Improved stochastic optimization of railway timetables

We present a general model to find the best allocation of a limited amount of supplements (extra minutes added to a timetable in order to reduce delays) on a set of interfering railway lines. By the best allocation, we mean the solution under which the weighted sum of expected delays is minimal. Our aim is to finely adjust an already existing and well-functioning timetable. We model this inherently stochastic optimization problem by using two-stage recourse models from stochastic programming, building upon earlier research from the literature. We present an improved formulation, allowing for an efficient solution using a standard algorithm for recourse models. We show that our model may be solved using any of the following theoretical frameworks: linear programming, stochastic programming and convex non-linear programming, and present a comparison of these approaches based on a real-life case study. Finally, we introduce stochastic dependency into the model, and present a statistical technique to estimate the model parameters from empirical data.

Cooperation in supply chains: A cooperative game theoretic analysis = Együttműködés ellátási láncokban: Egy kooperatív játékelméleti elemzés

A cikkben a kooperatív játékelmélet fogalmait alkalmazzuk egy ellátási lánc esetében. Az ostorcsapás-hatás elemeit egy beszállító-termelő ellátási láncban ragadjuk meg egy Arrow-Karlin típusú modellben lineáris készletezési és konvex termelési költség mellett. Feltételezzük, hogy mindkét vállalat minimalizálja a fontosabb költségeit. Két működési rendszert hasonlítunk össze: egy hierarchikus döntéshozatali rendszert, amikor először a termelő, majd a beszállító optimalizálja helyzetét, majd egy centralizált (kooperatív) modellt, amikor a vállalatok az együttes költségüket minimalizálják. A kérdés úgy merül fel, hogy a csökkentett ostorcsapás-hatás esetén hogyan osszák meg a részvevők ebben a transzferálható hasznosságú kooperatív játékban. = In this paper we apply cooperative game theory concepts to analyze supply chains. The bullwhip effect in a two-stage supply chain (supplier-manufacturer) in the framework of the Arrow-Karlin model with linear-convex cost functions is considered. It is assumed that both firms minimize their relevant costs, and two cases are examined: the supplier and the manufacturer minimize their relevant costs in a decentralized and in a centralized (cooperative) way. The question of how to share the savings of the decreased bullwhip effect in the centralized (cooperative) model is answered by transferable utility cooperative game theory tools.

A Kreps-Scheinkman-állítás érvényessége lineáris keresletű vegyes duopóliumok esetén (The Kreps and Scheinkman result remains valid for mixed duopolies with linear demand)

Vegyes oligopóliumoknak nevezzük az olyan piacszerkezeteket, amelyek esetében a magánvállalatok mellett állami vállalatok is tevékenykednek. A vegyes oligopóliumokban az állami vállalatok részben vagy egészében a társadalmi többletet kívánják maximalizálni. Olyan vegyes duopóliumot vizsgálunk, amelyben a vállalatok előbb kiépítik kapacitásaikat, majd meghatározzák termékük kínálati árát. Kreps-Scheinkman [1983] tisztán magánvállalatos duopóliumokra vizsgált ilyen két időszakos modellt, és megállapította, hogy az első időszaki egyensúlyi kapacitások megegyeznek az azonos költségszerkezetű és kínálati viszonyú Cournot-duopólium egyensúlyi kibocsátásaival. Tanulmányunkban Kreps-Scheinkman [1983] eredményét kiterjesztjük a vegyes duopóliumok - lineáris keresleti görbe és konstans egységköltségek melletti - esetére. _____ In mixed oligopolies, private firms compete with a public firm, which at least partially aims to maximize social surplus. The authors investigate mixed duopolies in which the firms first build capacities simultaneously and then set their prices simultaneously as well. For the same two-stage game with purely private firms Kreps and Scheinkman demonstrated in 1983 that the first-stage equilibrium capacities of the two-stage game are identical with the equilibrium outputs of the Cournot duopoly. This paper extends Kreps and Scheinkman's results to mixed duopolies with linear demands and constant unit costs. It is shown that quantity pre-commitment and Bertrand competition also yield to Cournot outcomes when a public firm is involved, not only in the case of private firms.