确保流动:关于相关且决策相关扰动下的海洋能源韧性
最优化与控制
2026-05-13 v1
摘要
我们构建了一个两阶段随机多商品流模型,用于在相关阈点扰动下设计韧性海洋能源供应网络。规划者在不确定性解决前选择战略库存和基础设施激活,然后通过管道输送原油、液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)和肥料。三个特征将此模型与众不同:扰动情景是相关的,反映近靠阈点(如 Hormuz、Bab el-Mandeb)联合失效的现实情况;情景概率是内生的,取决于一阶段决策,形式化了通过利用导致的风险暴露;以及均值-CVaR 目标缓解尾部风险短缺。方法上,决策相关概率模型可通过麦克洛克 linearization 形式化为 exact MILP。CVaR 保持情景级分解,基于走廊的群体-failure cuts 的Benders 分解收敛于有限次。该模型基于印度海洋能源进口(16个节点、28条弧)进行校准,使用EIA、UNCTAD、World Bank 数据以及2026年 Hormuz 危机的运行数据。Benders 在情景规模达到 时恢复 extensive-form 最优解,迭代次数恒定为10-11。经验上,随机解的值(VSS)为14.8%;决策相关概率的值(VEP)范围为0.93%至8.18%。均值-CVaR 前沿在置信水平 处显示设计相位转变。值得注意的是,建模相关性在所有压力测试中均为零:该网络的多元化投资组合通过与单一阈点扰动相同的对冲机制吸收联合阈点扰动(结构性联合-failure 韧性)。最终,LPG 风险最高,而原油可通过储备和管道旁路完全对冲。
引用
@article{arxiv.2605.11990,
title = {Securing the Flow: Maritime Energy Resilience under Correlated and Decision-Dependent Disruptions},
author = {Monit Sharma and Hoong Chuin Lau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.11990},
year = {2026}
}