×

用于恢复相互依赖系统的静态和动态资源分配模型:应用于深水地平线石油泄漏。 (英语) Zbl 1345.91059号

总结:确定中断期间和中断后在何处以及何时投资资源,可能会对决策者和国土安全官员提出挑战。提出了两个决策模型,一个是静态的,另一个是动态的,用于确定最佳资源分配,以促进受影响行业在中断后的恢复,其目标是将中断造成的生产损失降至最低。本文给出了静态模型最优性的必要条件,并开发了一种算法,可以找到满足这些必要条件的所有可能解。确定性分枝定界算法求解动态模型,并依赖于动态优化问题的凸松弛。这两种模型都应用于深水地平线石油泄漏对海湾地区的渔业、旅游业、房地产和石油天然气等行业产生了不利影响。结果表明,分配足够的资源来阻止石油泄漏和清理石油的重要性,这将减少所有行业的经济损失。这些模型可以应用于不同的国土安全和灾害应对情况,以帮助政府和组织在中断期间和中断后决定不同的资源分配策略。

理学硕士:

91B76号 环境经济学(自然资源模型、收获、污染等)
91B32型 资源和成本分配(包括公平分配、分摊等)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Aldy,J.E.(2011)。英国石油公司深水地平线原油泄漏期间的实时经济分析和政策制定。教员研究工作论文系列,哈佛肯尼迪学院,马萨诸塞州剑桥。http://dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/5241379/RWP11-037_Aldy?sequence=1。2012年4月2日访问。
[2] 巴基尔,N.O.(2011)。集装箱安全中资源分配的Stackelberg博弈模型。《运筹学年鉴》,187(1),5-22·Zbl 1233.90057号 ·doi:10.1007/s10479-010-0793-z
[3] Barker,K.和Santos,J.R.(2010年)。识别关键经济和基础设施系统的基于风险的方法。风险分析,30(6),962-974·doi:10.1111/j.1539-6924.2010.0173.x
[4] Bier,V.M.(2007)。选择要保护的内容。风险分析,27(3),607-620·doi:10.1111/j.1539-6924.2007.00906.x
[5] 比尔,VM;Abhichandani,V。;Haimes,YY(编辑);Moser,DA(编辑);Stakhiv,EZ(编辑);Zisk,GI(编辑);Dirickson,D.(编辑);Zisk,BI(编辑),《确定对手防御简单串行和并行系统的资源优化分配》,59-76(2003),弗吉尼亚州雷斯顿·doi:10.1061/40694(2003)5
[6] Boisvert,R.N.(1992年)。灾难性地震的间接损失以及当地、地区和国家利益。灾难性地震的间接经济后果(第207-265页)。开发技术公司。
[7] 马里兰州布兰多;Brandeau,ML(编辑);Sainfort,F.(编辑);Pierskalla,WP(编辑),《分配资源控制传染病》,第70号,443-464(2005),纽约
[8] Byrd,R.H.、Hribar,M.E.和Nocedal,J.(1999)。大规模非线性规划的内点算法。SIAM优化杂志,9(4),877-900·Zbl 0957.65057号 ·doi:10.137/S1052623497325107
[9] Cheung,M.和Zhuang,J.(2012年)。政府和竞争公司之间的监管博弈:石油泄漏和其他灾难。决策分析,9(2),156-164·Zbl 1398.91020号 ·doi:10.1287/dec.1120.0233
[10] Conrad,S.H.、LeClaire,R.J.、O'Reilly,G.P.和Uzunalioglu,H.(2006)。关键国家基础设施可靠性建模和分析。贝尔实验室技术期刊,11(3),57-71·doi:10.1002/bltj.20178
[11] Crowther,K.G.(2008)。通过分解不可操作性输入-输出模型,对战略准备关键基础设施进行分散风险管理。国际关键基础设施保护杂志,1,53-67·doi:10.1016/j.ijcip.2008.08.009
[12] Daniels,R.L.、Hoopes,B.J.和Mazzola,J.B.(1997)。并行机柔性资源调度问题的启发式分析。运筹学年鉴,70439-472·Zbl 0890.90096号 ·doi:10.1023/A:1018946810121
[13] Dell’Olmo,P.和Lulli,G.(2004)。在共享资源的物流平台网络中规划活动。《运筹学年鉴》,129155-169·Zbl 1056.90012号 ·doi:10.1023/B:ANOR.000030686.79587.60
