水资源系统分析是水资源及相关专业本科生及研究生的主要专业基础课之一。本书结合水资源系统的特点,阐述了系统分析方法及其在水资源系统规划、设计、管理中的应用。主要内容包括基本的系统分析方法(系统优化方法、系统模拟方法)及其应用,近年来应用较广泛的一些新方法(人工神经网络、遗传算法等),附录部分对目前常用的Excel,MATLAB等工具软件的优化工具进行了简要介绍。
本书可作为水文水资源、水利水电工程、农业水土工程及相关专业的本科生教材,同时可供研究生及工程技术人员参考。
水资源系统分析是近几十年来发展迅速的一门学科,它利用系统科学的理论和方法分析制定水资源的合理开发、利用、保护和管理方案,以达到整体最优或最满意的综合效益。系统分析方法已在水资源系统的规划、设计、施工、运行管理中得到了广泛的应用。
水资源系统分析是水资源及相关专业本科生及研究生的主要专业基础课之一。水资源系统分析方法包括系统建模方法、预测方法、优化方法、模拟方法、评价方法、决策方法等。考虑到本科生水资源系统分析课程的课时限制,本书以基本的系统分析方法(线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、多目标规划与决策等系统优化方法、系统模拟方法)为主,同时介绍了近年来应用较广泛的一些方法(人工神经网络、遗传算法等),附录部分对目前常用的Excel,MATLAB等工具软件的优化工具进行了简要介绍。本书可作为水文水资源、水利水电工程、农业水土工程及相关专业本科生教材,同时可供研究生及有关工程技术人员参考。
全书共分8章,讲授全部内容大约需要60学时。如果课时较少,可在课堂上讲授基本内容,其他内容由学生自学。各章节学时分配如下: 章节〖〗课时第1章水资源系统分析概论〖〗4第2章线性规划及其应用〖〗10第3章整数规划及其应用〖〗6第4章非线性规划及其应用〖〗10第5章动态规划及其应用〖〗8第6章多目标规划与决策〖〗8第7章系统模拟方法及应用〖〗8第8章人工神经网络及应用〖〗6附录A1〖〗自学本书是在近年来水资源系统分析教学工作的基础上编写的。在教学及教材编写过程中参考了有关论著(见参考文献),在此向有关作者表示衷心感谢。同时衷心感谢清华大学水利水电工程系张超教授在教学工作中的热情帮助,水文水资源研究所同事和清华大学出版社徐培忠编审对本书编写的大力支持,出版社有关编辑及研究生霍军军、邵惠芳、田俊武、胡庆芳等对书稿的认真校核。
对于本书的错误之处,敬请读者批评指正(联系地址: 100084 北京 清华大学 水利水电工程系; email: shangsh@mail.tsinghua.edu.cn)。
前言Ⅰ
第1章水资源系统分析概论
1.1系统与系统分析
1.2水资源系统与水资源系统分析
1.3水资源系统分析方法
1.4课程主要内容
第2章线性规划及其应用
2.1线性规划的数学模型
2.2线性规划的有关概念与基本原理
2.3单纯形法
2.4修正单纯形法
2.5对偶理论与对偶单纯形法
2.6灵敏度分析
2.7随机线性规划
2.8线性规划的应用
第3章整数规划及其应用
3.1概述
3.2分枝定界法
3.3割平面法
3.40-1规划
3.5指派问题
3.6整数规划解法小结
3.7整数规划的应用
第4章非线性规划及其应用
4.1概述
4.2一维最优化方法
4.3无约束非线性规划的解析搜索法
4.4无约束非线性规划的直接搜索法
4.5约束非线性规划
4.6遗传算法
4.7非线性规划的应用
第5章动态规划及其应用
5.1动态规划的基本原理
5.2确定性动态规划应用实例
5.3随机动态规划
第6章多目标规划与决策
6.1多目标规划的模型与概念
6.2多目标问题转化为单目标问题的解法
6.3多目标问题转化为多个单目标问题的解法
6.4目标规划法
6.5多目标线性规划的逐步法
6.6多目标规划的直接解法
6.7层次分析法
6.8多目标规划与决策方法的应用
第7章系统模拟方法及应用
7.1系统模拟技术概述
7.2蒙特卡罗法
7.3水文过程的随机模拟
7.4水资源系统模拟模型
7.5系统模拟技术中的优化方法
7.6系统模拟技术的应用实例
7.7作物优化灌溉制度模拟模型
第8章人工神经网络及应用
8.1概述
8.2BP网络
8.3人工神经网络在水文水资源领域的应用
附录A1Microsoft Excel与MATLAB优化工具简介
A1.1Microsoft Excel规划求解工具及其应用
A1.2MATLAB优化工具箱及其应用
附录A2习题
参考文献