可持续发展视角下的区域水资源优化配置模型

为了构建可持续发展视角下的区域水资源优化配置模型,针对水资源优化配置表现出的主从递阶决策、多目标决策、多阶段决策等特点,构建了优化配置模型,采用逻辑集成多种算法的求解思路。集成引入了多目标满意度计算、主从递阶博弈方法、基于粒子群算法的演化博弈求解方法、动态规划求解方法,研究建立了具有逻辑关系的算法体系。实例研究表明,模型与方法是可行的。提出的模型与算法为复杂决策问题的模型建立及求解提供了解决途径。     

可持续发展视角下的区域水资源优化配置模型

为了构建可持续发展视角下的区域水资源优化配置模型,针对水资源优化配置表现出的主从递阶决策、多目标决策、多阶段决策等特点,构建了优化配置模型,采用逻辑集成多种算法的求解思路。集成引入了多目标满意度计算、主从递阶博弈方法、基于粒子群算法的演化博弈求解方法、动态规划求解方法,研究建立了具有逻辑关系的算法体系。实例研究表明,模型与方法是可行的。提出的模型与算法为复杂决策问题的模型建立及求解提供了解决途径。     

多目标决策设计的博弈求解方法

提出多目标决策设计的博弈求解方法,给出多目标问题的博弈描述,通过计算影响因子和模糊聚类,将设计变量集合分解为各博弈方拥有的策略空间.分别采用Nash均衡模型、Stackelberg寡头模型和共谋合作模型求解多目标决策设计问题,并给出相应的技术步骤.对一数值算例和补偿滑轮组变幅机构进行了多目标博弈求解,计算结果证明了博弈求解方法的有效性和可靠性.     

基于Pareto解集的多目标农业水土资源优化配置模型

考虑农业系统中水资源与土地资源相互联系、相互影响的特征,本研究建立非线性多目标水土资源联合配置模型.模型基于二次水分生产函数,以灌区总灌溉净效益最大和用水效率最大为目标,对不同作物不同月份的地表水灌溉水量和地下水灌溉水量、灌区种植结构进行联合优化配置.针对传统的求解方法造成结果信息丢失等问题,本研究使用遗传算法求解此复杂非线性多目标模型的Pareto解集.将模型应用于黑河流域中游盈科灌区,得到194组非劣的水土资源分配方案.结果表明:Pareto解集不仅可以直观展示出目标之间相互博弈的状态,而且可以全面展现出水土资源分配的博弈状态,以及随着目标倾向性改变,作物的重要性也可能随之改变的过程.该模型统筹考虑了地表水与地下水资源、水资源与土地资源、灌溉净效益与水资源利用效率之间的关系,将其内在复杂的博弈关系清晰地展现出来,可以为实际应用提供更丰富的决策支持信息.     

基于合作博弈的公差稳健设计方法

结合合作博弈理论和装配产品公差稳健设计建模,提出一种基于Nash仲裁均衡的公差稳健设计方法.首先将考虑稳健设计要求的装配产品质量与成本视为多目标优化对象,通过建立博弈决策方、效用函数,对各博弈方策略进行归属分类,将装配质量和成本多目标优化问题转化为多目标博弈决策问题,并建立相应的博弈模型及效用矩阵,最后采用合作博弈中的Nash仲裁法进行优化求解.该方法应用于车身前端装配总成的公差设计案例,通过与单目标优化方法比较,说明了其工程应用的有效性.     

博弈分析方法在重力坝多目标设计中的应用

对重力坝断面进行多目标设计,目标函数取以断面面积为代表的经济性目标函数和以坝踵应力为代表的强度安全性目标函数,建立多目标设计模型.提出一种基于博弈分析思想的求解方法,建立多目标问题博弈分析的技术路线和计算步骤.实例计算结果表明,博弈分析方法可有效解决多目标问题,并可实现单个目标偏好,获得令设计人员满意的方案.     

