的。现有文献中的工作利用确定性线性规划(DLP)的解来设计渐近最优算法。这些算法依赖于反复求解DLP来实现接近最优的遗憾界限。然而,实时重复计算DLP解决方案是耗时的,特别是在可能涉及数亿需求单元的大规模问题中。在本文中,我们提出了创新的算法NRM问题,易于实现,不需要解决任何DLP。我们的算法实现了$O(\log k)$的遗憾界,其中$k$是系统的大小。据我们所知,这是第一个NRM算法,(i)有一个$o(\sqrt{k})$渐近遗憾界,(ii)不需要解决任何DLP。
2022-07-06 math.OC
Dynamic Basis Function Generation for Network Revenue Management
本文提出动态生成基函数的网络收益管理价值函数近似算法,含NLIAlg、2PIAlg及启发式版本H-2PIAlg,支持两种运行模式,可处理超大规模算例并在容量有限场景下取得更优收益与上界。
2025-02-24 math.OC
Revenue Management Under the Markov Chain Choice Model with Joint Price and Assortment Decisions
寻找最优的产品价格和产品组合是收益管理中的两个基本问题。通常情况下,卖方需要共同确定价格和分类,同时管理容量有限的资源网络。然而,目前还没有一种简单易行的方法来有效地解决这样的问题。现有的研究静态联合优化的价格和品种不能考虑资源约束。然后,我们研究的收益管理问题的资源约束和价格的界限,其中的价格和产品销售需要共同确定随着时间的推移。我们表明,在马尔可夫链(MC)选择模型(它包含了多项罗吉特(MNL)模型),我们可以重新选择为基础的联合最优化问题作为一个易于处理的凸二次曲线最优化问题。我们还证明了一个最优解与一个恒定的价格向量存在,即使资源的约束。此外,当不存在资源约束时,同时具有固定分类和价格向量的解决方案可能是最优的。
2022-04-10 econ.EM math.OC
Constant Regret Re-solving Heuristics for Price-based Revenue Management
基于价格的收益管理是企业经营管理中的一个重要问题,有着广泛的实际应用。该问题考虑零售商在$T$连续的时间段内销售一种产品(或多种产品),并且受到初始库存量的约束。虽然最优定价策略可以通过动态规划获得,但由于计算成本高,这种方法有时是不可取的。近似的政策,如重新解决的算法,经常被应用作为计算上易处理的替代方案。在本文中,我们证明了以下两个结果。首先,我们证明了一个自然的重新解决启发式达到$O(1)$遗憾相比,最优策略的值。这改进了在\cite{jasin2014reoptimization}的先前工作中建立的$O(\ln T)$后悔上界。其次,我们证明了最优策略的值与流体模型的值之间存在$Ω(\ln T)$差距。这补充了我们的上界结果表明,流体是不是一个足够的信息放松基准时,分析基于价格的收入管理算法。
2020-12-29 math.OC stat.ML
Constrained Pricing in Choice-based Revenue Management
针对基于MNL选择模型的网络收益管理定价问题,本文提出一种结合二分法与混合整数线性规划的近似机制,可同时处理价格和购买概率约束,并扩展至动态定价,数值实验验证了其优越性。
2025-01-03 math.OC
Grace Period is All You Need: Individual Fairness without Revenue Loss in Revenue Management
本文提出收益管理中的个体公平性概念及可嵌入传统算法的Grace Period模块,通过将随机性从个体决策转移到客户总数层面,在不增加遗憾、不损失收入的情况下保证个体公平。
2025-06-03 cs.GT math.OC
Dynamic Pricing for Air Cargo Revenue Management
本文将单航段航空货运动态定价建模为 Markov 决策过程,提出基于预订数量及期望重量体积的两类近似定价与增强策略,并通过真实数据验证其收益差距平均低于10%。
2024-04-07 math.OC
Revenue Management with Calendar-Aware and Dependent Demands: Asymptotically Tight Fluid Approximations
本文研究具有日历阶段划分及跨阶段依赖、任意分布需求的收益管理,提出以紧邻前期需求为条件的正确流体近似,并证明其策略渐近最优且实践效果显著。
2024-09-06 math.OC
Reinforcement Learning for Intensity Control: An Application to Choice-Based Network Revenue Management
