王志良[1]2003年在《水资源管理多属性决策与风险分析理论方法及应用研究》文中研究指明水资源管理中存在大量的评价与决策问题，评价与决策都是依据一定的准则作出的，实际问题中准则通常不是唯一的，多准则决策就成了必然。 水资源管理多准则决策分多目标决策和多属性决策。前者理论方法较为完善，研究成果较多，内容主要集中于水库群的联合调度和局部区域多水源的联合调度方面。至于大范围水资源调配的多目标决策理论及方法，在“八五”、“九五”攻关课题中都有研究，结果表明，多目标模型难建、难解，决策结果不实用。后者应用成果不少，但内容主要局限在水质的多属性评价和水利工程的环境影响多属性评价两方面，缺乏系统性的理论方法。有关区域水资源调配的多属性决策分析的理论方法及应用成果更是少见。在生产实践中，水利工作者事实上采用的是多属性决策方法，只不过该法理论依据不足，方法本身也需要改进和完善。开展这方面的研究工作，既有学术价值，又有实用价值。 本文在前人研究成果的基础上，以可持续发展为理论依据，以系统学、现代多元统计、水资源学和计算机科学等为技术手段，建立了一整套水资源管理评价和决策的理论方法，并将这些理论方法和生产实际相结合，解决了一些生产实际中的难题。 绪论部分阐述了选题背景及意义，综述了该领域国内外研究现状，简介了本次研究的主要内容。 基于可持续发展的内涵，论文第2章提出了评价水资源调配应遵循的5项基本原则，即社会合理性原则、经济合理性原则、生态合理性原则、效率合理性原则和系统合理性准则。以黑河流域水资源配置方案为评价对象，考虑到水资源系统的层次结构性，建立了用于方案优选的初始多层次指标体系。第3章提出了对初始评价指标进行定量筛选的定量方法，即主成分分析方法。应用结果表明，28个指标的前4个主成分的累计贡献率达90%以上。实现了高维空间映射为低维空间而空间特征不变的问题，解决了以往仅仅靠经验或简单的相关性判断来挑选评价指标的方式。 第4章意在研制新的求解高维非线性规划的优化方法，为第5章及第11章的模型求解奠定基础，为此引入了混沌优化算法，计算结果表明该算法不仅有效，而且计算速度快。定权是多属性决策中关键环节之一，也是难以突破的问题之一。第5章对此展开了研究，在引入协商权重和组合权重这些新概念的基础上，构建了协商定权的多维非线性规划模型，为特定环境下的权重确定提供了理论和方法。基于组合评价的观点，建立了组合评价的模型，给出了具体的算法步骤，用此方法解决了区域水资源用水水平评价的问题。 第6、7、8叁章重点研究水资源管理多属性综合评价的方法，评价的对象是区域水资源调配方案及区域用水水平。从方法论的角度，受到组合权重的启发，提出了组合评价的新思路。其优点是利用了更多的信息量，集中了不同评价方法的优点，因此，组合方法得到的结论，比任何单独一种方法得出的结论都更可信。探讨了工程可拓集理论在多属性评价问题的应用可能性。在多属性决策理论及应用研究领域，目前的研究主要是对AHP方法的改进，可拓集理论的引入，拓展了多属性决策的思路，丰富了综合评价的方法。由于在论文的指标选定和定权之间，没有对指标标定等数据预处理进行讨论，为了弥补此不足，也为了研究典型城市的水资源配置问题，第8章采用定性与定量相结合的系统学方法，结合有前边几章的理论方法，解决了绵阳市水资源合理配置的方案优选问题。 与第6、7、8章相比，第9章也属多属性决策问题，但评价的视角和方法有显着的差异，该章应用数据包络分析技术，建立了评价水资源管理绩效的线性规划模型，该模型不仅可以从投入产出的效率对具有类似决策单元进行技术有效性或技术有效性的评价，而且也可从该角度出发对区域水资源的对水资源规划备选方案进行评价。 通常情况下，决策个体往往不止一个，而且个体之间存在利益冲突。为此，第10章讨论了水资源管理中的群决策问题，提出了两种水资源管理群决策方法，一是经典群决策法，二是群决策理想者决策法。