考虑不同利益主体的区域常规与非常规水资源协同配置模型

为了将非常规水资源纳入水资源统一配置体系,同时考虑不同层次决策主体利益,研究考虑不同利益主体的常规与非常规水资源协同配置模型.分别以区域管理者、常规与非常规水资源供水者为上下层模型主体,构建水资源配置双层模型,并考虑决策者的决策空间,应用NSGAⅢ-NSGAⅡ多目标算法进行模型求解.在此基础上,采用TOPSIS法,将本...     

基于非合作博弈的应急车辆调度与再配置

多事故多救援站点的应急车辆调度问题中,在处置当前事故时,若将空闲车辆再配置于救援站点,有利于对潜在事故的快速响应.文中采用双层规划理论和非合作博弈理论建立应急车辆调度与再配置模型.上层模型在事故需求和救援时间窗约束下,最小化当前事故响应时间;下层模型将各救援站点视为非合作博弈的局中人,综合考虑车辆再配置时间和救援站覆盖区域潜在风险,确定局中人的收益函数,将优化再配置策略转化为寻求非合作博弈的纳什均衡.然后,提出一种层次混合蛙跳算法,其中上层算法用于求解约束单目标规划问题,下层算法用于求解非合作博弈模型.求解事故算例证明了应急车辆调度与再配置模型的合理性和层次混合蛙跳算法的有效性.     

基于可持续发展和多目标规划的石羊河流域水资源合理配置

依据石羊河流域水资源的短缺,综合考虑经济发展与水环境保护,以生活、工业、生态环境和农业用水的经济效益最大和水资源消耗最小为优化目标,建立可持续发展的多目标水资源优化配置线性规划模型。利用MATLAB软件对线性多目标规划进行求解。根据计算结果调整决策变量的目标值,获得三种水资源扶持侧重点不同的配置方案。     

基于遗传算法的多目标水资源优化配置——以沈阳地区为例

目的以可持续发展的总体要求为基础,构建符合社会、经济和生态三者为目标的水资源优化配置模型,达到三者效益的最大化.方法针对传统将多目标转换成单目标求解中权重和指标等赋值受主观因素影响的问题,使用遗传算法进行多目标优化.以沈阳市为例,依照其水资源实际情况确定模型中的各项参数,借助Matlab软件对水资源优化配置模型进行计算求解.结果由辽西北(LXB)供水工程竣工前水资源配置方案,结合未来LXB供水工程相关规划得出了2020年和2030年规划水平年不同保证率下的水资源优化配置方案;各水源和用户的供水量均有下降,地下水的供水量明显减少,优化配置结果相对合理可靠.结论笔者所提出的方案为沈阳市节水型城市的建设提供了一定的理论支撑,同时也证明该研究方法在解决多目标规划问题有一定优势.     

Multi-dimensional overall regulatory modes and threshold values for water cycle of the Haihe River Basin

In this study, a multi-dimensional critical regulatory criteria and decision-making mechanism based on the scientific cognition of multi-dimensional attributes and characteristics of the water cycle was proposed. This system was functioned by deeply discriminating the nature-society binary characteristics of the five-dimensional characteristics of the water cycle system of the Haihe River Basin (water resources, economy, society, ecology, and environment) under the influence of high-intensity human activities and hydrological changes and by analyzing the organic interactive relationships between the five dimensions and their overall effect on the water cycle. A GDP calculation model was constructed in this study by adjusting the water environment for water resources, after which five-dimensional normalization objective functions were established for multi-objective analysis to carry out trade-off analysis of multi-dimensional regulatory indexes. In addition, synergetic theory, entropy theory and dissipation structure theory were introduced to construct an evaluation model for multi-dimensional regulatory schemes. A water cycle multi-dimensional critical overall regulatory model system was also established. This system consisted of a multi-objective macroeconomic model (DAMOS), water resource allocation model based on rules (ROWAS), evaluation model for WEDP (EMW) and multi-dimensional regulatory scheme evaluation model (SEAMUR) as the main body. To address the national demands faced by the Haihe River Basin as a result of combinatorial schemes for different hydrological series and water amounts diverted by the south-to-north water diversion project, this study adopted a hierarchy progression method to set up the technologies, investigated multi-dimensional overall regulatory methods, proposed an overall regulation threshold value for the water cycle of the Haihe River Basin, and recommended corresponding five-dimensional regulatory schemes.     