Department of Systems Engineering and Engineering Management, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学系统工程与工程管理系);Rotman School of Management, University of Toronto(多伦多大学罗特曼管理学院)
本文提出一种连续时间强化学习框架用于强度控制,通过基于选择的网络收益管理案例研究,展示其在大规模问题中的高效性和优越性。
2026-04-12 cs.LG math.OC
Online Learning and Optimization for Revenue Management Problems with Add-on Discounts
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文研究了一类带附加折扣的收益管理问题。这个问题是由视频游戏行业的实践引起的,其中零售商向也购买了核心产品(例如视频游戏控制台)的客户提供选定的支持产品(例如视频游戏)的折扣。我们制定这个问题作为一个优化问题,以确定不同产品的价格和选择的产品与附加折扣。为了克服这个优化问题的计算挑战,我们提出了一个有效的FPTAS算法,可以解决这个问题近似到任何所需的精度。此外,我们考虑的收入管理问题的设置,零售商没有先验知识的不同产品的需求函数。为了解决这个问题,我们提出了一个基于UCB的学习算法,使用的FPTAS优化算法作为一个子程序。我们证明了我们的学习算法可以收敛到最优算法,该算法可以访问真实的需求函数,我们证明了收敛速度是紧到一定的对数项。此外,我们使用从Tmall.com上一个流行的视频游戏品牌的在线商店收集的真实交易数据进行数值实验。实验结果表明,我们的学习算法的鲁棒性能和快速收敛,在各种情况下。我们还比较了我们的算法与最优的政策,不使用任何附加折扣,结果表明,在实践中使用附加折扣策略的优势。
2020-05-02 cs.DS cs.LG math.OC
Why Customer Choice Models Matter
University of Twente(特文特大学)
本文论证客户选择模型在家庭配送收入管理中的重要性,指出基于单一模型或参数评估的策略可能被高估,实际效果更差。
2026-09-11 cs.GT math.OC
Constant-Factor Algorithms for Revenue Management with Consecutive Stays
Rotman School of Management, University of Toronto(多伦多大学罗特曼管理学院)
本文提出常数因子算法解决具有连续停留的收益管理问题,通过多项式时间策略在两种场景下实现稳定收益保障。
2026-07-27 cs.DS econ.TH math.OC
Blind Network Revenue Management and Bandits with Knapsacks under Limited Switches
Department of Civil and Environmental Engineering, Operations Research Center, and Institute for Data, Systems, and Society, Massachusetts Institute of Technology(土木与环境工程系、运筹中心及数据、系统与社会研究所,麻省理工学院);Department of Industrial and Enterprise Systems Engineering, Grainger College of Engineering, University of Illinois(工业与企业系统工程系、格拉inger工程学院,伊利诺伊大学);Questrom School of Business, Boston University(乔斯特罗商学院,波士顿大学)
本文研究有限切换约束下的盲网络收益管理与带背包的多臂老虎机问题,提出高效算法实现最优遗憾界限,并揭示资源约束对在线学习复杂度的根本影响。
2025-09-17 cs.GT cs.LG math.OC
Management of a hydropower system via convex duality
我们考虑的问题,管理水力发电厂系统。该系统由N个水电站大坝组成,它们都有一定的最大生产能力。系统的入流是一个随机过程,代表了各坝的降水量。管理者可以控制每次从每个大坝释放多少水。她想选择一种方式,使从初始时间0到某个终端时间T的总收益最大化。水电站坝系的总收益取决于电价,电价也是一个随机过程。管理者在控制流失过程时必须考虑到这一价格过程。然而,我们假设经理人只知道价格过程如何形成的部分信息。利用Rockafellar的共轭对偶框架,我们导出了经理人问题的对偶问题。这个双重问题原来是简单的解决的情况下,价格过程是一个鞅或下鞅的过滤模型的信息的大坝经理。