[14] Dillon,R.L.、Paté-Cornell,M.E.和Guikema,S.D.(2003年)。资源紧张条件下关键工程系统的项目风险分析。运筹学,51(3),354-370·Zbl 1163.90456号 ·doi:10.1287/opre.51.354.14961
[15] Dillon,R.L.、Paté-Cornell,M.E.和Guikema,S.D.(2005)。优化使用预算储备,以最大限度地降低复杂项目开发期间的技术和管理失败风险。IEEE工程管理汇刊,52(3),382-395·doi:10.1109/TEM.2005.850733
[16] Dueñas Osorio,L.、Craig,J.I.、Goodno,B.J.和Bostrom,A.(2007年)。网络系统的相互依赖响应。基础设施系统杂志,13(3),185-194·doi:10.1061/(ASCE)1076-0342(2007)13:3(185)
[17] Dynes,S.、Johnson,M.E.、Andrijcic,E.和Horowitz,B.(2007年)。企业级信息基础设施故障的经济成本:来自制造业供应链实地研究的估计。《国际物流管理杂志》,18(3),420-442·doi:10.1108/09574090710835147
[18] Elms,D.G.(1997)。结构问题中的风险平衡。《结构安全》,19(1),67-77·doi:10.1016/S0167-4730(96)00038-0
[19] Fiedrich,F.、Gehbauer,F.和Rickers,U.(2000年)。地震灾害后应急响应的优化资源配置。安全科学,35(1-3)41-57。
[20] Fowler,T.(2011)。重返海湾:大石油攫取租约。自英国石油公司灾难以来首次拍卖深水区块
(3.376亿)中标。《华尔街日报》。http://online.wsj.com/article/SB1000142405297020389340457709877328121592.html。2011年12月17日访问·Zbl 1233.90057号
[21] 戈登,P。;JE摩尔;HW理查德森;潘,Q。;Richardson,PGHW(编辑);JE Moore(编辑),《洛杉矶长滩双港遭受恐怖袭击的经济影响》,262-286(2005),英国切尔滕纳姆
[22] Guikema,S.D.和Paté-Cornell,M.E.(2002年)。在具有广义风险/成本功能的工程系统中管理风险的组件选择。可靠性工程与系统安全,78(3),227-237·doi:10.1016/S0951-8320(02)00155-2
[23] Haimes,Y.Y.、Crowther,K.G.和Horowitz,B.M.(2008)。国土安全准备:在应急系统中平衡保护和恢复能力。系统工程,11(4),287-308·doi:10.1002/sys.20101
[24] Haimes,Y.Y.、Horowitz,B.M.、Lambert,J.H.、Santos,J.R.、Lian,C.和Crowther,K.G.(2005)。互依基础设施的不可操作性输入-输出模型。部门。II: 案例研究。基础设施系统杂志,11(2),80-92·doi:10.1061/(ASCE)1076-0342(2005)11:2(80)
[25] Hausken,K.和Zhuang,J.(2013)。灾难对公司与政府战略互动的影响。《欧洲运筹学杂志》,225(2),363-376·Zbl 1292.91104号 ·doi:10.1016/j.ejor.2012.09.047
[26] Horst,R.和Tuy,H.(1990年)。全局优化:确定性方法。柏林:斯普林格·Zbl 0704.90057号 ·doi:10.1007/978-3-662-02598-7
[27] Johansson,J.和Hassel,H.(2010年)。在脆弱性分析的背景下对相互依存的基础设施进行建模的方法。可靠性工程与系统安全,95(12),1335-1344·doi:10.1016/j.ress.2010.06.010
[28] Lawler,E.L.和Wood,D.E.(1966年)。分枝定界法:一项调查。运筹学,14(4),699-719·Zbl 0143.42501号 ·doi:10.1287/opre.14.699
[29] Leontief,W.W.(1936年)。美国经济体系中的数量投入和产出关系。《经济与统计评论》,18(3),105-125·doi:10.2307/1927837
[30] MacKenzie,C.A.、Barker,K.和Grant,F.H.(2012a)。使用动态多区域相互依存模型评估内陆水道港口关闭的后果。IEEE系统、人与控制论汇刊A:系统与人,42(2),359-370·doi:10.1109/TSMCA.2011.2164065
