水资源系统动态规划
动态规划模型在越来越多的套用在水资源规划中,能够将高维问题化为相对简单的低维问题,拥有对目标函式和约束条件的函式形式限制较宽、处理比较方便等优点。以经济、社会、环境综合效益最大为目标,通过分析水资源现状,建立动态规划模型,能够有效的了解水资源供需矛盾。
基本介绍
- 中文名:水资源系统动态规划
- 外文名:dynamicprogramming model for water resources systems
意义
水资源系统规划是水资源合理开发利用的有效途径。随着全球社会经济的发展,水资源在经济可持续发展中具有基础性地位和至关重要的作用。为了合理利用水资源,实现水资源可持续利用,保障经济社会可持续发展,我们需要对水资源进行合理规划,研究水资源规划方法。近年来,对水资源规划方法的研究不断加深,并取得了大量成果。动态规划模型在越来越多的套用在水资源规划中,具有将高维问题化为相对简单的低维问题、对目标函式和约束条件的函式形式限制较宽、处理比较方便等优点。以经济、社会、环境综合效益最大为目标,通过分析水资源现状,建立动态规划模型,能够有效的了解水资源供需矛盾。
规划内容
水资源规划
水资源规划即在掌握水资源的时空分布特徵、地区条件、国民经济对水资源需求的基础上,协调各种矛盾,对水资源进行统筹安排,制定出最佳开发利用方案及相应的工程措施的规划。它是水资源管理的一个重要部分。
动态规划
动态规划是用以求解多阶段决策过程最最佳化策略问题的方法。其基本思路是将一个複杂的系统分析问题分解为一个多阶段的决策过程,并按一定顺序或时序从第一阶段开始,逐次求出每阶段的最优决策,经历各阶段而求得整个系统的最优策略。
水利规划中的许多问题,如水资源最佳化分配、工程布局和规模最佳化、工程最优开发顺序等都可用其求解。为了克服方法存在的“维数障碍”,曾提出过许多改进途径,如在确定性动态规划方而的状态增量动态规划法、离散微分动态规划法、微分动态规划法、逐次逼近法、逐次最佳化算法(POA)和在随机动态规划方而的参数叠代法等。中国学者提出了一种状态极值逐次最佳化算法(SEPOA)和多维动态规划试验选优法等,使高维动态规划问题的求解成为可能。动态规划套用于水利规划时存在的另一障碍,是研究对象中的状态往往存在后效性。例如在海涂促淤围垦最佳化规划中,促淤决策影响着围垦决策,围垦决策也影响着促淤决策;在除涝排水系统规划中,作为状态变数的河网规模与排水闸尺寸也是相互制约的。针对这两种情况,中国已分别提出了试误叠代法和建立河网规模与排水闸尺寸的关係方程作为约束条件来加以克服,从而扩大了动态规划的套用範围。在随机动态规划方面,也提出过一些多维随机动态规划算法和多目标随机动态规划算法等,均有所创新。