2017-06-29 math.OC
Constant Approximation for Network Revenue Management with Markovian-Correlated Customer Arrivals
本文针对顾客到达相关的网络收益管理问题,提出马尔可夫相关到达模型及新的线性规划近似,并开发投标价格策略,保证达到最优策略总奖励的1/(1+L)比例。
2023-10-13 cs.DS math.OC
Integrating Random Regret Minimization-Based Discrete Choice Models with Mixed Integer Linear Programming for Revenue Optimization
本文将基于随机后悔最小化的离散选择模型纳入混合整数线性规划,在有、无产能约束的供给情景下进行定价与收益优化,以弥合先进选择模型与收益管理实践之间的差距。
2024-04-04 math.OC
An exact pricing algorithm for revenue maximization under the logit demand function
The University of Texas at San Antonio(德克萨斯大学圣安东尼奥分校);Zayed University(扎耶德大学)
本文提出基于logit需求函数的精确定价算法,利用Lambert W函数推导出收益最大化的价格,修正了传统方法中将拐点价格视为市场价的误区,实验证明最优价格低于拐点价格,带来更高的收益。
2025-12-01 math.OC
Online Contention Resolution Schemes for Network Revenue Management and Combinatorial Auctions
Graduate School of Business and Data Science Institute, Columbia University(哥伦比亚大学商学院与数据科学研究所);School of Industrial and Systems Engineering, Georgia Tech(佐治亚理工学院工业与系统工程学院);School of Data Science, The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen (CUHK-Shenzhen)(香港中文大学(深圳)数据科学学院)
该研究针对网络收益管理与在线组合拍卖问题,提出随机元素在线竞争解决方案,突破了1/(1+L)的基本保证障碍,建立了不同竞争解决方案间的分离关系,并给出适用标准方案的特殊情况。
2026-08-12 cs.GT math.OC
Long-Term Average Impulse and Singular Control of a Growth Model with Two Revenue Sources
Institute for Operations Research, Humboldt University of Berlin(柏林洪堡大学运筹学研究所);Department of Mathematical Sciences, University of Wisconsin-Milwaukee(威斯康星大学密尔沃基分校数学科学系)
本文研究了长期平均冲击控制及相关奇异控制问题,针对一维扩散过程,探讨了可再生能源管理与金融投资优化中的长期平均收益最大化方法,分析了冲击与奇异控制间的联系。
2026-05-02 math.OC math.PR
Dual Mirror Descent for Online Allocation Problems
我们考虑在线分配问题凹收入函数和资源约束,这是收入管理和在线广告的中心问题。在这些设置中,请求在有限的时间范围内顺序到达,对于每个请求,决策者需要选择消耗一定量资源并产生收入的操作。每个请求的收益函数和资源消耗独立地并且随机地从决策者未知的概率分布中得出。目标是在限制资源总消耗的前提下,最大限度地增加累积收入。我们设计了一个一般类的算法,实现次线性预期遗憾相比,事后最优分配。我们的算法在拉格朗日对偶空间中操作:它们为使用在线镜像下降更新的每个资源维护对偶乘数。通过选择相应的参考函数,我们恢复了对偶次梯度下降和对偶指数权重算法。所得到的算法是简单的,有效的,并达到最佳的遗憾时,地平线的长度和资源的初始数量按比例缩放顺序。我们讨论了应用程序的重复拍卖与预算约束和在线比例匹配与高熵的在线投标。
2021-11-05 math.OC
PepsiCo Deploys AI-Driven Pricing and Promotion Optimization at Scale
