• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제26권5_6호
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• pp.889-900
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• 2008

The problem of scheduling n jobs on a single machine is considered when the machine is subject to stochastic breakdowns. The objective is to minimize the weighted squared deviation of job completion times from a common due date. Two versions of the problem are addressed. In the first one the common due date is a given constant, whereas in the second one the common due date is a decision variable. In each case, a general form of deterministic equivalent of the stochastic scheduling problem is obtained when the counting process N(t) related to the machine uptimes is a Poisson process. It is proved that an optimal schedule must be V-shaped in terms of weighted processing time when the agreeable weight condition is satisfied. Based on the V-shape property, two dynamic programming algorithms are proposed to solve both versions of the problem.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제24권2호
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• pp.90-96
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• 2000

The technology of preventive maintenance and corrective maintenance is widely applied to ships in order to maintain the good voyageable condition. One of the most important fields of marine engineering is to seek the maximum availability and to solve the stochastic maintenance problem such that the cost for corrective maintenance is minimized. Accordingly, for the purpose of making the most suitable maintenance schedule which minimizes the expected cost function, this paper suggests the method to grasp the failure characteristics by the ship's maintenance data that are collected from the past. And, suggests the method to estimate the optimal maintenance interval by using the dynamic programming and the cumulative hazard rate function attained from the maintenance data.

• 상하수도학회지
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• 제11권3호
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• pp.87-95
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• 1997

A river water quality management model was made by Dynamic programming. This model optimizes the wastewater treatment cost of the application area, and computed water quality with it must meet the water quality standard. And this model takes into consideration tributary input, wastewater treatment plant effluent, withdrawls for several purposes. Modified Streeter-Phelps equation was used to calculate BOD and DO. Optimization problem was solved with particular exceedance probability flow, and the water quality of each point was calculated with the decided treatment efficiencies. At that time, the probability satisfying the water quality standard of constraints to the exceedance probability of the flow. The developed model was applied to the lower part of the Han-River. The reliability to meet the water quality standard is 70 % when 4 wastewater treatment plants of Seoul City are operated by activated sludge system at autumn of the year 2001. Treatment cost of this case is 121.288 billion won per year.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.67-79
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• 2010

한국수자원공사는 낙동강 및 금강수계에 대해 실시간 물관리 시스템을 개발하여 수계 내 다목적 댐의 효율적인 운영을 도모하였다. 본 연구에서는 이를 확장하여 최적화 기법인 표본 추계학적 동적계획법을 사용하여 한강수계 다목적댐의 효율적인 월말 목표저수량을 산정하고 이를 통해 실시간 물관리시스템의 효율을 극대화하고자 수행되었다. 수계 내 댐중 저수용량과 용수공급 측면에서 중요도가 높은 소양강댐, 충주댐, 화천댐 등 3개 댐만을 대상으로 모형을 개발하였으며 저수량 상태변수의 민감도 분석 결과를 통해 저수량 상태변수 개수를 설정하였다. 본 연구를 통해 제시된 최적화모형을 통한 운영률과 한국수자원공사의 운영목표수위에 의한 저수지 운영방식과 비교를 실시한 결과 연평균 37.22 MCM의 수계 내 요구용수 부족량 감소효과와 더불어 발전량 측면에서도 연간 171 GWh가 증가하는 것을 확인하였다. 또한 이수기 저수지 운영계획 시스템을 실제 적용한 결과 2007년~2008년 이수기 동안 전력생산, 수질개선 등을 위한 추가적인 용수공급이 가능하다는 것을 확인하였다. 이러한 실제 적용사례를 통해 SSDP 모형과 이수기 저수지운영 시스템의 그 유용성을 타진할 수 있었으며 다른 수계로 확장을 실시한다면 보다 합리적인 저수지 운영계획이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국경영과학회지
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• 제20권2호
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• pp.39-60
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• 1995

In this paper, an integration of stochastic dynamic programming (SDP), integer goal programming (IGP) and analytic hierarchy process (AHP) is proposed to handle multiobjective-multicriteria sequential decision making problems under uncertainty inherent in R & D investment planning. SDP has its capability to handle problems which are sequential and stochastic. In the SDP model, the probabilities of the funding levels in any time period are generated using a subjective model which employs functional relationships among interrelated parameters, scenarios of future budget availability and subjective inputs elicited from a group of decision makers. The SDP model primarily yields an optimal investment planning policy considering the possibility that actual funding received may be less than anticipated one and thus the projects being selected under the anticipated budget would be interrupted. IGP is used to handle the multiobjective issues such as tradoff between economic benefit and technology accumulation level. Other managerial concerns related to the determination of the optimal project portifolio within each stage of the SDP model. including project selection, project scheduling and annual budget allocation are also determined by the IGP. AHP is proposed for generating scenario-based transformation probabilities under budgetary uncertainty and for quantifying the environmental risk to be considered.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.319-326
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• 2015

최근들어, 확률론적 최적제어(stochastic optimal control) 및 강화학습(reinforcement learning) 분야에서는 데이터를 활용하여 준최적 제어 전략을 찾는 문제를 위한 많은 연구 노력이 있어 왔다. 가치함수(value function) 기반 동적 계획법(dynamic programming)으로 최적제어기를 구하는 고전적인 이론은 확률론적 최적 제어 문제를 풀기위해 확고한 이론적 근거 아래 확립된바 있다. 하지만, 이러한 고전적 이론은 매우 간단한 경우에만 성공적으로 적용될 수 있다. 그러므로, 엄밀한 수학적 분석 대신에 상태 전이 및 보상 신호 값 등의 관련 데이터를 활용하여 준최적해를 구하고자 하는 데이터 기반 현대적 접근 방법들은 실용적인 응용분야에서 특히 매력적이다. 본 논문에서는 확률론적 최적제어 전략과 근사적 추론 및 기계학습 기반 데이터 처리 방법을 접목하는 방법론들을 고려한다. 그리고 이러한 고려를 통하여 얻어진 방법론들을 금융공학을 포함한 다양한 응용 분야에 적용하고 그들의 성능을 관찰해보도록 한다.

• 한국경영과학회지
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• 제30권3호
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• pp.81-93
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• 2005

This paper models supply chain uncertainties in the dynamic Newsboy Problem context. The system consists of one supplier and one retailer who place an order to the supplier every period. Demand uncertainty is modeled as stochastic period demand, and supply uncertainty as the uncertainty in quantities delivered by the supplier. The supplier delivers exactly the amount ordered by the retailer with probability of $\beta$ and the amount minus K with probability of $(1-\beta)$ We formulate the problem as a dynamic programming problem and derive the first-order optimality condition. Through a numerical study, we measure the extent to which the cost decrease due to the reduction in supply uncertainty depends on the level of demand uncertainty. One of the most important findings In this paper is that this cost decrease is relatively small if demand uncertainty is kept high, and vice versa. We also backup this numerical result by analyzing the distribution of ending Inventory under the supply and demand uncertainties.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.593-601
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• 2000

Kim and Lee(2000)는 우리 나라 충주댐의 월 유입량을 EI Nino Southern Oscillation (ENSO)과 연관지어 분석한 결과, 엘리뇨가 발생한 해의 가을과 겨울의 유입량은 평년보다 적은 반면, 라니냐가 발생한 해의 가을과 겨울의 유입량은 평년보다 많음을 밝힌바 있다. 본 연구에서는 이런 ENSO와 유입량 사이의 원격상관관계를 저수지 운영에 활용하는 방안을 제시하고자 한다. 즉, ENSO 정보를 추계동적계획법(SDP)의 수문상태변수로 사용하여 충주댐의 월 운영율을 산출하였다. 대안으로, 수문상태변수를 사용하지 않은 SDP로 월 운영율울 또한 산출하였다. 이러한 두 가지 운영율을 모의운영을 통하여 비교함으로써, ENSO 정보를 이용하였을 때의 가치를 검토하였다. 모의운영 결과, ENSO 정보를 이용한 운영울은 발전량과 용수공급의 안정성을 증대시키고 동시에 월류량을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.737-746
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• 2005

최적화란 목적함수가 최대 또는 최소가 되도록 하는 결정변수를 찾아가는 절차이다. 기존의 많은 연구자들은 최적해의 효율적인 탐색과정에 집중한 반면 최적화의 시작점이라 할 수 있는 목적함수 구성을 위한 연구는 상대적으로 미진한 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 국내외에서 빈번히 사용되고 있는 가중평균법을 사용하여 tradeoff를 고려한 목적함수와 절대우선순위를 위한 가중값을 적용한 목적함수를 구성하여 표본추계학적 동적계획법을 통해 산정한 최적운영률을 비교하였다. 그 결과 절대우선순위를 위한 가중값을 적용한 경우가 보다 실제 저수지운영과 부합하는 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 국내 다목적댐 운영계획에 보다 적합한 목적함수를 구성하기 위해서는 절대우선순위를 위한 가중값을 부여하여 목적함수를 구성하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권9호
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• pp.127-133
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• 2019

임의상환가능 상품은 옵션을 이용하여 수요창출과 리스크를 줄이는 서비스 파생상품의 일종이다. 본 논문은 임의상환가능 상품이 도입된 후, 예약 요청의 온라인승인 방법과 일괄승인 방법 둘의 성능을 비교한다. 최적의 예약관리법을 계산하기 위하여, 역행 동적계획법(Backward Dynamic Programming)과 확률적 최적화(Stochastic Optimization) 방법을 이용한다. 직관적으로는 공급자는 수요정보를 이용하여 일괄승인 방법으로 더 높은 수익을 올릴 것으로 예상되지만, 본 논문은 두 예약 요청 승인 방법의 예약관리전략과 수익은 동일하다는 것을 증명함으로써, 현행 예약 요청 승인 방법의 변화 없이 임의상환가능 상품을 빠르게 도입할 수 있다는 실무적인 기여도가 있다. 본 논문은 세 종류의 서비스 요금 클래스가 있을 경우 최적의 해를 정확히 구하였다. 향후 연구는 다양한 요금 모델에서 최적의 해를 구하는 것이다.