水資源系統(tǒng)分析是水資源及相關(guān)專業(yè)本科生及研究生的主要專業(yè)基礎(chǔ)課之一。本書結(jié)合水資源系統(tǒng)的特點,闡述了系統(tǒng)分析方法及其在水資源系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、管理中的應(yīng)用。主要內(nèi)容包括基本的系統(tǒng)分析方法(系統(tǒng)優(yōu)化方法、系統(tǒng)模擬方法)及其應(yīng)用,近年來應(yīng)用較廣泛的一些新方法(人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等),附錄部分對目前常用的Excel,MATLAB等工具軟件的優(yōu)化工具進行了簡要介紹。
本書可作為水文水資源、水利水電工程、農(nóng)業(yè)水土工程及相關(guān)專業(yè)的本科生教材,同時可供研究生及工程技術(shù)人員參考。
水資源系統(tǒng)分析是近幾十年來發(fā)展迅速的一門學(xué)科,它利用系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法分析制定水資源的合理開發(fā)、利用、保護和管理方案,以達到整體最優(yōu)或最滿意的綜合效益。系統(tǒng)分析方法已在水資源系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行管理中得到了廣泛的應(yīng)用。
水資源系統(tǒng)分析是水資源及相關(guān)專業(yè)本科生及研究生的主要專業(yè)基礎(chǔ)課之一。水資源系統(tǒng)分析方法包括系統(tǒng)建模方法、預(yù)測方法、優(yōu)化方法、模擬方法、評價方法、決策方法等。考慮到本科生水資源系統(tǒng)分析課程的課時限制,本書以基本的系統(tǒng)分析方法(線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、多目標規(guī)劃與決策等系統(tǒng)優(yōu)化方法、系統(tǒng)模擬方法)為主,同時介紹了近年來應(yīng)用較廣泛的一些方法(人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等),附錄部分對目前常用的Excel,MATLAB等工具軟件的優(yōu)化工具進行了簡要介紹。本書可作為水文水資源、水利水電工程、農(nóng)業(yè)水土工程及相關(guān)專業(yè)本科生教材,同時可供研究生及有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
全書共分8章,講授全部內(nèi)容大約需要60學(xué)時。如果課時較少,可在課堂上講授基本內(nèi)容,其他內(nèi)容由學(xué)生自學(xué)。各章節(jié)學(xué)時分配如下: 章節(jié)〖〗課時第1章水資源系統(tǒng)分析概論〖〗4第2章線性規(guī)劃及其應(yīng)用〖〗10第3章整數(shù)規(guī)劃及其應(yīng)用〖〗6第4章非線性規(guī)劃及其應(yīng)用〖〗10第5章動態(tài)規(guī)劃及其應(yīng)用〖〗8第6章多目標規(guī)劃與決策〖〗8第7章系統(tǒng)模擬方法及應(yīng)用〖〗8第8章人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用〖〗6附錄A1〖〗自學(xué)本書是在近年來水資源系統(tǒng)分析教學(xué)工作的基礎(chǔ)上編寫的。在教學(xué)及教材編寫過程中參考了有關(guān)論著(見參考文獻),在此向有關(guān)作者表示衷心感謝。同時衷心感謝清華大學(xué)水利水電工程系張超教授在教學(xué)工作中的熱情幫助,水文水資源研究所同事和清華大學(xué)出版社徐培忠編審對本書編寫的大力支持,出版社有關(guān)編輯及研究生霍軍軍、邵惠芳、田俊武、胡慶芳等對書稿的認真校核。
對于本書的錯誤之處,敬請讀者批評指正(聯(lián)系地址: 100084 北京 清華大學(xué) 水利水電工程系; email: shangsh@mail.tsinghua.edu.cn)。
前言Ⅰ
第1章水資源系統(tǒng)分析概論
1.1系統(tǒng)與系統(tǒng)分析
1.2水資源系統(tǒng)與水資源系統(tǒng)分析
1.3水資源系統(tǒng)分析方法
1.4課程主要內(nèi)容
第2章線性規(guī)劃及其應(yīng)用
2.1線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型
2.2線性規(guī)劃的有關(guān)概念與基本原理
2.3單純形法
2.4修正單純形法
2.5對偶理論與對偶單純形法
2.6靈敏度分析
2.7隨機線性規(guī)劃
2.8線性規(guī)劃的應(yīng)用
第3章整數(shù)規(guī)劃及其應(yīng)用
3.1概述
3.2分枝定界法
3.3割平面法
3.40-1規(guī)劃
3.5指派問題
3.6整數(shù)規(guī)劃解法小結(jié)
3.7整數(shù)規(guī)劃的應(yīng)用
第4章非線性規(guī)劃及其應(yīng)用
4.1概述
4.2一維最優(yōu)化方法
4.3無約束非線性規(guī)劃的解析搜索法
4.4無約束非線性規(guī)劃的直接搜索法
4.5約束非線性規(guī)劃
4.6遺傳算法
4.7非線性規(guī)劃的應(yīng)用
第5章動態(tài)規(guī)劃及其應(yīng)用
5.1動態(tài)規(guī)劃的基本原理
5.2確定性動態(tài)規(guī)劃應(yīng)用實例
5.3隨機動態(tài)規(guī)劃
第6章多目標規(guī)劃與決策
6.1多目標規(guī)劃的模型與概念
6.2多目標問題轉(zhuǎn)化為單目標問題的解法
6.3多目標問題轉(zhuǎn)化為多個單目標問題的解法
6.4目標規(guī)劃法
6.5多目標線性規(guī)劃的逐步法
6.6多目標規(guī)劃的直接解法
6.7層次分析法
6.8多目標規(guī)劃與決策方法的應(yīng)用
第7章系統(tǒng)模擬方法及應(yīng)用
7.1系統(tǒng)模擬技術(shù)概述
7.2蒙特卡羅法
7.3水文過程的隨機模擬
7.4水資源系統(tǒng)模擬模型
7.5系統(tǒng)模擬技術(shù)中的優(yōu)化方法
7.6系統(tǒng)模擬技術(shù)的應(yīng)用實例
7.7作物優(yōu)化灌溉制度模擬模型
第8章人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用
8.1概述
8.2BP網(wǎng)絡(luò)
8.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用
附錄A1Microsoft Excel與MATLAB優(yōu)化工具簡介
A1.1Microsoft Excel規(guī)劃求解工具及其應(yīng)用
A1.2MATLAB優(yōu)化工具箱及其應(yīng)用
附錄A2習(xí)題
參考文獻