kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Stochastic Optimization of Asset Management Project Portfolios: A Risk-Informed Approach
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mathematics (Dept.), Mathematics (Div.).
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mathematics (Dept.), Mathematics (Div.).
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Stokastisk optimering av projektportföljer för tillgångsförvaltning: en riskinformerad metod (Swedish)
Abstract [en]

Asset management within the nuclear industry has become an increasingly relevant topic as safety requirements have tightened and energy security has become more important. Asset management ensures performance and reliability in a nuclear facility by balancing costs, opportunities, and risks to get the most out of assets. Asset management processes can often be modeled as capital budgeting problems, where investments are evaluated based on costs and benefits, which establishes a link to mathematical optimization. This study addresses asset management at the Swedish nuclear power plant, Forsmark, and aims to implement an optimization model to improve the project selection related to maintenance and replacement of assets at the plant. First, the most relevant areas of nuclear asset management are identified through a comprehensive literature review. The most relevant method, identified as a mix between risk-informed asset management and capital budgeting, is then implemented to fit the prerequisites at Forsmark. Several models of different complexity are developed and the resulting stochastic model incorporates uncertainty of input variables by assuming underlying distributions. Finally, a methodology to incorporate a quantitative risk measure in the optimization is suggested through the use of conditional value at risk. Results are generated based on simulated data and illustrate the potential of implementing the method at Forsmark.

Abstract [sv]

Tillgångsförvaltning inom kärnkraftsindustrin har blivit alltmer aktuellt i takt med att säkerhetskraven har skärpts och tillförlitlighet i energiproduktionen blivit viktigare. Effektiv tillgångshantering säkerställer prestanda och reliabilitet i ett kärnkraftverk genom att hitta en balans mellan kostnader, möjligheter och risker för att maximera nyttan av tillgångar. Projekturval i tillgångsförvaltningen kan ofta modelleras som ett kapitalbudgeteringsproblem, där investeringar utvärderas utifrån kostnader och uppsida, vilket påvisar en koppling till matematisk optimering. Denna studie behandlar tillgångshantering vid det svenska kärnkraftverket Forsmark och syftar till att implementera en optimeringsmodell för att förbättra projekturvalet relaterat till underhåll av tillgångar vid anläggningen. Det första steget i studien bearbetar den befintliga litteraturen inom området för att få en uppfattning av relevanta metoder. Den mest relevanta metoden identifierades som en mix mellan riskinformerad tillgångsförvaltning och kapitalbudgetering. En metod baserad på de generella principerna för dessa områden utvecklades och anpassades för de specifika förutsättningarna på Forsmark. Flera modeller av olika komplexitet utvecklades och den slutgiltiga stokastiska modellen inkorporerar osäkerhet i de mest relevanta ingångsvariablerna genom att anta sannolikhetsfördelningar. Slutligen föreslås en metod för att implementera ett kvantitativt riskmått i optimeringen genom att använda CVaR. Resultaten genereras utifrån simulerade data och illustrerar potentialen i att implementera metoden på Forsmark.

Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 62
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2023:315
Keywords [en]
Nuclear asset management, Risk-informed asset management, Portfolio optimization, Project selection, Knapsack problem, Monte Carlo simulation, Conditional Value at Risk
Keywords [sv]
Tillgångsförvaltning, Riskinformerad tillgångsförvaltning, Portföljoptimering, Projekturval, Kappsäcksproblem, Monte Carlo simulering, Conditional Value at Risk
National Category
Other Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-337190OAI: oai:DiVA.org:kth-337190DiVA, id: diva2:1800538
External cooperation
Risk Pilot AB
Subject / course
Financial Mathematics
Educational program
Master of Science - Applied and Computational Mathematics
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-09-27 Created: 2023-09-27 Last updated: 2023-09-27Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1190 kB)1059 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1190 kBChecksum SHA-512
da958df0f57c5d66a485ed6deae6b9191bd894da27236447aa6d0f66df8d12e433f7890038c02dcc990dd4224a20a791e230e206ad3138ebf869c116662d6ef3
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Mathematics (Div.)
Other Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1062 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 457 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf