水资源系统分析概论.ppt

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1、主要内容水资源系统分析概述线性规划整数规划非线性规划动态规划模拟技术多目标规划方法遗传算法人工神经网络基本原理博弈论（简介）除涝排水系统的优化规划、防洪库群规划和调度、水电站供水库群的优化规划和调度、节水灌溉优化管理水资源系统分析概述第一节系统工程的基本概念和主要内容一、系统工程学的概念二、系统组成和系统的边界、范围三、系统分析与运筹学四、系统分析的特点五、系统分析的一般步骤六、系统分析的核心内容和基本途径第二节水资源系统的特点和分析途径一、水资源系统特征二、水资源系统分析途径随着近代科学技术的迅速发展，20实际40年代以来，生产斗争和科学试验的很多活动，其规模越来越大，常常

2、扩及多种行业与领域，复杂程度愈来愈高。像美国有15000人参加的曼哈顿计划和4.2万人参加的阿波罗登月计划，它们都是在“系统工程”的有效组织下完成的。一、系统工程学的概念二、系统组成和系统的边界、范围三、系统分析与运筹学四、系统分析的特点五、系统分析的一般步骤六、系统分析的核心内容和基本途径第一节系统工程的基本概念和主要内容系统工程学是一门进行科学的组织管理的技术，主要用来解决计划规划、组织管理等问题。1.系统工程学解决的问题（1）特定的大型计划、任务为主的组织管理和实施例如：大型科研项目的研制、大型联合企业的生产管理等。特点：从纵的方向进行协调，要求人力、财力、物力的合理利

3、用，以最合理、最经济、最有效地完成计划任务为目的。即：在给定任务下，如何统筹安排，才能以最小的资源或投资，去完成这项任务。（2）资源及设备系统大范围的规划、设计或运用管理为主例如：流域水土资源开发利用规划和管理以及工农业发展、交通运输和城市建设规划等。特点：以某些特定的自然资源、工程设施或设备的合理利用为主，以达到在经济上和社会环境上综合的最有利、最完善为目的。即：在给定数量的人力和物力资源的条件下，如何操作系统使之完成最大量的任务,或创造的物质财富最大,不利影响最小。一、系统工程学的概念2.系统工程的指导思想上述两类问题，常常在一定程度上交叉渗透、相互关联，有时甚至难以明确

4、区分。而基本精神也都有一个从整体出发来求一个最优、最合理的规划设计方案。系统：所谓一个系统，可定义为一组对象(目的物)，他们以物理上和经济上规则地相互依赖、相互作用的关系和在完成特定功能上相互制约、相互影响的关系，构成一个统一的有机整体。具有集合性、整体功能性、可变性。工程：系统工程所指的“工程”即规划、研究、设计、制造试验、组织完成等。它与通常的所谓机械工程、土木水利工程的“工程”含义不同。后者是研究一般的生产机器或建筑物的一切有关技艺，即生产“硬件”的一切技艺，包括规划设计、制造施工。而系统工程中的“工程”则仅侧重于“软件”方面，即为生产“硬件”所需的一些决策规划、方案规

5、划等。系统工程：“在系统思想指导下，用近代数学方法和工具来研究一般系统的分析、规划、开发、设计、组织、管理、调整、控制、评价等问题，使系统整体最佳地实现预期目标的一门管理工程技术。”3.系统工程（系统分析）的含义系统：是把输入变成输出的转换机构。不同的系统组成产生不同的输出。把输入转换成输出，是系统的功能、系统的目的和系统的工作。二、系统组成和系统的边界、范围反馈（包括任何外部的相互作用）输入中，其作用可以是可控制的，半可控制的以及不可控制的(如随机输入)。输出中，可以包括期望的(如效益)、不期望的(如洪灾、淹没等副作用)以及中性的。在动态系统中这个输出还可能影响输入即形成反

6、馈。反馈（包括任何外部的相互作用）系统运行过程中一些输入或控制须作出决策，以达到某种期望的目标。因此，在系统工程中：首先碰到的问题就是要决定某一特定对象应作为系统的一部分还是环境的一部分，即要决定系统的“边界”或范围，从而能确定何者是规划的内容，何者是环境的各种“输入”。然后工程师的工作是去规划安排系统内部的结构，修改可控制或半可控制的输入，以使所期望的输出最大化和不希望的输出最小化。三、系统分析与运筹学系统分析是一种最优规划、最优决策技术。运筹学是从研究专门的运筹决策这一概念而来，它也常包含分析系统方程的内容。相似点：都是处理一个复杂系统的规划问题，去寻求最优或拟最优的解决

7、方案。不同点：运筹学问题一般能够化为一组数学表达式，用数学分析的方法就可解决。但是很多“系统问题”，包括水资源开发问题中，除了能够定量和用数学关系表达的一些变量和关系式之外，还有不少缺乏令人满意的衡量其影响的综合定量指标的影响因素，需通过把它们化为约束条件处理来达到，这就需要用系统分析来解决。四、系统分析的特点系统分析和运筹学都是一种综合方法，它有下列一些特点：性质上是多学科的综合。方向上是整体观念和协调精神相结合。方法上是运用模型。系统分析是从整体出发，设计一个最好的方案，来组织安排人力、物力、财力和