简单性的代价:分析多位置库存控制中的解耦策略
最优化与控制
2025-04-24 v3 系统与控制
系统与控制
摘要
在本质上是耦合系统中使用简单、解耦控制策略的性能代价是多少?灵感来自工业制冷系统,集中式压缩机具有规模经济优势,但传统控制方法采用房间-by-房间温度调节。我们通过多位置库存控制的视角来回答这个问题。在这里,规划者管理多个库存以满足随机需求,同时最小化通过反映规模经济的非线性订购函数所导致的成本。我们的主要贡献包括:(i) 一个惊人的等价结果,表明尽管存在耦合,仅关注解耦策略时,各位置的最优定点库存水平保持不变;(ii) 对于简单解耦策略相对于最优耦合策略的紧密性能界限,揭示最坏情况比率主要取决于成本函数中非线性程度的大小,并且随着具有固定成本的系统位置数量的增加而增大;(iii) 对实际在线算法的分析,这些算法在不求解复杂动态规划的情况下实现竞争性能。数值模拟表明,尽管解耦策略在典型情景下显著优于其最坏情况保证,但它们仍然与完全协调策略相比表现出显著的次优性。这些结果为系统运营商在控制复杂性和操作效率之间的权衡提供了可操作的指导。
引用
@article{arxiv.2503.22639,
title = {The Price of Simplicity: Analyzing Decoupled Policies for Multi-Location Inventory Control},
author = {Yohan John and Vade Shah and James A. Preiss and Mahnoosh Alizadeh and Jason R. Marden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22639},
year = {2025}
}