論文の概要: Decision-Focused Bias Correction for Fluid Approximation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.15726v1
• Date: Thu, 04 Dec 2025 23:12:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-21 14:22:08.777679
• Title: Decision-Focused Bias Correction for Fluid Approximation
• Title（参考訳）: 流体近似のための決定焦点バイアス補正
• Authors: Can Er, Mo Liu,
• Abstract要約: 我々は、必ずしも平均ではない別の点統計量を特定する方法を検討する。 我々はこの統計を、決定補正点推定(時変到着率)として参照する。 分解可能なネットワーク構造の下では、決定訂正点推定結果が古典的ニュース解と密接に関連していることが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1120974804429143
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Fluid approximation is a widely used approach for solving two-stage stochastic optimization problems, with broad applications in service system design such as call centers and healthcare operations. However, replacing the underlying random distribution (e.g., demand distribution) with its mean (e.g., the time-varying average arrival rate) introduces bias in performance estimation and can lead to suboptimal decisions. In this paper, we investigate how to identify an alternative point statistic, which is not necessarily the mean, such that substituting this statistic into the two-stage optimization problem yields the optimal decision. We refer to this statistic as the decision-corrected point estimate (time-varying arrival rate). For a general service network with customer abandonment costs, we establish necessary and sufficient conditions for the existence of such a corrected point estimate and propose an algorithm for its computation. Under a decomposable network structure, we further show that the resulting decision-corrected point estimate is closely related to the classical newsvendor solution. Numerical experiments demonstrate the superiority of our decision-focused correction method compared to the traditional fluid approximation.
• Abstract（参考訳）: 流体近似は、2段階確率最適化問題の解法として広く用いられている手法であり、コールセンターやヘルスケアオペレーションなどのサービスシステム設計に広く応用されている。 しかし、基礎となるランダム分布(例えば需要分布)を平均値(例えば、時間変化平均到着率)に置き換えると、性能推定のバイアスが発生し、最適下決定につながる可能性がある。 本稿では、この統計を2段階最適化問題に置き換えることで最適な決定を下すような、必ずしも平均ではない代替点統計量を特定する方法について検討する。 この統計を、決定補正点推定(時刻変化到着率)と呼ぶ。 顧客放棄コストの一般的なサービスネットワークでは,そのような修正点推定の存在に対して必要かつ十分な条件を定め,その計算アルゴリズムを提案する。 さらに、分解可能なネットワーク構造の下では、決定訂正点推定結果が古典的ニュースベンダの解と密接に関連していることが示される。 数値実験により,従来の流体近似法と比較して決定中心補正法が優れていることが示された。

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