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水资源问题的多准则方法研究

作　者: 赵鸣雁
导　师: 程春田
学　校: 大连理工大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 水资源系统参数率定 MCDEA TOPSIS 动态规划直觉模糊集敏感性分析
分类号: TV213.4
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

多准则决策是决策理论和现代决策科学的重要内容,人类在对水资源进行开发、利用、治理、管理活动中必然涉及到大量的评价与决策问题,系统地研究水资源管理中的多准则决策分析,对减少洪涝干旱灾害损失,提高效益具有十分重要的意义。为此,本文在有关多准则优化决策理论、模型与方法的基础上,研究了水资源以及环境系统的多准则优化决策问题,主要研究成果概述如下: 1.提出了单一过程新安江模型多准则参数自动率定方法。该方法将产流和汇流两个阶段合并为一个过程进行参数自动率定和检验,以洪峰流量、峰现时间及场次洪水总量作为场次洪水的率定准则,采用理想点法评价遗传算法各染色体的适应值。采用该方法进行新安江流域水文模型的参数优选,可以直接对模型性能进行全面评价,自动率定模型参数,显著提高了模型率定效率。文中以双牌水库为实例进行了方法验证,验证结果表明,这是一种可行而有效的方法。 2.建立了动态规划与多准则数据包络分析(MCDEA)模型相结合的梯级库群多准则调度混合模型。水库群的防洪调度涉及到兴利和防洪的多个准则,本文针对典型洪水过程,利用动态规划计算上游水库及相应下游水库的各状态变量,首先确定上下游水库的权重,针对防洪兴利多个准则,对上下游相应的组合方案采用多准则数据包络分析方法进行排序择优。结合白山——丰满梯级水库群实例,最终获得满意解,结果表明该模型把动态规划和MCDEA模型有机地结合起来,是解决多准则、多阶段优化问题的有效途径。 3.建立了新的用于解决定性和定量多准则混合的环境影响评价模型。环境影响评价通常对定量指标进行评价,但水库大坝坝址的选择方案既包括许多定性准则,又有定量准则。本章采用定性方法将定性指标转化一个定量指标值,然后利用MCDEA模型对定性定量结合的指标值进行评价,实例表明了该方法的有效性,是一种简单而且重要的工程环境影响评价方法。 4.本文采用标准海明距离和标准欧式距离,建立了直觉模糊集下的理想点法模型,用于解决供水工程的方案选择问题。以直觉模糊数表示每个方案相对于每个准则的优劣程度以及每个准则的权重,分别采用两种距离计算方法,得出决策模型的方案指数,选择出满意方案,并与AHP方法得出的结果进行比较,该模型更能细腻地描述工程问题中的模糊性,可以更好的模拟实际情况,是解决工程方案比较问题的有效方法。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
1 绪论  12-25
  1.1 多准则决策概念  12-13
  1.2 多准则决策的发展  13-21
    1.2.1 属性权重的确定  14
    1.2.2 多准则决策方法  14-21
  1.3 多准则决策在水资源系统的应用  21-23
    1.3.1 多准则决策在水资源应用现状  21-22
    1.3.2 多准则决策在水资源应用发展趋势  22-23
  1.4 本文主要研究内容  23-25
2 单一过程的新安江模型多准则参数自动率定方法  25-50
  2.1 引言  25-26
  2.2 水文模型多准则参数率定研究现状  26-28
    2.2.1 水文模型的特征  26
    2.2.2 水文模型参数率定方法  26-28
  2.3 概念性水文模型  28-29
    2.3.1 新安江模型  28-29
    2.3.2 水箱(Tank)模型  29
    2.3.3 SCS模型  29
    2.3.4 API模型  29
  2.4 新安江模型结构与参数  29-34
    2.4.1 产流计算  30-32
    2.4.2 汇流计算  32-34
    2.4.3 参数及其调试方法  34
  2.5 率定准则与优化方法的选择  34-43
    2.5.1 率定准则  34-35
    2.5.2 遗传算法  35-36
    2.5.3 理想点法(TOPSIS)  36-40
    2.5.4 参数率定的步骤  40-43
  2.6 应用实例  43-49
  2.7 本章小结  49-50
3 基于动态规划与MCDEA梯级库群调度混合模型  50-64
  3.1 引言  50-51
  3.2 库群调度现状及其进展  51-55
    3.2.1 隐随机优化方法  51-53
    3.2.2 显随机优化方法  53-55
  3.3 动态规划与MCDEA混合模型  55-56
  3.4 应用实例  56-62
  3.5 本章小结  62-64
4 定性定量结合环境影响评价模型  64-81
  4.1 引言  64-65
  4.2 环境影响评价  65-68
    4.2.1 环境影响评价的概念和意义  65-66
    4.2.2 环境影响评价分类  66
    4.2.3 环境影响评价方法  66-68
  4.3 环境影响评价新模型  68-73
    4.3.1 定性准则  69-72
    4.3.2 定性与定量结合准则  72-73
  4.4 应用实例  73-79
  4.5 本章小结  79-81
5 直觉模糊集下TOPSIS模型  81-106
  5.1 引言  81-82
  5.2 直觉模糊集定义与特征  82-84
    5.2.1 直觉模糊集的相关定义  82-83
    5.2.2 直觉模糊集的相关定理  83-84
  5.3 直觉模糊集下多准则决策  84-87
  5.4 工程应用  87-105
    5.4.1 工程背景  87-95
    5.4.2 各方案评价指标体系  95-97
    5.4.3 层次分析法(The Analytic Hierarchy Process)  97-102
    5.4.4 直觉模糊集下TOPSIS模型  102-105
  5.5 本章小结  105-106
6 多准则决策参数敏感性分析  106-118
  6.1 引言  106-108
  6.2 蒙特卡罗模拟法  108-109
  6.3 Spearman序相关分析  109-110
  6.4 多准则决策参数敏感性分析  110-113
    6.4.1 权重的不确定性  111-112
    6.4.2 准则性能值的不确定性  112-113
  6.5 多准则决策的可靠性及显著性分析  113
  6.6 应用实例  113-117
  6.7 本章小结  117-118
7 结论  118-120
  7.1 全文总结  118-119
  7.2 展望  119-120
参考文献  120-131
攻读博士学位期间发表学术论文情况  131-132
创新点摘要  132-133
致谢  133-134
大连理工大学学位论文版权使用授权书  134

水资源问题的多准则方法研究

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