[31] MacKenzie,C.A.、Baroud,H.和Barker,K.(2012b)。相互依赖系统恢复的最佳资源分配:深水地平线石油泄漏案例研究。G.Lim,&J.W.Hermann(编辑),《2012年工业和系统工程研究会议论文集》,5月20日至22日·Zbl 1345.91059号
[32] MacKenzie,C.A.、Santos,J.R.和Barker,K.(2012年C)。衡量国际生产因中断而发生的变化:日本地震和海啸的案例研究。《国际生产经济学杂志》,158(2),293-302·doi:10.1016/j.ijpe.2012.03.032
[33] Major,J.A.(2002)。恐怖主义风险建模的先进技术。风险金融杂志,4(1),15-24·doi:10.1108/eb022950
[34] 市场动态研究小组。(2010). 石油泄漏研究报告,国家第二波。路易斯安那州旅游研究处。8月16日。http://crt.louisiana.gov/tourism/research/researchcurrent.aspx。2012年4月2日访问。
[35] McAndrews,K.L.(2011)。马孔多事件的后果:美国海上钻井安全和环境法规最近提议和颁布的变更摘要。石油工程师学会,SPE-143718-PP。www.jsg.utexas.edu/news/files/mcandrews_SPE_143718-PP.pdf。2011年12月30日访问。
[36] Medal,H.、Sharp,S.J.、Pohl,E.、Rainbow,C.和Mason,S.J.(2011年)。降低关键网络基础架构风险的模型。《国际风险评估与管理杂志》,15(2/3),99-127·doi:10.1504/IJRAM.2011.042112
[37] Miller,D.M.和Davis,R.P.(1978年)。机器需求问题的动态资源分配模型。IIE交易,10(3),237-243。
[38] Misra,K.B.和Ljubojević,M.D.(1973年)。系统的最佳可靠性设计:新面貌。IEEE可靠性汇刊,R-22(5),255-258·doi:10.1109/TR.1973.5215673
[39] 国家资源保护委员会。(2011). 英国石油公司一年的石油灾难:对我们知道什么、不知道什么以及需要回答什么问题的简单评估。20年4月20日。http://www.nrdc.org/energy/bpoildisasteroneear.asp。2011年12月30日访问·Zbl 1332.91029号
[40] Nocedal,J.和Wright,S.J.(1999)。数值优化。纽约:斯普林格·Zbl 0930.65067号 ·数字对象标识代码:10.1007/b98874
[41] Okuyama,Y.(2008)。对灾害影响评估方法进行批判性审查。世界银行-联合国减少灾害风险经济学评估的背景文件。http://gfdrr.org/gfdrr/node/284。2011年9月23日访问。
[42] Okuyama,Y.和Chang,S.E.(编辑)。(2004). 灾害的空间和经济影响建模。柏林:斯普林格。
[43] 牛津经济学。(2010). 海湾石油泄漏对旅游业的潜在影响。为美国旅游协会编写的报告。7月22日。http://www.ustravel.org/news/press-releases/bp-oil-spill-impact-gulf-travel-likely-last-3-years-and-cost-227-billion。访问日期:2011年9月30日·Zbl 0597.90054号
[44] Pederson,P.、Dudenhoeffer,D.、Hartley,S.和Permann,M.(2006年)。关键基础设施相互依赖模型:美国和国际研究调查。INL/EXT-06-11464,爱达荷瀑布。http://cipbook.infracritical.com/book3/chapter2/ch2ref2a。2012年3月28日查阅。
[45] Petrovic,N.、Alderson,D.L.和Carlson,J.M.(2012年)。灾害应对中的动态资源分配:野火扑救中的权衡。公共科学图书馆综合版,7(4),e33285。doi:10.1371/journal.pone.0033285·doi:10.1371/journal.pone.0033285
[46] Psaraftis,H.N.和Ziogas,B.O.(1985)。溢油清理设备优化调度的战术决策算法。管理科学,31(12),1475-1491·Zbl 0597.90054号 ·doi:10.1287/mnsc.31.12.1475
[47] Richards,T.J.和Patterson,P.M.(1999)。公共关系支出的经济价值:食品安全和草莓案例。《农业与资源经济学杂志》,24(2),440-462。
[48] Rinaldi,S.M.、Peerenboom,J.P.和Kelly,T.K.(2001)。识别、理解和分析关键基础架构的相互依赖性。IEEE控制系统杂志,21(6),11-25
