We consider a general class of two-stage distributionally robust optimization (DRO) problems which includes prominent instances such as task scheduling, the assemble-to-order system, and supply chain network design. The ambiguity set is constrained by fixed marginal distributions that are not necessarily discrete. We develop a numerical algorithm for computing approximately optimal solutions of such problems. Through replacing the marginal constraints by a finite collection of linear constraints, we derive a relaxation of the DRO problem which serves as its upper bound. We can control the relaxation error to be arbitrarily close to 0. We develop duality results and transform the inf-sup problem into an inf-inf problem. This leads to a numerical algorithm for two-stage DRO problems with marginal constraints which solves a linear semi-infinite optimization problem. Besides an approximately optimal solution, the algorithm computes both an upper bound and a lower bound for the optimal value of the problem. The difference between the computed bounds provides a direct sub-optimality estimate of the computed solution. Most importantly, one can choose the inputs of the algorithm such that the sub-optimality is controlled to be arbitrarily small. In our numerical examples, we apply the proposed algorithm to task scheduling, the assemble-to-order system, and supply chain network design. The ambiguity sets in these problems involve a large number of marginals, which include both discrete and continuous distributions. The numerical results showcase that the proposed algorithm computes high-quality robust decisions along with their corresponding sub-optimality estimates with practically reasonable magnitudes that are not over-conservative.


翻译:我们考虑的是两阶段分布上稳健优化(DRO)问题的一般类别,其中包括任务时间安排、组装到订单系统和供应链网络设计等突出例子。 模糊性集受固定边缘分布的限制, 而这些边际分布不一定离散。 我们为计算这类问题的大致最佳解决办法开发了一种数字算法。 通过有限收集线性限制来取代边际限制, 我们从DRO问题得到放松, 这可以起到它的上层约束作用。 我们可以控制放松错误, 任意接近于0。 我们开发了双重性结果, 并将内装问题转化成一个内置问题。 这导致两阶段DRO问题的数字算法, 边际分布有边际限制, 解决了线性半无限优化问题。 除了一种大约最佳的解决办法, 算法将边际的边际约束和下限的界限混在一起。 计算界限之间的差别提供了一种直接的次最优化的计算解决方案估计值。 最重要的是, 我们可以选择算法的投入, 使次偏差性质量问题变成一个内置的内置问题。 在数字序列中, 我们应用了一种直置的内置的内置式结构,, 将这些内置的内置的内置的内置的内置。

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