Data Science & Advanced Analytics, PepsiCo, Inc.(百事公司数据科学与高级分析部门)
本文介绍百事公司部署的PromoAI和PricingAI两个大规模优化系统,分别通过混合整数线性规划和非线性规划,结合机器学习与贝叶斯模型,实现促销日历和基础定价的自动优化,提升收入管理效率。
2026-06-17 math.OC
Rational taxation in an open access fishery model
我们考虑一个渔业管理模型,其中$n$代理利用一个单一的人口严格凹连续可微的增长函数的Verhulst型。如果代理人的行动是协调的,并朝着最大化的折扣合作收入,然后生物量稳定在水平,由众所周知的“黄金法则”定义。我们发现,独立的近视收获代理等最佳(或$\varepsilon$ -最佳)的合作行为可以刺激的比例税,取决于资源存量,等于边际价值函数的合作问题。为了实现这一税收计划,我们证明了上述价值函数是严格凹的,连续可微的,虽然瞬时个人收入可能既不是凹的,也不是可微的。
2016-02-23 math.OC
Revenue Optimization with Price-Sensitive and Interdependent Demand
École polytechnique(巴黎政治学院)
本文针对直飞航班机票销售,在给定需求数据和价格选项的前提下,通过优化定价和数量决策来最大化航班收入。
2025-05-22 cs.LG math.OC
Maximizing Store Revenues using Tabu Search for Floor Space Optimization
Precima, a Nielsen Company(尼尔森旗下Precima公司)
店面空间优化是零售商经常遇到的关键收益管理问题。它最大限度地提高商店的收入最佳分配地板空间的产品类别被分配到他们最合适的货架图。我们制定的问题作为一个连接的多选择背包问题与一个额外的全局约束,并提出了一个基于禁忌搜索的元启发式,利用多个特殊的邻域结构。我们还纳入了一个机制,以确定如何结合多个邻域移动。同时,还提出了一种基于先验搜索历史学习的候选列表策略,以提高搜索质量。一组测试问题的计算测试结果表明,我们的禁忌搜索启发式可以解决所有的问题在合理的时间内。通过计算实验分析了算法中各组成部分的贡献。
2020-11-04 cs.AI cs.LG cs.NE
Elasticity Based Demand Forecasting and Price Optimization for Online Retail
我们研究了一个在线零售商的问题,他们观察产品的单位销售量,并动态地改变零售价格,以最大化预期收入。假设产品的需求对价格敏感,我们感兴趣的是当未来需求不确定时的最优定价政策。我们建立了一个系统来研究零售价格和需求之间的关系,并估计需求函数。该系统预测给定零售价格下的需求和收入。我们制定了一个收入最大化问题,在离散有限的时间范围内离散的零售价格。基于预测的需求和收入值求解最优定价策略。通过计算实验,我们研究了最优定价策略对库存管理的影响。
2021-06-16 cs.CE cs.SY eess.SY
Network-Aware Demand-side Management Framework with A Community Energy Storage System Considering Voltage Constraints
本文研究了将社区储能(CES)系统与屋顶光伏(PV)发电相结合的可行性,以实现对社区的需求侧管理,同时保持配电网电压在允许的范围内。为此,我们在CES供应商和屋顶光伏系统用户之间开发了一个分散的能源交易系统。通过利用径向配电网络的线性化分支流模型,开发了电压约束的领导者-追随者Stackelberg博弈,其中CES供应商通过与CES系统和电网进行能量交易来最大化收入,并且用户最小化他们的个人能量成本。Stackelberg博弈有一个唯一的均衡,在这个均衡中,CES供应商的收入最大化,用户的能源成本最小化。一个案例研究,与现实的光伏发电和需求数据,证实了能源交易系统可以降低峰值能源需求,防止网络电压波动,同时提供经济利益的用户和CES供应商。此外,模拟强调,与集中式系统相比,分散式能源交易系统为储能容量较小的用户提供了更大的经济效益。
2020-08-21 cs.GT cs.SY eess.SY
Approximating the Value Functions of Stochastic Knapsack Problems: A Homogeneous Monge-Ampére Equation and Its Stochastic Counterparts
随机背包问题最初是电信网络控制中的一个通用模型。最近,它作为一个基本的资源分配模型,随着时间的推移,引起了收益管理界的关注。本文研究了背包问题的逼近方法,证明了一组非线性但可解的偏微分方程和随机偏微分方程是随机背包问题的最优解的极限.
