Two-Stage Stochastic Optimization. An Application in the Third Sector

Abstract

[en] It is known that most of the problems applied in the real life present uncertainty. In the rst part of the dissertation, basic concepts and properties of the Stochastic Programming have been introduced to the reader, also known as Optimization under Uncertainty. Moreover, since stochastic programs are complex to compute, we have presented some other models such as wait-and-wee, expected value and the expected result of using expected value. The expected value of perfect information and the value of stochastic solution measures quantify how worthy the Stochastic Programming is, with respect to the other models. In the second part, it has been designed and implemented with the modeller GAMS and the optimizer CPLEX an application that optimizes the distribution of non-perishable products, guaranteeing some nutritional requirements with minimum cost. It has been developed within Hazia project, managed by Sortarazi association and associated with Food Bank of Biscay and Basic Social Services of several districts of Biscay.

[es] La incertidumbre es inherente a la mayor ía de los problemas de la vida real. En la primera parte de la disertaci ón se estudian conceptos y propiedades b ásicas de Programaci ón Estoc ástica, tambi én llamada Optimizaci ón bajo Incertidumbre. Adem ás, dado que los problemas estoc ásticos son complejos de resolver, se han presentado otros modelos como espera y observa, el valor esperado y el resultado esperado de utilizar la soluci ón que proporciona el valor esperado. Las medidas del valor esperado de la informaci ón perfecta y el valor de la soluci ón estoc ástica cuantifi can lo que aporta la programaci ón estoc ástica frente a otros modelos. En la segunda parte, se ha diseñado e implementado con el modelizador GAMS y el optimizador CPLEX una aplicaci ón que optimiza la distribuci ón de productos no perecederos, que garanticen ciertos requerimientos nutricionales al mí nimo coste. Se ha desarrollado dentro del proyecto Hazia, gestionado por la asociaci ón Sortarazi y vinculado al Banco de Alimentos de Vizcaya y a los Servicios Sociales de Base de varios municipios vizcaínos.

[eus]Bizitzako problema gehienak ziurgabetasunaren menpekoak dira. Proiektu honen lehenengo atalean, Programazio Estokastikoaren, bestela esanda, ziurgabetasunaren menpeko Optimizazioaren oinarrizko kontzeptu eta propietateak landu dira. Gainera, hain konplexua da programa estokastikoak konputatzea, hainbat modelo ezberdin ikasi ditugula, esate baterako, itxaron eta ikusi, itxarotako balioa eta itxarotako soluzioa itxarotako balioa erabiliz. Bestetik, informazio perfektuaren itxaropena eta soluzio estokastikoaren balioa neurriak aurkeztu ditugu, erabaki ahal izateko merezi duen problema estokastikoa ebaztea beste modeloen aurrean. Bigarren zatian, GAMS modelizatzaile eta CPLEX optimizatzailearen bidez produktu ez-galkorren banaketa optimizatzen duen aplikazio bat diseinatu eta inplementatu da, nutrienteen beharrak kostu minimoan bermatzen dituena. Hazia proiektuaren barnean garatu da, Sortarazi elkarteak kudeatuta eta Bizkaiko Elikagai Bankua eta hainbat udalerri bizkaitarren Oinarrizko Zerbitzu Sozialei lotuta.