为了检验方法的可行性，将它们应用到华北水资源合理配置方案的决策问题中，结果表明，两者均行之有效。 区域水资源系统的内部及其环境均存在不确定因素，决策时应考虑风险因素，文献中对因洪水造成的经济损失及水利工程的可靠性等风险问题研究较多，不确定情况下的区域水资源规划问题研究较少。第H章在这方面做了一些探索，构造了新的度量风险的风险函数，提出了丰、平、枯年呈正态分布的观点，结合决策技术，对海河流域水资源配置进行了风险分析。研究成果对于降低水资源管理风险具有重要意义。 结论部分概括了本次研究的主要工作及创新点，指出了存在的不足和需要进一步开展的工作。
王磊[2]2013年在《水资源管理多属性决策与风险分析理论方法及应用探析》文中研究指明本文结合水资源管理多属性的决策与风险分析理论,对决策评价指标的筛选方法进行简略分析与探讨,以更好地获得有效决策结果,规避风险。
王志良, 陈海涛[3]2007年在《水资源管理多属性决策分析研究综述》文中提出辨析了多准则、多目标、多属性决策等易混淆的概念,归纳总结了国内外水资源管理多目标决策问题以及多属性决策问题的研究进展,指出了水资源管理多属性决策问题研究中存在的问题及后续深入研究的方向.
刘树林[4]1997年在《多属性决策理论方法与应用研究》文中指出随着科学技术的发展,用一维方式(即仅用单一的准则)判断我们周围的世界变得越来越困难。我们总是关于“多个选择准则”对对象进行比较、排列和排序。广义上,多准则决策问题可以分为两类:多属性决策和多目标决策。在实际中,这种分类非常符合问题求解的两个方面:多属性决策用于选择(评价),多目标决策用于设计。这种分类得到了广泛的公认。多属性决策的研究最早是在1957开始的,当时由Churchman等人首次正式地利用简单加权法处理了“选择企业投资方针”这样一个多属性决策问题。它仅有40年的历史,比多目标决策的研究(1896年开始)晚了61年。其理论、方法与应用研究都有待加强。尽管它还年轻,但在实际中有重要应用价值。这就促使我们进一步研究它。论文首先用较大的篇幅较详细地综述了多准则决策及其分支多属性决策中的有关问题。随后研究了多属性决策的一些重要前沿内容——属性理论和解的理论的研究,现有方法的改进与完善和新方法的提出,方法的灵敏度分析及方法的应用研究等。具有创新性的主要研究成果包括以下六个方面:(1)属性理论研究:首先给出现有四类属性(效益型、成本型、固定型和区间型)的其它标准化新方法。接着定义了两种新属性(“偏离型”和“偏离区间型”),并给出了相应的标准化方法。特别证明了这六种属性有这样的关系:即无论从其定义上看,还是从其标准化方法上看,偏离区间型属性是偏离型属性的推广;偏离型属性是效益型属性的推广;区间型属性是固定型属性的推广,固定型属性是成本型属性的推广。对六种属性的所有标准化方法的使用做了说明。(2)解的理论研究:在(1)的基础上,把只适合效益型和成本型属性的多属性决策问题的解(如最优解、非劣解和弱非劣解等)的概念进行拓展,使其对六种属性都存在的多属性决策问题仍然适用,证明了拓广后的解(称作相应意义下的广义解)仍保持它们之间原有的关系不变。(3)方法研究:在(1)和(2)的研究基础上,共有十二个中外学者给出的方法(如优势法、连接法、简单加权法、TOPSIS法和两种双基点等)得到了推广。特别提出了一种新的与理想解的贴近度,据此给出了一种新方法;还提出了一种给定方案偏好信息的新方法。与前人的方法相比,后两个方法对方案的区别力较大,有一定的优越性。(4)灵敏度分析的研究:建立了(3)中的两个方法(广义双基点法和广义简单加权法)的灵敏度分析理论与方法。特别纠正了前人在这方面的错误。(5)应用研究:把投资决策中的特征模型、特征评分模型、加权评分模型、风险-收益模型和成本—效益评价模型进行推广和完善;通过构造多属性决策模型解决了项目环境中的两类决策问题。结合国家重点项目《重大科技工程项目管理理论与方法研究》,开发了卫星研制项目叁维控制计算机网络系统----质量控制子系统。特别建立了多属性决策模型,辅助有关人员进行卫星研制项目的筛选,解决卫星研制项目建设过程中遇到的有关决策问题。(6)最后,总结本文的主要研究成果,并探讨了今后进一步的研究工作方向。
张松[5]2016年在《水文模型单目标优化和水库群调度多目标决策方法研究》文中研究指明水文预报和流域水资源利用及管理是水科学研究中的两大重要内容,前者通过各类水文模型实现,后者主要依靠修建水库枢纽、引调水工程等工程设施和水库调度等非工程措施。其中,流域水库群的联合优化调度是充分发挥其防洪、发电、供水、航运和生态等水资源综合效益,实现经济社会可持续发展的有效工具。此外,水库群系统的调度运行高度依赖可靠的水文预报信息,同时又对水文系统造成影响,使得自然条件下水文现象的演变规律发生改变,给水资源的开发利用带来巨大挑战,两者关系密切。因此,寻求有效的水文模型参数率定方法以提高水文模型的预报精度、探索合理的水库群调度规则方案一直是水科学中面临的两类关键技术难题。本文围绕解决水文预报模型单目标参数优化和水库群调度规则多目标决策这两个参数类优化问题展开研究,主要工作和创新性成果如下：(1)为解决非线性水文预报模型参数全局优化率定问题,开发了一种混合遗传布谷鸟算法(GACS),4个复杂约束优化测试问题的仿真实验检验了GACS算法的有效性。GACS算法通过实数编码个体方式提高算法的执行效率,采用自适应交叉变异机制和精英保留策略强化算法的寻优能力和收敛性能；利用基于个体适应度和约束违反项两属性比较的锦标赛选择算子处理约束条件,巧妙地回避了罚函数法中罚参数的优选难题；引入标准布谷鸟算法的Levy flight搜索机制,扩大种群搜索范围和多样性,进一步提高算法的全局搜索能力。(2)建立了一种改进的非线性变指数参数马斯京根模型-VEP-NLMM-L,成功应用GACS算法实现了对该模型的参数优化率定,并通过发生在不同流域、不同类型的典型洪水计算实例(算例1-3)验证了VEP-NLMM-L模型的有效性和适用性。针对传统线性和非线性马斯京根模型存在考虑因素不全、预报精度低及适应性弱等缺点,VEP-NLMM-L模型加入如下改进：①引入指数参数β建立非线性槽蓄曲线方程,②加入旁侧入流系数参数x考虑沿河道旁侧入流的影响,③划分不同入流级别(i=1,2,…,L)并采用不同指数参数值βt表征河道洪水传播的非恒定流特性,④模型包含(2L+2)个参数、(L-2)个模型结构约束。(3)构建了NSGA-Ⅱ—EABODE多目标决策方法框架。NSGA-Ⅱ算法解决多目标优化问题以生成有限备选决策方案集,SEABODE多属性决策方法完成对备选决策方案集的进一步评价、排序和筛选问题；SEABODE法是一种基于k阶p级有效或[k,p]-Pareto最优概念的决策方案逐次淘汰方法,它克服了传统聚合类多属性决策方法(AHP、TOPS、Vague集、灰色关联分析等)存在的一些问题；数值实例演示了SEABODE法进行多属性决策的过程,说明了该方法的有效性。(4)应用NSGA-Ⅱ—SEABODE法进行了嘉陵江枯水年水库群供水调度规则优化提取及筛选决策研究。首先,设计了一种由单个水库改进限制供水规则和并联水库群共同供水任务分配水规则组成的水库群供水调度规则；然后,建立了由水库供水风险指标体系和反映用水户缺水影响的缺水指标共同构成的水库(群)供水调度规则评价指标体系：其次,以水库群供水系统总供水缺水率和单个水库时段供水任务的破坏深度最小为目标函数,建立了嘉陵江水库群供水调度多目标优化模型：最后,针对枯水典型年,利用NSGA-Ⅱ算法提取了水库群非劣供水调度规则方案集,并采用SEABODE法依据上述评价指标体系筛选出各水库偏好的调度规则方案。