2008-05-12 math.OC
Stochastic Approach for Price Optimization Problems with Decision-dependent Uncertainty
针对需求不确定性依赖于价格的价格优化问题,提出一种通用非凸随机优化方法,通过推导无偏随机梯度估计器并结合投影随机梯度下降寻找稳定点,实验证明其能获得比基线更高的总收入。
2024-01-03 math.OC
Robust Assortment Optimization under a Ranking-based Choice Model with Product Unavailability Effect
分类规划问题是零售业中任何公司收入管理战略的核心部分。本文研究了基于序贯排序选择模型下可替代产品的鲁棒搭配最优化问题。我们的建模方法结合了发现多个不可用的产品对客户的购买决策的累积效应。为了模拟高度不确定的顺序,客户探索的产品购买,我们提出了一个双层优化方法,以最大限度地提高预期收入的最坏情况下的产品在客户的偏好列表。我们提供了一个多项式时间算法,最佳地解决了一个特殊的情况下,我们的选择模型的无约束的分类规划问题。对于一般的约束版本的问题,我们设计了一个解决方案的过程,其中包括一个单级的重新制定和切割平面的方法来迭代收紧的解决方案空间。我们还提供了一个贪婪算法,可以快速解决大的情况下,小的最优差距。
2020-08-29 math.OC
Tractable Profit Maximization over Multiple Attributes under Discrete Choice Models
收益管理的一个基本问题是如何最优地选择产品的属性,使得总利润或收入或市场份额最大化。通常,这些属性会影响产品的市场份额(被选择的概率)和利润率。例如,如果智能手机具有更好的电池,则其生产成本更高,但更有可能被客户购买。然后,决策者需要为每个产品选择一个最优向量的属性,以平衡这种权衡。尽管这些问题的重要性,还没有一种方法来有效地解决它一般。过去的文献在收益管理和离散选择模型集中在定价问题,价格是唯一的属性被选择为每个产品。现有的定价问题的可追踪求解方法不能推广到以多个产品属性为决策变量的最优化问题。另一方面,研究多属性产品线设计的文献,都存在难以解决的最优化问题。然后,我们找到了一种方法来重新表示的静态多属性最优化问题,以及多阶段的流体最优化问题的资源约束和属性的上下下界,作为一个易于处理的凸二次曲线最优化问题。我们的结果适用于多项logit(MNL)模型、马尔可夫链(MC)选择模型和在一定条件下的嵌套logit(NL)模型下的最优化问题。
2021-12-22 econ.EM econ.TH math.OC
Stochastic Optimization under Hidden Convexity
本文研究隐藏凸性下的约束随机优化问题,提出使用投影随机(次)梯度方法,并首次给出全局收敛的样本复杂度保证,且在光滑设置下通过动量变体实现最后迭代收敛。
2024-11-09 cs.CC math.OC
Pseudoconvex Problems in Operational Decision Systems: Algorithms for Joint Learning and Optimization
Humboldt Universitaet zu Berlin(柏林洪堡大学);International Institute of Information Technology, Bangalore(印度班加罗尔国际信息技术学院)
本文研究操作决策系统中的多目标联合优化与学习问题,提出一种同时更新内外层变量的框架,并开发收敛算法以处理伪凸结构问题。
2026-04-12 math.OC
Dynamic Carbon Intensity Indicator (CII) Management in Stochastic Tramp Shipping Market
Tsinghua University(清华大学)
本文提出一种两阶段随机规划模型,用于在市场不确定性和CII监管下长期船队部署,同时优化航线、货物分配和速度,并开发一种高效启发式算法以支持不确定性下的决策。
2025-11-18 math.OC
Micro Water-Energy Nexus: Optimal Demand-Side Management and Quasi-Convex Hull Relaxation
本文研究了水网络的潜在能力,提供需求响应服务的电网下的分布式水平的水能源关系(微WEN)的框架。特别是,对灌溉系统等水负荷的隐藏可控性进行了仔细研究,以提高电网的灵活性。建立了微温网需求侧管理的最优化模型,仿真结果表明,可控水负荷确实有利于提高电网灵活性。虽然所提出的最优DSM模型是一个棘手的混合整数非线性规划(MINLP)问题,拟凸包技术被开发来松弛MINLP到一个混合整数凸规划(MICP)问题。数值研究表明,拟凸包松弛是紧的,所得到的MICP问题是计算有效的。
