Analytical Solution to a Partially Observable Machine Maintenance Problem with Obvious Failures

不可见的 可见的 数学优化 部分可观测马尔可夫决策过程 计算机科学 马尔可夫决策过程 预防性维护 马尔可夫链 马尔可夫过程 数学 马尔可夫模型 可靠性工程 工程类 计量经济学 统计 机器学习 物理 量子力学
作者
Hao Zhang,Weihua Zhang
出处
期刊:Management Science [Institute for Operations Research and the Management Sciences]
卷期号:69 (7): 3993-4015 被引量:18
标识
DOI:10.1287/mnsc.2022.4547
摘要

We study the maintenance of a machine that deteriorates according to a Markov process until it fails. When failure occurs (which is observable), corrective replacement is made. Otherwise, the machine can be in one of two unobservable working states, and the decision maker can choose production, inspection, or preventive replacement. The state is revealed upon inspection and is reset by corrective or preventive replacement. The objective is to minimize the expected total discounted cost over an infinite horizon. We derive an exact, analytical solution to this problem via a dual framework for partially observable Markov decision processes. The solution can be easily computed without value iteration. We identify six possible structures of the optimal solution, which are represented as graphs. Each graph contains an absorbing, cyclic subgraph that governs the steady-state behavior of the machine. The exact analytical solution facilitates comparative statics analysis, comprehensive numerical studies, and the generation of insights. This paper was accepted by Chung Piaw Teo, optimization. Funding: This work was supported by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada [Grant RGPIN-2014-04979]. Supplemental Material: The online appendix and data are available at https://doi.org/10.1287/mnsc.2022.4547 .
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
失眠的紫霜完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI2S应助yangy801017采纳,获得10
刚刚
阳晓燕完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Jeason完成签到 ,获得积分10
3秒前
风为裳完成签到,获得积分10
4秒前
蕾蕾完成签到,获得积分20
4秒前
CipherSage应助ps请好假了采纳,获得10
5秒前
7秒前
凌时爱吃零食应助vivi采纳,获得20
7秒前
10秒前
小蘑菇应助wise111采纳,获得10
11秒前
Cuteli关注了科研通微信公众号
12秒前
秘书完成签到 ,获得积分10
12秒前
幼稚园扛把子完成签到,获得积分10
12秒前
淡定醉薇发布了新的文献求助10
12秒前
幸福寒梦完成签到,获得积分20
13秒前
柚子完成签到,获得积分10
14秒前
wangmingyuan发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
y1628521397完成签到 ,获得积分10
18秒前
萱萱发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
zqy完成签到 ,获得积分10
19秒前
小月顺利毕业版完成签到,获得积分10
20秒前
ding应助机智茗茗采纳,获得30
20秒前
英俊qiang发布了新的文献求助10
21秒前
wise111发布了新的文献求助10
22秒前
调皮老头发布了新的文献求助10
23秒前
MrL发布了新的文献求助20
23秒前
汉堡包应助xcc采纳,获得10
23秒前
aluan完成签到,获得积分20
25秒前
cdercder应助tinale_huang采纳,获得10
25秒前
cdercder应助tinale_huang采纳,获得10
25秒前
cdercder应助tinale_huang采纳,获得10
25秒前
Cccmeow发布了新的文献求助10
26秒前
小鬼完成签到 ,获得积分10
28秒前
英俊qiang完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7027724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8698080
关于积分的说明 18429871
捐赠科研通 6527132
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3111505
关于科研通互助平台的介绍 2188602
邀请新用户注册赠送积分活动 2087055