[49] Robertson,C.和Krauss,C.(2010年)。科学家表示,墨西哥湾漏油事件是同类事件中规模最大的一次。《纽约时报》。8月3日。http://www.nytimes.com/2010/08/03/us/03spill.html?_r=1&fta=y。2011年12月30日访问。
[50] Santos,J.R.和Haimes,Y.Y.(2004)。建模互联基础设施恐怖主义导致的需求减少投入产出(I-O)不可用性。风险分析,24(6),1437-1451·doi:10.1111/j.0272-4332.2004.00540.x
[51] Shan,X.和Zhuang,J.(2013a)。面对战略攻击者,国土安全资源分配的公平成本。风险分析,33(6),1083-1099·文件编号:10.1111/j.1539-6924.2012.01919.x
[52] Shan,X.和Zhuang,J.(2013b)。在顺序防御攻击游戏中,面对部分战略攻击者的混合防御资源分配。《欧洲运筹学杂志》,228(1),262-272·Zbl 1332.91029号 ·doi:10.1016/j.ejor.2013.01.029
[53] Srinivasa,A.V.和Wilhelm,W.E.(1997年)。优化石油泄漏清理作业中战术响应的程序。《欧洲运筹学杂志》,102(3),554-574·Zbl 0955.90043号 ·doi:10.1016/S0377-2217(96)00242-1
[54] Tillman,F.A.、Hwang,C.-L.、Fan,L.-T.和Lai,K.(1970年)。复杂系统的最佳可靠性。IEEE可靠性汇刊,R-19(3),95-100·doi:10.1109/TR.1970.5216413
[55] Trefis团队。(2011). 英国石油公司(BP)正在从深水地平线(Deepwater Horizon)深海中崛起,但尚未获得自由。《福布斯》,3月4日。http://www.forbes.com/sites/greatspections/2011/03/04/bp-rising-from-deepwater-horizon-absides-but-not-free-yet/。2011年12月30日访问。
[56] 美国经济分析局。(2010年a)。2009年重新定义前制作表格。1998-2009年总结在重新定义之前制作年度投入产出表。美国商务部。http://www.bea.gov/industry/io_annual.htm。2012年4月17日访问。
[57] 美国经济分析局。(2010年b)。2009年重新定义之前使用表。1998-2009年总结使用年度投入产出表进行重新定义。美国商务部。http://www.bea.gov/industry/io_annual.htm。2012年4月17日访问·Zbl 1398.91020号
[58] 美国经济分析局。(2011). 各州的国内生产总值。区域经济账户。美国商务部。http://www.bea.gov/regional/index.htm。2012年4月17日访问。
[59] 美国能源信息管理局。(2011). 表4a。美国原油和液体燃料的供应、消耗和库存。短期能源展望。http://www.eia.gov/forects/steo/data.cfm?type=tables。2011年12月6日访问。
[60] 韦贝克,W.和沃德,R.W.(2001)。鲜肉几乎是一个理想的需求体系,包括负面的电视新闻和广告影响。农业经济学,25(2/3),359-374·doi:10.1111/j.1574-0862.2001.tb00215.x
[61] Waltz,R.A.、Morales,J.L.、Nocedal,J.和Orban,D.(2006)。结合线搜索和信赖域步骤的非线性优化内部算法。数学规划,107(3),391-408·Zbl 1134.90053号 ·doi:10.1007/s10107-004-0560-5
[62] Willis,H.H.(2007)。根据恐怖主义风险指导资源分配。风险分析,27(3),597-606·doi:10.1111/j.1539-6924.2007.00909.x
[63] Zaric,G.S.和Brandeau,M.L.(2002年)。多人群疫情控制的动态资源分配。IMA医学与生物学数学应用杂志,19,235-255·Zbl 1042.92032号 ·doi:10.1093/imammb/19.4.235
[64] 庄,J.和比尔,V.M.(2007)。平衡恐怖主义和自然灾害——防御战略与内生攻击者的努力。运筹学,55(5),976-991·Zbl 1167.91331号 ·doi:10.1287/opre.1070.434
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。