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Efficient Sensitivity Analysis in Biomanufacturing with Sequential Shapley Value Estimation

delete2025-10-01
delete1
PRE
AI
Z
Zixuan Bai
J
Jun Luo
谢
谢伟 (Wei Xie)
J
Junkai Zhao *
DOI:10.1142/S0217595925400135delete
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摘要

摘要

En 中文
在生物制造领域,固有随机因素的存在以及数据量的有限性,使得表征由此产生的随机变异性并对风险进行建模,对于实现稳定的工艺控制和高效的数据利用至关重要。本研究采用Shapley值(SV)基于策略增强型贝叶斯网络(PABN)模型,量化随机因素和历史数据点对输出方差的贡献。为提高SV估计的效率,我们利用随机因素和数据点SV中固有的稀疏性。具体而言,我们首先构建一个top-lambda选择问题,以识别能够共同解释输出方差预定比例的随机因素子集,并随后开发了一种顺序预算分配算法来求解该问题。其次,为缓解有限真实数据下的模型风险,我们设计了一种数据评估程序,将顺序预算分配与压缩感知相结合,将SV估计表述为稀疏恢复问题。在合成和真实PABN模型上的数值实验表明,所提出的方法在受约束的模拟预算下,显著提升了关键随机因素和信息数据点选择的准确性与效率。
Keyword:
Biomanufacturing
sensitivity analysis
Shapley value
simulation
sequential budget allocation

期刊

A
Asia-Pacific Journal of Operational Research
IF:
1
论文数:
60
被引数:
0

机构

N
northeastern university
学者数:
4.4K
论文数: 1.9K
被引数: 2
S
Shanghai Jiao Tong University
学者数:
7.8K
论文数: 2.4K
被引数: 14.8W
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