2018-05-19 math.OC
Risk management of guaranteed minimum maturity benefits under stochastic mortality and regime-switching by Fourier space time-stepping framework
在本文中,我们采用了一个净负债模型,该模型评估了可变年金(VA)合同中嵌入的保证最低到期利益(GMMB)的负债方的市场风险和资产方的收入风险。采用一种更精确、更快速的傅立叶时空步算法,得到了GMMB的净负债、公平费率和希腊数的数值解。提供蒙特卡罗结果以供比较。介绍了无套期保值和三种静态套期保值的投资组合,并通过比较短期和长期投资组合的波动率来评价其绩效。最近,我们注意到FST算法只能用于GMMB的总负债套期保值,这导致了FST算法应用于净负债模型时的错误结果。我们对套期保值部分的方法进行了改进,得到了可靠的结果。他们将在不久的将来报告。
2020-12-07 math.OC q-fin.PR
The Best of Many Worlds: Dual Mirror Descent for Online Allocation Problems
Columbia University(哥伦比亚大学);University of Chicago(芝加哥大学);Google Research(谷歌研究院)
资源约束下的在线分配问题是收入管理和在线广告领域的核心问题。在这些问题中,请求在有限的时间范围内顺序到达,对于每个请求,决策者需要选择消耗一定量资源并产生奖励的动作。目标是在资源消耗总量受限的情况下,最大化累积回报。在本文中,我们考虑一个数据驱动的设置,其中每个请求的奖励和资源消耗是使用决策者未知的输入模型生成的。我们设计了一类通用的算法,在各种输入模型中获得良好的性能,而不知道他们所面临的输入类型。特别是,我们的算法是渐近最优的独立和同分布的输入以及各种非平稳随机输入模型,当输入是敌对的,他们达到一个渐近最优的固定竞争比。我们的算法在拉格朗日对偶空间中运行:它们为使用在线镜像下降更新的每个资源维护一个对偶乘数。通过选择相应的参考函数,我们恢复了对偶子梯度下降和对偶乘性权值更新算法。所得算法简单,快速,不需要凸的收入函数,消费函数和行动空间,在现有的在线分配问题的方法相比。我们讨论的应用程序,网络收入管理,在重复拍卖与预算约束,在线比例匹配与高熵,和个性化的分类优化有限的库存。
2021-11-05 cs.DS cs.LG math.OC
Hidden Convexity in Queueing Models
H. Milton Stewart School of Industrial and Systems Engineering, Georgia Tech(佐治亚理工学院 H. 米尔顿·斯图尔特工业与系统工程学院);School of Operations Research and Information Engineering, Cornell University(康奈尔大学运筹与信息工程学院)
本文研究了排队系统中到达和服务速率的联合控制,旨在最小化长期期望成本减收益。尽管目标函数非凸,但一阶方法能收敛到全局最优解。通过变量变换,问题可重新表述为凸优化问题,并建立PLK条件以支持一阶方法的全局收敛性。
2026-06-05 math.OC math.PR
Bi-level Mixed-Integer Nonlinear Optimization for Pelagic Island Microgrid Group Energy Management Considering Uncertainty
本文提出一种考虑不确定性的远洋海岛微网群双层能量管理框架,上下层分别由微网群运营商和聚合商优化成本与收益,并设计上界紧致迭代算法求解下层混合整数非线性问题,提升了最优性与计算效率。
2023-11-27 cs.SY eess.SY math.OC
Community Energy Storage-based Energy Trading Management for Cost Benefits and Network Support
在本文中,屋顶光伏(PV)电源与社区储能(CES)系统的集成可以在多大程度上降低能源成本和配电网(DN)的损失进行了探讨。为此,三个能源交易系统(ETS)进行了比较;第一,ETS的光伏用户交换能源与CES系统除了电网,第二,ETS的光伏用户只交换能源与CES系统,第三,ETS的光伏用户只交换能源与电网。提出了一种多目标最优化框架,结合线性配电网潮流模型,研究了在满足DN电压和电流限制的前提下,能量成本和网损降低之间的权衡。利用真实的能源需求和PV电力数据进行的模拟强调,启用用户和CES系统之间的能量交换可以在DN功率损耗和能源成本降低之间进行更好的权衡。此外,模拟表明,与没有CES系统的ETS相比,所有三个ETS都提供了近85%的DN能量损失减少,收入显著增加。
2020-11-25 cs.SY eess.SY math.OC