水权第一层次初始分配模型

针对水权第一层次初始分配问题,探讨了应用多目标决策模型进行分配的方法．根据水权初始分配的有效性原则、公平性原则和可持续性原则,构建了水权初始分配的指标体系,建立了多层次半结构性多目标模糊优选模型．该模型在某流域第一层次水权初始分配的应用表明,模型是可行的．     

无人机多任务区侦察时间分配模型与应用

为了合理分配无人机对多个任务区的侦察时间,提出了一种包含问题建模、求解和方案决策的无人机多任务区侦察时间分配方法。首先,建立了包含侦察收益和侦察风险两目标的无人机多任务区侦察时间分配模型,该模型属于带约束多目标优化问题;其次,提出了一种改进的基于分解的约束多目标进化算法,该算法具有简单、灵活、无参等特点,可有效求解;最后,利用优劣解距离法从非支配解集中选择最优方案。选择了6种约束多目标进化算法,在3个不同雷达强度指数条件下进行对比实验。Hypervolume指标说明约束多目标进化算法在求解该问题时优于其他算法。实验结果表明：提出的方法在求解无人机多任务区侦察时间分配优化问题中能够实现快速准确决策。     

不确定条件下多元供水系统优化模型

针对多元供水系统供需两方面都存在较强不确定性的特点,提出了不确定随机多目标（ISMOP）模型,用于水资源优化配置与科学管理．该模型以经济收益最大和新鲜水消耗量最小为目标,以相关的社会、经济、水资源及环境因素为约束,以各部门对水资源的需求量和水厂建设规模为决策变量,用交互式多目标求解方法和不确定机会约束2阶段法进行求解．将该模型应用于华北某经济开发区多元供水系统优化研究中,获得了水资源合理配置方案及与之相匹配的水厂建设规模．研究表明,ISMOP模型用于区域多元供水系统管理中具有科学性、实用性和可操作性,可以为优化决策提供方法支持．     

考虑模糊区间的水库群优化调度决策方法

为有效解决多目标决策中存在的不确定性问题,提出考虑主客观因素模糊区间的综合赋权方法。首先利用模糊层次分析法确定反映决策者主观偏好的主观权重,其次引入区间数的相离度概念提取客观决策信息,最后利用基于博弈论的综合赋权方法确定综合权重,并根据综合权重选出最佳调度方案。该方法在金沙江下游梯级水库群多目标优化调度中的应用结果表明:综合的赋权法在多目标调度方案优选中具有可行性,综合权重选出的调度方案能同时体现决策者偏好和各指标客观特征,所选方案在各指标上表现均衡,为流域水资源多目标综合调度决策提供了新的思路。     

基于博弈理论的拱坝体形多目标优化设计

以坝体体积、最大主应力、高应力区范围为目标函数,建立了拱坝体形多目标优化模型.根据多目标优化设计问题与经济学中博弈问题之间的相似性,将多目标优化中的各分目标函数看成博弈方,所有可行解就是博弈策略集,从而提出了拱坝体形多目标优化设计问题的合作博弈方法.白鹤滩拱坝体形优化设计结果表明,该方法比传统的多目标优化方法(如线性加权法和理想点法)更能综合反映各优化目标的要求,优化结果更加合理,并具有较高的计算效率.     

黄河流域水资源可持续利用多目标规划模型研究

为了保障黄河流域水资源的健康可持续利用,在系统地研究了黄河流域水资源变化规律、预测流域社会经济发展状况的基础上,构建了黄河流域水资源利用的多目标规划模型,并探讨了多目标规划的水资源配置规则及优化配置的方法.通过研究提高黄河流域水资源承载水平的调控手段,提出了21世纪黄河流域水资源再生性科学对策和水资源可持续利用模式,指出水资源与经济的协调发展是解决人水矛盾的根本途径.