De jury heeft de volgende inzendingen ontvangen.
Deelnemer: Mark van den Broek
Titel scriptie: On contention resolution procedures - Queueing analysis and simulation
Hybrid Fiber Coaxial (HFC) kabelnetwerken werden oorspronkelijk ontworpen om analoge TV-signalen te versturen vanuit een centraal station naar verschillende woningen met televisie. Tegenwoordig worden deze zelfde HFC-netwerken gebruikt voor steeds meer vormen van digitale, bi-directionele communicatie tussen individuele klanten en "de rest van de wereld". Een belangrijk gegeven is dat zo'n netwerk bestaat uit één zogenaamd upstream kanaal en één downstream kanaal waarover alle heengaande respectievelijk teruggaande communicatie met het centraal station plaatsvindt. Alle klanten binnen hetzelfde netwerk maken dus gebruik van hetzelfde kanaal. Het verkeer dient dus goed geregeld te worden door het centraal station.
Wanneer een individuele klant informatie wil versturen moet de klant eerst via het upstream kanaal op een door het station opgelegd moment een verzoek indienen waarin deze vraagt om het upstream kanaal enige tijd alleen te mogen gebruiken. Wanneer de klant geluk heeft was hij de enige die op dat moment een verzoek indiende en kan de reservering direct plaatsvinden, maar in veel gevallen vragen meerdere klanten tegelijkertijd om capaciteit. Er is dan sprake van een botsing. Helaas kan het centraal station in geval van een botsing niet vaststellen wie er welke reservering wil plegen. Het enige wat het station ontvangt is ruis, waaruit slechts geconcludeerd kan worden dat er meerdere klanten tegelijkertijd een verzoek hebben ingediend. Kort daarna zal het station via het downstream kanaal aan alle klanten drie mogelijke tijdstippen aangeven waarop diegenen die betrokken waren bij de betreffende botsing wederom hun verzoek mogen versturen. De desbetreffende klanten kiezen zelf volkomen willekeurig één van deze drie aangeboden tijdstippen. Klanten die niet bij de botsing betrokken waren mogen afhankelijk van de regels wel of geen verzoek indienen op één van deze drie tijdstippen. Mogelijk ontstaan er weer botsingen op een of meerdere van deze tijdstippen. Dan wordt dezelfde procedure net zolang herhaald totdat alle verzoeken door het station zijn ontvangen. Het upstream kanaal wordt tussendoor ook gebruikt voor het daadwerkelijk verzenden van informatie, maar niet tegelijkertijd met het indienen van verzoeken. Het centraal station zal het upstream kanaal dus afwisselend moeten openstellen voor het ontvangen van verzoeken en voor het verzenden van informatie door individuele klanten.
Door het upstream kanaal op een verstandige manier te gebruiken streeft het centraal station ernaar dat het verzenden van informatie door de klanten zo snel mogelijk verloopt. Er zijn tal van vrijheden die het station kan benutten om de communicatie te optimaliseren. Allereerst heeft het controle over de tijdstippen waarop het aan klanten toestaat verzoeken in te dienen. Verder heeft het ook controle over welke klanten er op een bepaald moment wel of niet een verzoek mogen indienen. Ook het toewijzen van het upstream kanaal aan een individuele klant gebeurt door het station. Ten slotte kan het station ook de verhouding bepalen tussen de tijd die gereserveerd wordt voor het ontvangen van verzoeken en de tijd die gereserveerd wordt voor het ontvangen van verzonden informatie. In dit rapport is bestudeerd hoe dit regelproces het best kan verlopen. De nadruk ligt op het optimaliseren van het verwerken van de individuele verzoeken. Maar ook het regelproces in zijn totaliteit heeft de nodige aandacht gekregen.
In de praktijk worden momenteel twee varianten gebruikt voor het verwerken van de verzoeken. Bij de eerste variant is het zo dat na iedere botsing alléén de betrokken klanten opnieuw een verzoek mogen indienen. Alle klanten met een nieuw verzoek moeten wachten totdat deze verzoeken allemaal zijn ontvangen. De tweede variant staat toe dat op ieder tijdstip alle klanten met een nieuw verzoek dit direct mogen sturen. In dit verslag zal een derde variant worden geopperd, het arrival-slot mechanisme. In dit mechanisme worden regelmatig tijdstippen gereserveerd waarop uitsluitend klanten met nieuwe verzoeken deze kenbaar mogen maken. De rest van de tijdstippen is bestemd voor het oplossen van eerder plaatsgevonden botsingen. Klanten met nieuwe verzoeken worden hier geweerd.
Bij de analyse van de drie verschillende mechanismen is in eerste instantie het versturen van informatie door de individuele klanten buiten beschouwing gelaten en is er gekeken naar modellen waarbij alle inkomende verzoeken zonder onderbrekingen voor dataverkeer van individuele klanten verwerkt worden. De zo verkegen geïsoleerde mechanismen zijn in dit rapport geformuleerd als wachtrijsystemen en bestudeerd op hun performance, waarbij vooral gekeken is naar de capaciteit van de systemen, de gemiddelde wachttijden en de variantie in de wachttijden. Hierbij is zowel analyse als simulatie gebruikt. De nadruk heeft gelegen op de derde variant aangezien deze nieuw is en van de andere twee varianten reeds het nodige bekend was. Uiteindelijk is een vergelijking gemaakt tussen de drie mechanismen. Het arrival-slot mechanisme en enkele geopperde verfijningen hierop kwamen hierbij als beste naar voren.
