工業(yè)大數(shù)據(jù)中的運(yùn)作優(yōu)化
運(yùn)作優(yōu)化是一種典型的工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用,包括生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化、車(chē)間生產(chǎn)調(diào)度、庫(kù)存優(yōu)化、物流優(yōu)化、運(yùn)維路線(xiàn)優(yōu)化等典型場(chǎng)景。在技術(shù)上,運(yùn)作優(yōu)化通常基于運(yùn)籌優(yōu)化算法,與基于數(shù)據(jù)挖掘(或機(jī)器學(xué)習(xí))的大數(shù)據(jù)分析題目有明顯的區(qū)別。本章從二者的技術(shù)差異性開(kāi)始,討論運(yùn)作優(yōu)化課題的推進(jìn)方法。
1、運(yùn)籌優(yōu)化與數(shù)據(jù)挖掘課題的差異
數(shù)據(jù)分析課題的目標(biāo)通常是從大量數(shù)據(jù)中,去發(fā)掘隱含的規(guī)律與知識(shí),也就是說(shuō),其背后的運(yùn)行機(jī)理并不完全清楚。數(shù)據(jù)分析課題的成功在很大程度上依賴(lài)于數(shù)據(jù)(以及數(shù)據(jù)是否可以完美反映物理世界),其技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)在課題定義階段并不能完全識(shí)別,只有在執(zhí)行階段,隨著對(duì)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的不斷深入,才能發(fā)掘其技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),因此在CRISP-DM等方法論,特別強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)分析課題的迭代性。
而運(yùn)籌優(yōu)化課題,是在運(yùn)行機(jī)理相對(duì)清楚的前提下,平衡各個(gè)因素間的制約關(guān)系,獲取一個(gè)相對(duì)優(yōu)的目標(biāo)量。分析優(yōu)化題目的技術(shù)難度與運(yùn)籌優(yōu)化課題類(lèi)型直接相關(guān),其技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)也取決于題目的應(yīng)用范疇。因此,運(yùn)籌優(yōu)化課題的風(fēng)險(xiǎn)集中體現(xiàn)在課題定義階段。
在過(guò)去,我們看到很多失敗的運(yùn)籌優(yōu)化課題都是因?yàn)榍捌诘恼n題定義階段,通常表現(xiàn)為幾種類(lèi)型:
2、運(yùn)作優(yōu)化課題的核心要素
運(yùn)籌優(yōu)化的三大建模要素是“目標(biāo)函數(shù)”、“決策變量”、“約束條件”。具體包括:
運(yùn)作優(yōu)化課題的三大Context要素是:業(yè)務(wù)Context、數(shù)據(jù)Context、IT應(yīng)用Context
3、運(yùn)作優(yōu)化的課題定義
課題定義階段的目的是:
課題定義的通常方式是業(yè)務(wù)訪(fǎng)談,常常采用“建模要素”與“Context驅(qū)動(dòng)”穿插的方式進(jìn)行。一邊了解業(yè)務(wù)需求/邏輯/限制,一邊思考技術(shù)實(shí)現(xiàn)(模型/算法/計(jì)算性能等)。因此,課題定義通常由經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)化專(zhuān)家擔(dān)任
問(wèn)題定義一般分為4個(gè)迭代階段
運(yùn)作優(yōu)化的業(yè)務(wù)訪(fǎng)談與第3章討論的套路與原則相同,要特別注意以下幾點(diǎn):
4、運(yùn)作優(yōu)化的課題探索
可以用OPL/AMPL等高級(jí)語(yǔ)言,借助ILOG等成熟引擎,進(jìn)行初期的技術(shù)可行性驗(yàn)證,方便與業(yè)務(wù)部門(mén)的迭代交流。
在技術(shù)實(shí)現(xiàn)中,根據(jù)應(yīng)用架構(gòu)和項(xiàng)目預(yù)算,選擇合適的優(yōu)化引擎或啟發(fā)式算法實(shí)現(xiàn)。
來(lái)源:K2研究院
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