GAMS案例探索乳制品交易活動較優(yōu)有效PRICE

    2023.11gams圖知乎


    Fonterra Dairy Co-Operative Group Limited是**良好的乳制品出口商,需要提高價格透明度,為客戶提供遠期價格信息和價格風(fēng)險管理。這也將使乳制品行業(yè)的所有參與者受益。


    CRA International, Inc. d/b/a Charles River Associates (CRA)  設(shè)計并開發(fā)了Global Dairy Trade (GDT)電子交易平臺。交易機制基于健全的經(jīng)濟學(xué)和**理論,以及CRA在投標(biāo)機制和市場設(shè)計方面的豐富經(jīng)驗。CRA也是交易活動的獨立交易管理人(從2008年的**次交易活動開始),來自世界各地的賣家(包括Fonterra)和買家參與交易活動**。

    迄今為止,交易活動**過300場,交易量和金額分別達到1000萬噸和340億美元。


    問題描述

    與加工原油的煉油廠類似,乳制品加工廠將液態(tài)奶加工成中間產(chǎn)品——在**貿(mào)易中,通常加工成粉狀產(chǎn)品。**貿(mào)易乳制品的例子包括全脂奶粉、脫脂奶粉和無水乳脂。

    這為**乳制品的動態(tài)市場提供了一個優(yōu)化機會:什么是較佳**市場設(shè)計和定價算法,它如何可以支持有效的價格發(fā)現(xiàn)過程,以揭示反映乳制品行業(yè)當(dāng)前和預(yù)期未來供需狀況的競爭均衡結(jié)算價格?


    CRA為GDT設(shè)計并開發(fā)了同時多輪上漲的價格時鐘**,以及一種復(fù)雜的價格調(diào)整算法,該算法反映了實現(xiàn)有競爭力的均衡價格的復(fù)雜性、限制和機會。


    主要挑戰(zhàn)包括:

    ? 幾個賣家向數(shù)百個買家同時提供多達100種或更多的乳制品以及現(xiàn)貨和遠期合同進行交易(作為替代品和/或補充品)。

    ? 有競爭力的均衡清算價格需要在相當(dāng)短的時間內(nèi)(2至2.5小時)通過一系列競價來發(fā)現(xiàn)。


    CRA的解決方案

    除了**格式和規(guī)則外,CRA還設(shè)計并開發(fā)了參數(shù)化、復(fù)雜的價格調(diào)整算法,提供高效、快速的價格發(fā)現(xiàn)機制。下圖是工作流程的概述:

    1

    圖1,CRA TSEM?: GAMS工作流程(MCG:牛奶成分組;PIOM:價格增量優(yōu)化;DSUB:需求側(cè)可替代性)


    在每輪投標(biāo)結(jié)束時,算法將每個供應(yīng)商提供的各種供應(yīng)參數(shù)(數(shù)量、底價、成本參數(shù))作為數(shù)據(jù)輸入(反映其處理能力、約束條件和供應(yīng)方可替代性機會)。該算法還采用有關(guān)需求水平、偏好和敏感性的輸入信息(在**期間通過學(xué)習(xí)過程動態(tài)內(nèi)生較新)。


    然后使用GAMS求解一系列模型。首先,為“牛奶成分組”模型找到較優(yōu)解,并將該結(jié)果作為“價格增量優(yōu)化”模型的輸入,為其找到較優(yōu)解;將該結(jié)果用作“需求側(cè)可替代性”模型的輸出,為其尋找較優(yōu)解。其結(jié)果是價格增量和價格的矢量,以支持同時多輪遞增的價格時鐘**流程,從而在一系列投標(biāo)回合中同時快速地實現(xiàn)所有產(chǎn)品和合同的競爭均衡價格。有效的價格發(fā)現(xiàn)機制支持并反映了每個賣家的制造能力和成本,以及每個買家對可替代產(chǎn)品(通過價格套利)和互補產(chǎn)品(通過可以選擇投資組合和組合)的偏好。


    CRA的算法和實施的GAMS模型是通用的、靈活的,并且可以通過一組豐富而強大的參數(shù)進行擴展。


    參與GDT交易活動**的人數(shù)已從一個賣家和少量產(chǎn)品和合同發(fā)展到多個賣家和一百個或更多產(chǎn)品和合同。隨著GDT交易事件的增長,算法和GAMS模型繼續(xù)表現(xiàn)出色。

    CRA的算法是CRA交易平臺高效市場交易系統(tǒng)(TSEM?)的組成部分。除了用于CRA的GDT交易活動**之外,TSEM?還適用于其他CRA客戶和行業(yè)。以下概述了CRA的算法和模型如何集成到CRA TSEM?交易平臺的IT生態(tài)系統(tǒng)中。

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    圖2. CRA TSEM?:將GAMS集成到IT生態(tài)系統(tǒng)中


    下圖顯示了GAMS模型求解的價格增量算法如何確定各輪投標(biāo)的較優(yōu)價格調(diào)整,以平穩(wěn)收斂到供需平衡,從而發(fā)現(xiàn)有競爭力的市場結(jié)算價格。

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    圖3.CRA TSEM?:快速收斂到競爭性供需平衡


    隨著價格(實線)的增加,需求(豎條的高度)下降,直到達到投標(biāo)輪次(在本例中為*8輪),此時需求(豎線的高度)落在供應(yīng)范圍內(nèi)(水平虛線),即收斂到競爭性供需平衡。不同的顏色指的是同一產(chǎn)品組或銷售組內(nèi)的不同產(chǎn)品規(guī)格(等級)——在給定供需結(jié)構(gòu)的情況下,在多個相互依存的供應(yīng)水平上同時存在約束和優(yōu)化。這張圖表只顯示了大約100種不同產(chǎn)品中的一小部分。


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