Zoals eerder aangegeven moet het centraal station bij het regelen van de communicatie meer doen dan slechts het bepalen welke klanten er op bepaalde tijdstippen verzoeken mogen indienen. Het gehele regelproces is veel gecompliceerder. De eerste twee varianten voor het verwerken van verzoeken zijn weliswaar in de literatuur geanalyseerd, maar de analyse heeft zich veelal beperkt tot het geïsoleerde mechanisme. De vraag hoe op een verstandige manier met het mechanisme om te gaan binnen het gehele regelproces heeft in de literatuur nog niet veel aandacht gekregen. In dit rapport is na de analyse van de geïsoleerde mechanismen voor alle drie de mechanismen bestudeerd hoe deze optimaal gebruikt zouden kunnen worden binnen het totale regelproces. Minimalisatie van de gemiddelde totale wachttijd van een klant heeft hierbij centraal gestaan. Hierbij zijn de inzichten en resultaten die verkregen waren uit de analyses van de geïsoleerde mechanismen gebruikt. Maar waar nodig zijn ook nieuwe analyses en simulaties gedaan om tot bepaalde resultaten te komen. De gevonden resultaten maken niet alleen een uiteindelijke vergelijking tussen de verschillende mechanismen mogelijk, maar kunnen ook gebruikt worden om ieder mechanisme afzonderlijk te optimaliseren binnen het gehele egelproces.
Het rapport is afgesloten met conclusies en aanbevelingen voortkomend uit de vergelijking tussen de drie mechanismen. Voor verschillende karakteristieken van het netwerk is bekeken welk mechanisme en bijbehorende implementatie optimaal is. Ook hier kwam het arrival-slot mechanisme in veel situaties als beste naar voren.
Deelnemer: Erik Kole
Titel scriptie: Hedging Basket Options
In the thesis, I consider the hedging of the volatility exposure entailed by selling basket options. A hedge designed for this purpose can be built by buying plain vanilla options with the stocks in the basket as underlying. Due to differences in the risk structure of basket options and plain vanilla options, the hedge will need frequent updating. We investigate whether selecting options with a specific strike and/or maturity decreases the frequency of the updates, which is desirable because of transaction costs.
We model the update of a hedge as a portfolio selection problem, both with one period and more periods. We place this problem in a Black-Scholes world. The objective function consists of two parts. On the one hand it takes the transaction costs into account, caused by the bid-ask spread. The second part measures the stability of the hedge. We define this measure as the absolute average of the resulting net exposure to volatility at some point in the future. We assume only stock prices change over time and derive scenarios for the stock prices. We add the restriction that the exposure after the updating should equal zero.
We analyse several models: one-period and two-period models, models with different weights assigned to the parts of the objective function, and models with a different time-horizon. We conclude all solutions have in common, that the optimal update maintains the old hedge as much as possible and uses buying or selling to give the hedge the same moneyness as the basket. If the weight of the stability part is increased, this second quality becomes more manifest. Extending the models to more-periods shows hardly any improvement.
Using the static result we define several strategies to use for the updating of a hedge over time. We compared them using simulated paths of stock prices for the complete lifetime of the option. We conclude taking both costs and moneyness into account gives the best results.
Deelnemer: Ralf van der Lans
Titel scriptie: Het opvoerproces van post - Een transportprobleem met een aanvoer eis
Het opvoerproces van post is het transport van brieven en pakketten van de collectiepunten naar de sorteercentra. Doordat de post op verschillende manieren verzameld wordt, komt de post op verschillende tijdstippen beschikbaar op de collectiepunten. Aangezien het postverwerkingsproces in zeer korte tijd doorlopen moet worden (een brief vandaag gepost, wordt morgen bezorgd), moet het sorteerproces op tijd kunnen beginnen. Hierdoor kan op een collectiepunt niet gewacht worden totdat alle post aanwezig is, om deze vervolgens naar het sorteercentrum te brengen. Wanneer dit wel gedaan zou worden, zou het sorteerproces te laat beginnen en de servicekaders van PTT Post niet gehaald worden.
Het opvoerproces van post verschilt hierdoor van standaard transportproblemen omdat niet bekend is welke orders vervoerd moeten worden, hoe groot deze orders zijn en op welke tijdstippen deze orders opgehaald en afgeleverd dienen te worden. Wanneer deze gegevens wel bekend zijn, spreken we van een General Pickup and Delivery Problem.
In deze afstudeerscriptie is dit probleem opgelost met behulp van gemengd geheeltallige programmeringstechnieken.
Deelnemer: Gertjan Oonk
Titel scriptie: Integration Factory Planner and Master Planner at EWK
This report describes a project conducted at EWK. The objective is making a design of the production control structure and the processes which constitute together this structure. Therefore workflows have been made for the various systems in order to achieve the purposes of these processes. The other objective is to optimize the quality of the Master Planner. Therefore a new method has been designed and implemented to calculate the Master Planner parameters. The results are an improvement of 6% in the plan-performance.