基于混合遗传算法的区域大系统多目标水资源优化配置模型

针对区域水资源优化配置中重水量轻水质、重国民经济需水轻生态环境需水的特点,基于大系统总体优化配置理论与方法,综合考虑生态环境需水和水质因素,构建了基于混合遗传算法的区域大系统多目标水资源优化配置模型.运用混合遗传模拟退火算法对模型进行求解,将所提配置模型及方法应用于海河流域大清河,计算表明2010年P=50{\%}、75{\%}、95{\%}时不同保证率情况下生活和生态环境需水均能满足需求,系统协调度均大于0.84.     

流域初始水权配置复合系统双层优化模型

将流域各区域及其各用水行业作为初始水权配置对象,在构建流域初始水权配置复合系统、剖析系统内涵与目标的基础上,建立流域初始水权配置复合系统的双层优化模型,实现了流域初始水权在各区域及其各用水行业之间的合理配置,消除了各区域之间的用水冲突与矛盾,体现了各区域之间用水的公平性与效率性,防止不同用水行业之间的恶性竞争用水问题,优化流域的社会、经济以及生态环境的综合效益.并基于交互式决策理论,提出了模型求解算法.结合案例分析验证模型的实效性.     

南水北调供应链的水资源配置模型

以南水北调工程水资源供应链中的单一节点湖泊作为研究对象，根据我国水资源配置的实际情况，运用供应链管理中的产品分配理论与方法，以水资源综合利用净效益和湖泊收益为目标，建立了南水北调供应链水资源配置的多目标模型。根据水资源配置模型的特点，利用模拟退火混合遗传算法对模型的求解方法进行了探讨。最后，利用算例对模型进行了验证和分析，得出该模型可用于南水北调工程的水资源配置研究。     

基于水资源合作的水资源短缺区域水资源优化配置

为提高水资源短缺区域的水资源利用效率,实现区域水资源初始配置后的有效再配置,提出三阶段水资源短缺区域水资源优化配置方法:阶段1,利用高效的"优先规则"构建部门间水资源合作清晰联盟的用水收益支付函数,对联盟成员水资源共用、获益方式进行了合理刻画;阶段2,基于Choquet积分形式的模糊合作博弈、阶段1中的清晰联盟支付函数,构建部门间水资源模糊联盟支付函数;阶段3,基于上述成果,构建水资源短缺区域水资源优化配置模型,求解得到用水部门最优水资源合作联盟,并将求得的最优模糊联盟视为大联盟,通过求解其核仁解获得最优模糊联盟的收益分配。以京津冀区域水资源优化配置问题为例,算例结果表明:(1)基于Choquet积分形式模糊合作博弈的三阶段水资源优化配置模型能够最大化区域整体用水收益水平,实现水资源短缺区域中的水资源优化配置,并使区域中用水部门有机会分得更多的获益;(2)本文模型无需引入模糊Shapley值等分配方法作为约束条件即可求得最优联盟,模型不影响不同收益分配方法分配结果的有效性;(3)采用将最优模糊水资源合作联盟视为大联盟,并求联盟收益的核仁解的方法分配最优联盟收益,无论最优联盟的核心是否为空,都能保证联盟收益分配结果满足个体理性和集体理性要求,即能保证最优联盟中各成员不会"叛逃"最优联盟、联盟稳定存在,且保证获得的分配方案为确定分配值而非分配区间。即本问题中该分配方法优于Shapley值、模糊最小核、弱最小核方法。所构建的水资源短缺区域水资源优化配置模型及最优水资源合作联盟收益分配方法对水资源短缺区域的水资源优化配置问题有较好的适用性,能够为我国京津冀区域等水资源短缺区域的水资源优化配置工作提供参考。     

基于水资源合作的水资源短缺区域水资源优化配置

为提高水资源短缺区域的水资源利用效率，实现区域水资源初始配置后的有效再配置，提出三阶段水资源短缺区域水资源优化配置方法：阶段1，利用高效的“优先规则”构建部门间水资源合作清晰联盟的用水收益支付函数，对联盟成员水资源共用、获益方式进行了合理刻画；阶段2，基于Choquet积分形式的模糊合作博弈、阶段1中的清晰联盟支付函数，构建部门间水资源模糊联盟支付函数；阶段3，基于上述成果，构建水资源短缺区域水资源优化配置模型，求解得到用水部门最优水资源合作联盟，并将求得的最优模糊联盟视为大联盟，通过求解其核仁解获得最优模糊联盟的收益分配。以京津冀区域水资源优化配置问题为例，算例结果表明：①基于Choquet积分形式模糊合作博弈的三阶段水资源优化配置模型能够最大化区域整体用水收益水平，实现水资源短缺区域中的水资源优化配置，并使区域中用水部门有机会分得更多的获益；②本文模型无需引入模糊Shapley值等分配方法作为约束条件即可求得最优联盟，模型不影响不同收益分配方法分配结果的有效性；③采用将最优模糊水资源合作联盟视为大联盟，并求联盟收益的核仁解的方法分配最优联盟收益，无论最优联盟的核心是否为空，都能保证联盟收益分配结果满足个体理性和集体理性要求，即能保证最优联盟中各成员不会“叛逃”最优联盟、联盟稳定存在，且保证获得的分配方案为确定分配值而非分配区间。即本问题中该分配方法优于Shapley值、模糊最小核、弱最小核方法。所构建的水资源短缺区域水资源优化配置模型及最优水资源合作联盟收益分配方法对水资源短缺区域的水资源优化配置问题有较好的适用性，能够为我国京津冀区域等水资源短缺区域的水资源优化配置工作提供参考。     

基于博弈论的区域二次配水方案及其改进遗传算法解

结合水权、水市场的基本制度,以及博弈论、遗传算法原理,建立区域二次配水博弈模型,解决完全水权交易方式和行政调节方式下的区域水资源配置问题.阐述基于博弈论的区域二次配水建模思路和方法,在共同竞争模式下促进节余水资源深度利用和区域利益最大化,并根据模型方程特点对遗传算法的编码方案、适应度函数、交叉算子等进行改进,实现面向水权转让优化的模型求解.实验表明:该模型有效的解决供水方与用水方的利益平衡矛盾,并完成区域二次配水中水资源的配置和优化,为管理者决策提供理论参考.     

基于混沌和声搜索算法的水资源优化配置

将和谐性理念与经济、社会和生态环境的综合净效益结合,利用协同学原理中有序度概念和支配原理定义出经济效益和谐度、社会效益和谐度和环境效益和谐度概念及计算公式,以此为基础构建了水资源优化配置模型中的目标函数;并利用混沌变量的随机、遍历特性在解空间内进行有效探索以及基本和声算法中和声策略对解空间进行开发的原理,提出了能求解具有多目标的水资源优化配置问题的混沌和声搜索算法;最后, 将水资源优化配置模型与混沌和声搜索算法运用于北三河流域,实例计算结果表明, 模型设置的水资源优化配置目标合理,搜索算法简单高效.     

水资源影子价格动态投入产出优化模型研究

提出了一种基于投入产出动态优化的方法来解决计划期较长的水资源最优配置问题.首先,在概述了现存的计算水资源影子价格的方法和投入产出动态模型等基本理论的基础上,提出了一种动态投入产出优化模型来计算水资源的影子价格,其次给出了中国水资源影子价格计算模型的计算方法和求解过程.最后应用1999年中国33部门水资源投入占用产出表和中国九大流域水资源投入占用产出表的基础数据推算中国和中国九大流域1949～2050年重要年份的水资源影子价格.     

面向可持续发展的区域水资源优化配置研究

系统分析了面向可持续发展的区域水资源优化配置的内涵与原则 ,建立了其优化配置模型 ,给出了其实用可行的求解方法 ,并以天津市 2 0 1 0水平年的水资源配置为对象进行了应用研究 .     

集装箱码头动态集卡配置的并行仿真优化方法

分析了动态集卡配置对集装箱码头装卸作业的影响,构建了一个包括船舶、锚地、泊位,岸桥、堆场龙门起重机、内部集卡、外部集卡和大门系统等在内的集装箱码头整体作业系统的仿真模型.运用仿真模型与优化算法相结合的基于仿真的优化方法(SBO)对集装箱码头动态集卡配置问题进行了求解,并将基于MPI消息传递标准的并行集群计算方法引入该求解过程,很好的解决了基于仿真的优化方法中存在的计算代价过大的问题.