蒋尚明[6]2010年在《集对分析在水资源不确定性分析中的应用》文中研究说明合理开发、利用、治理、保护、管理水资源是人类作用于自然水系统的理性活动,对水资源进行优化配置是实现水资源在不同区域和用水户的有效公平分配,从而达到水资源可持续利用的重要手段。通过水资源配置可以实现对流域水循环及其影响的自然与社会诸因素进行整体调控。受到众多因素的影响,水文水资源现象(径流、洪水等)变化极其复杂,具有很大的不确定性,在对水资源进行优化配置的全过程,包括系统预测、模拟、评价、推理、决策和调控等内容,都存在大量的不确定性。而集对分析(SPA)是中国学者赵克勤先生于1989年基于哲学中的对立统一和普遍联系的原理提出的一种分析不确定性关系的新颖方法。大量应用实践证明,集对分析在水文水资源不确定性分析中表现出描述不确定性更全面、概念清晰、原理简明、计算方便以及结果直观可靠等优点。论文在详细阐述水资源优化配置及其不确定性的基本概念和理论的基础上,论述了集对分析在水文水资源不确定性分析中的研究进展和应用现状,深入探讨集对分析理论在水文水资源不确定性分析研究中可行性、适用性和具体实现途径,并取得如下主要结果:(1)集对分析理论为处理确定、不确定系统提供了新的途径,根据集对分析理论建立起来的预测联系数回归模型可以明显改善回归模型的预测精度。对于预测因子结构具有的动态性,运用数理统计中的近邻估计方法,通过计算各个预测因子的变异系数,来判断预测因子在某次预测中处于强势或者弱势,进而动态地选择预报功能大的强势因子,消除对预报起负面作用的弱势因子的作用,这样很好地体现了预测因子结构中具有的动态性,基于此建立了基于近邻估计的年径流预测动态联系数回归模型。(2)为有效刻画年径流序列的内在分布规律,使区间划分更加合理,应用有序样品聚类方法建立年径流序列丰枯状态的分类标准;针对年径流序列存在相依性、随机性和不确定性的特点,提出基于集对分析原理的集对权重,这比现有的自相关系数权重包含了年径流序列内在的更多不确定性信息,更能合理地表达各滞时步长的马尔可夫链的重要性;基于此建立了基于有序样品聚类的集对权马尔可夫链年径流动态预测模型。(3)针对区间型多属性决策问题中的模糊性和不确定性,用二元联系数原理直观描述决策问题中确定性和不确定性之间的关系;提出二元联系数相离度定义,计算决策方案各决策属性的总偏差,通过构造单目标最优化问题确定各决策属性的最优权重向量;计算决策方案的区间型决策属性值与各决策属性最理想方案的相离度,进而求得各决策方案与最理想方案的加权综合相离度,实现对决策方案的优劣排序,建立了基于二元联系数的水资源区间型多属性决策模型。(4)上述研究结果初步表明:深入开展水文水资源不确定性分析的集对分析方法研究,既可进一步挖掘并客观全面的描述水文水资源不确定性的复杂结构,也有助于丰富、完善和发展水文水资源不确定性分析理论,是水文水资源不确定性分析的新发展方向,具有广泛的应用前景。
王武平[7]2008年在《面向群评价的混合多属性群决策方法研究》文中认为当前群决策的研究越来越受到广泛的关注,其中多属性群决策研究也成为近年来决策科学的一个重要研究领域。多属性群决策解决的问题是集结群体成员的判断以形成群的判断,然后通过某种决策技术集成群的判断,对决策方案进行评价、比较、排序或从中选择相对满意的方案。在实际的决策活动中不可避免地会遇到同时需要定量分析和定性分析的混合多属性群决策问题。本文面向群评价的混合多属性群决策方法研究的是在决策者给出方案属性评价信息后如何进行信息处理、如何确定属性权重和决策者权重和如何进行信息集结得到方案的最终评价结果。研究目就是在理论分析的基础上,给出对不同类型混合多属性群决策问题进行决策的具体方法。文章采用数学推理和理论分析相结合、定性分析与定量说明相结合和具体问题与相关理论相结合的方法进行研究。在背景介绍和文献综述的基础上首先研究了混合多属性群决策的基本问题,然后对不同类型的混合多属性群决策问题提出了相应方法模型。文章对混合多属性群决策问题综合考虑属性值和属性权重、决策者权重和偏好等信息进行分类。其中按照混合问题的混合程度提出了属性值低度混合、中度混合和高度混合的分类;按照属性权重重新定义了偏好的概念,基于属性权重给出组数的不同对混合多属性群决策问题提出了无偏好、对属性有偏好和对方案有偏好的分类;提出了对区间数属性值规范化的新方法,即区间数极差正规化法,并运用于全文决策方法的研究中;提出了新的群体数字理想点的概念并给出了基于群体数字理想点的新的规范化方法;针对混合型问题中混合数据的特点,分别研究了在属性权重和决策者权重已知和未知条件下的决策步骤,对专家信息前置法和专家信息后置法的适用性进行了分析;给出几种求解混合型多属性群决策问题的具体方法,即基于群体数字理想点的混合多属性群决策TOPSIS方法;基于联系数的混合多属性群决策方法;基于加权集值统计的混合多属性群决策方法;基于熵权灰色关联分析的混合多属性群决策方法;基于Borda粗排序的混合多属性群决策方法;提出了确定属性权重和决策者权重的离差最小化方法、差值最小化法、叁元联系数法、相似度法和广义标度法。
王金赞[8]2007年在《多准则决策方法及其在水安全问题中的应用》文中进行了进一步梳理随着我国社会经济的高速发展和人口的不断增长，水资源短缺、水环境恶化、洪涝灾害频繁等水安全问题日趋严重。水安全问题是一个复杂的大系统，它的解决离不开人的参与，要由人进行系统分析、论证、评价，然后经过优化决策，进入实施阶段。首先，简要论证了水安全问题的研究现状及多准则决策方法的基本理论和在水安全问题中的应用现状。接着，尝试应用多准则决策方法解决水安全问题，提出基于熵权的ELECTREⅢ法和基于垂面距离的改进TOPSIS法两种多属性决策方法、交互式模糊多目标决策方法、基于实码加速遗传算法的Stackelberg博弈模型解法。最后，将这些多准则决策方法用于解决实际的水安全问题，结果表明多准则决策方法在水安全问题中具有较好的合理性和可行性。
刘学生[9]2009年在《基于粗集的不确定多属性决策排序法的研究》文中研究指明多属性决策是当今社会上在各领域中出现最多的决策模型之一,特别是不确定性因素的加入,使得不确定性多属性决策更多地出现在人们的面前。为了解决这一问题,利用现今描述不确定性最适合的工具—粗集理论,应用粗集去研究不确定决策问题无疑是一个很好的选择。本文就是在基于粗集理论这一前提下,对不确定性多属性的排序问题进行方法理论上的研究与探索,取得了如下的结果:1.优势关系下的粗集多属性决策。这是在Pawlak粗集基础上将等价关系扩展为优势关系后建立的优势关系粗集,以此理论为基础创立的一种排序方法。优点是适应于多属性的序关系的建立,进而做出方案集的排序。文章中通过优势关系,优势类概念,结合包含度测量,得到优势程度测量值,并建立了多属性问题的排序方法。2.模糊多属性决策的粗集方法。针对属性值为模糊集的情况,我们通过粗集理论中的粗糙模糊集,对模糊值进行处理后,建立一种序关系。然后对方案进行排序。这种方法是模糊集与粗糙集结合的产物。它有利于对模糊量表述的多属性决策问题的解决,是一个处理模糊问题较好的办法。3.粗糙模糊数的研究。针对模糊集中大量应用的模糊数,应用粗集理论,建立粗糙模糊数和粗糙模糊数运算,并对这种新的概念进行了理论研究与探讨。应用粗糙模糊数并使之在模糊多属性决策中发挥大的作用。文中所提到的方法,都有实例进行验证,有的还进行了对比讨论。从验证与讨论中得出新方法的优势所在,以方便比较与使用。
关宏艳[10]2016年在《水利工程建设期工期-成本-质量均衡优化及决策研究》文中研究表明随着我国对水资源利用的大力开发,一些大型水利工程不断开工建设,对缓解电力紧张、防洪排涝起到重要作用。工程建设项目的投资加大,建设周期加长,受外部环境的影响加大,使得工程项目管理变得更加复杂。如何在计划工期内以合理的质量标准和工程造价完成项目,实现项目价值最大化是水利工程项目管理的重要内容。本文从工程项目整体角度出发,以水利工程建设期的工期、成本和质量叁大目标的均衡优化及决策为研究对象,提出了叁大目标均衡优化的模型和决策方法,并付诸于工程项目实践,研究成果对提升我国水利工程建设期的目标管理理论和技术水平具有非常重要的意义。本文在国家自然科学基金项目(51379192)资助下,主要工作和研究成果如下:(1)提出了水利工程建设期质量-工期分段函数关系式和质量-工期-成本拟合函数关系式,构建了水利工程建设期模糊多模式工期-成本-质量综合均衡优化模型,解决了模糊不确定环境中多种作业实施模式下的水利工程建设期工期-成本-质量综合优化问题。算例优化结果验证了模型的合理性和有效性,并将模型应用到混凝土面板堆石坝工程上,可为工程项目的项目调度和目标控制提供技术支持。(2)提出了一种基于遗传免疫算子的骨干微粒群算法对水利工程建设期模糊多模式工期-成本-质量均衡优化模型进行求解,解决了骨干微粒群算法容易陷入局部最优和多样性较差的问题。通过对多目标标准测试函数的仿真测试,验证了算法具有较好的收敛性和分布性。并将改进算法应用到混凝土面板堆石坝工程工期-成本-质量综合优化模型求解中,收到了良好效果,体现了改进算法的计算优势。(3)提出了一种基于加权广义马氏距离的TOPSIS方法对水利工程建设期工期-成本-质量均衡优化结果进行决策优选,解决了传统TOPSIS方法中决策结果受属性指标量纲影响大、未考虑属性指标间的相关性、协方差矩阵不可逆的问题。实例表明,基于加权广义马氏距离的TOPSIS方法优选出的结果符合实际情况,验证了改进方法的合理有效性,为水利工程建设项目决策方案的评价优选提供一种更好的智能决策工具。(4)以河口村水库工程为例,对本文提出的水利工程建设期工期-成本-质量均衡优化及决策的研究成果进行了应用研究,决策结果可为河口村水库工程管理者制定资源配置计划和项目调度计划,对工程进行系统调控提供技术支撑。河口村水库工程的实际应用是本文理论研究成果指导实践的新尝试,同时也验证了本文提出的水利工程建设期工期-成本-质量均衡优化模型和多属性决策方法具有合理性和一定的可操作性。
参考文献：
[1]. 水资源管理多属性决策与风险分析理论方法及应用研究[D]. 王志良. 四川大学. 2003
[2]. 水资源管理多属性决策与风险分析理论方法及应用探析[J]. 王磊. 水利技术监督. 2013
[3]. 水资源管理多属性决策分析研究综述[J]. 王志良, 陈海涛. 华北水利水电学院学报. 2007
[4]. 多属性决策理论方法与应用研究[D]. 刘树林. 北京航空航天大学. 1997
[5]. 水文模型单目标优化和水库群调度多目标决策方法研究[D]. 张松. 华中科技大学. 2016
[6]. 集对分析在水资源不确定性分析中的应用[D]. 蒋尚明. 合肥工业大学. 2010
[7]. 面向群评价的混合多属性群决策方法研究[D]. 王武平. 天津大学. 2008
[8]. 多准则决策方法及其在水安全问题中的应用[D]. 王金赞. 合肥工业大学. 2007
[9]. 基于粗集的不确定多属性决策排序法的研究[D]. 刘学生. 大连理工大学. 2009
[10]. 水利工程建设期工期-成本-质量均衡优化及决策研究[D]. 关宏艳. 郑州大学. 2016
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