模糊集理论在水资源系统分析中的应用研究

《模糊集理论在水资源系统分析中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学博士学位论文模糊集理论在水资源系统分析中的应用研究姓名：邹进申请学位级别：博士专业：水利水电工程指导教师：张勇传20031105摘要模糊集理论是上t日=纪六十年代由Zadoh创立的一门研究事物不确定性的学科。我们知道事物的不确定性有两种表现，一种为其发生的“可能性”，如“十有八九会下大雨”；另一种则为本质上的“不精确性”，如对“大雨”的定义则是不精确的，也是不可能精确定义的。前者为概率论研究的范围，后者则为模糊集合论所要研究的对琢。事物的模糊性、模糊信息无所不在。在形形色色的系统中，随着系统研究的深入和扩展，定性变量和信息越多，模糊性也就越明显。因此，对于具有自然属性和人上属性的

2、水资源系统，引入模糊技术是一个必然的趋势。本文从系统研究的角度出发，分别从优化、多目标决策和预测三个方面研究了模糊集理论在水资源系统中的应用，力图从中揭示出模糊技术在水资源系统理论与实际应用中的广阔前景。本文首先介绍了模糊集合论的产生和发展，同刑概述了水电能短期优化调度、水资源多目标决策及负荷短期预报的研究现状，从而揭示了将模糊集合论应用于水资源系统的必然性。继而，在第二章中介绍了模糊集理论的基本概念以及模糊逻辑系统、模糊优化、模糊预测等重要的应用方法。第三章结合三峡梯级水库的优化调度，探讨了模糊优化在梯级水电站短期优化调度中的应用：其中，不仅将模糊优化成功廊用于三峡梯级调度中，并在此基础上

3、改进了关于目标函数无条件模糊优越集的选择，使优化结果有所提高：此外，还结合逐次逼近法的思想与模糊多目标动态规划的方法对原问题进行了优化，结果表明该方法不仅可以逼近全局最优解，而且可以用以形成多目标决策的非劣解集，为决策支持提供依据。第四章对模糊集理论在有限方案集的多目标决策中的应用进行了研究，在模糊逻辑控制的基础上，对于单层单人决策问题给m了一种简单而有效的多目标决策方法：对于单层群决策，则在Ra3和kumar提出的模型基础上有所改进，将其从精确数的计算上扩展到了模糊数的计算中，使得定性变量和定罱变量可以在同一个公式中进行处理，并通过反模糊化获得精确数的输出值，从而简化了方案选择的过程。第五

4、章对负荷的短期预测构造了一种基于模糊逻辑控制的神经网络负荷预测模型：该模型主要的特点是力图仅仅通过负荷资料的分析来完成短期负荷的预测，因此它着重于对负荷历史资料的分析，引入了一个主因素分析过程：并将主因素模糊化；然后利用神经网络进行预测，得到模糊预测值；在网络输出端则有一个相应的反模糊化过程，获得精确负荷数的输出值。可见，整个预测其实是1个模糊逻辑控制过程，而神经网络在其中相当于一个纯模糊逻辑系统，实现模糊推理的lI

5、功能。第六章在对全文进行全面总结的基础上，指出了模糊集理论及应用研究中存在的问题及发展方向，展现了其美好广阔的应用前景。关键词：模糊集理论，人工神经网络，水资源系统，水电站，短

6、期优化调度，多日标决策，短期负荷预测VAbstractFuzzysetstheorywasfoundedbyL．AZadehin1965，whosepurposeistoresearchthe’’uncertainty”oftransactionsAsweknow,therearetwokindsof”uncertainty。’oftransactions：oneisthepossibilityofoccurrence，whichmeanssomethingmayhappen；theotheristhenatureofuncertainty,whichmeanssomethingwoulda

7、bsolutelyhappenwhilewecannotexactlydefinethethingitself．Probabilitytheoryresearchesontheformer,whilefuzzysetstheorywillresearchonthelatter．Accordingtothelarge—scalesystemtheory，fuzzyinformationincreasewiththeresearchesonsystembecomingdeeperandmoreextensive，andthefuzzynatureoftransactionswillbecomem

8、oreprominent．Therefore，itisnaturalandinevitabletoadoptfuzzysetstheorytoresearchthewaterresourcessystem，whichisalargesystem．possessingbothcharactersofnaturalsystemsandartificialsystems．Thisthesismakesaresear