试论多目标模糊优选模型的水资源优化调度

杨泽

摘 要：在多目标的优化过程中水调度是以一种典型，而在目标和决策的过程中又存在着一定的模糊的特点。因此文章将主要研究多目标模糊优选模型的主要内容以及目标方法的确定，从而根据相关的实例来发现此种方法的合理有效以及此种方法实施的可行性，从而不断的促进水资源的管理以及促进水资源的优化配置。

关键词：多目标；模糊优选模型；水资源优化

前言

水库作为一种能够将水资源得到合理优化的工程设施逐步受到越来越多的人的关注，这种设施也逐渐被各地进行了广泛的应用，这也就导致了越来越多的水库日益形成，从而加大了对水库水资源的综合调度以及不断管理的难度，使得其在具有难度而又复杂的情况下变得越来越重要，因此采用适当的方法来不断的优化水资源的管理调度成为了当前最重要的内容，相关人员就可以根据这种情况来选用模糊优选理论模型对水库调度的方案展开进一步的评价。

1 多目标模糊模型的内涵

所谓的多目标模糊决策模型是指在规定的一个系统内存在着m个准备优选的对象而形成的备选集，其中有n个评价因素而不断组成的一种有关评价指标的集合。如果根据向量的表示方法来表示，那么就可以每个评价指标对备选对象的评价都要选择用指标向量的方式表示，如果这样的话就可以将此系统内的 表示为指标向量矩阵X：

从上述的矩阵式子中可以看出，由于矩阵中的各个目标的量纲存在有所差异，因此在对其评价之前就需要对各个目标值做好归一化。一般情况下，目标值可以分为两种模型，一种是效益型，另一种则是成本型。通过对这两种型式进行研究分析可以看出，这两种模型属于两种相反的模型，对于效益型的模型来说，如果值是相对较大的，那么这值对于这种效益型目标来说是十分有益的，相反，对于成本型模型来说，值是越小越对此种模型有益。通过对成本型目标和效益型目标分析可以将这两种模型的归一化形式分别表示为：

在这种形式中还分别体现出了第j个评价因素中的最大值和最小值。

2 确定有关目标权重的体现

对于多目标的决策来说，人们的决策主要还是根据人们的决策经验来最终确定的，为了能够将人们的决策经验是以数学的方法归纳到模型中的，就可以在优选的模型中相对的将权重引入到其中，从而促进模型中具备相应的数学的描述。对于大部分的模型来说，很少有模型去真正的关注目标权重，并将其作为模型的重点，但是在实际上其实每个模型都在一定程度上包含着目标权重，只是对于一部分常规模型来说，这些目标权重是属于隐性的，是不易于人们轻易发现的，或者是存在着用物理意义上的一些抽象指标来表示权重，因为这些抽象指标本身就是不明确的，这也就不可能使得目标权重能够清晰的表现出来，从而导致了在实际应用的过程中无法真正的掌握这些内容。在模糊优选模型中存在着一个特例，那就是等权重，一般情况而言，等权重在水资源环境质量评价的时候应用的是比较广泛的，这也是人们在没有决策经验的情况下采用的一种最合适的方法。要想使得决策模型具有一定的实用性，就必须将人们的决策经验发挥到一定的作用，从而建立出能够有效的描述人们的知识与经验的方法，从而不断的纳入到决策模型当中。对于在水库的水资源调度方案的评价中，目标权重在一定程度上起到了一定的积极作用，而在进行比较方案之间的目标的时候就可以发现，如果他们之间存在着不同的重要程度，那么他们之间就会对系统产生不用的影响。

当对目标的重要度进行不断的排序的时候就需要发现其中最重要的目标，同时也可以用相应的模糊语气来表示相应的目标重要度。因为最重要的目标和本身的比较重要度u=0.4，而最重要的目标和最不重要的目标之间还存在着差距，于是中间重要度就可以用0.5和最小重要度之间的线性变化来表示，从而使得模糊语气下的重要度如图1表示。

图1

3 有关水库水资源环境的质量评价

在研究水库水调度方案优选的时候，应该将之前的水库调度方案设计挪到现在的水调度方案中进行考虑和计量，并且在以往方案的设计中大都是将水环境质量因素给排除在外，而如今的优化水调度方案就需要将水资源的水环境和质量评价不断的融入到此种调度方案的优化模型当中，因此在进行对水环境的质量进行评价的时候就需要采用多目标模糊决策，从而有利于将水库的水资源质量由互不相干的多种指标合成一个指标，从而有利于发现水环境的水质质量。另外，水体的环境质量的模糊性在一定程度上又可以将评价方法的综合性的特征如实的表现了出来。

4 实施水资源合理调度的路线选择

根据水资源的优化配置以及水资源的管理可以看出只有建立出一个最优化的水资源调度模型才能够确保水资源的效益达到最大化，从而使得约束空间能够得到有效的建立。其中，约束空间的组成部分最主要有三种方面的约束，分别是生存条件的约束、承载能力的约束以及用水公平性的约束。另外，约束空间主要包含了调出调入水库水质的差异、有关调入水库工业的缺少量、有关调入水库地区工业总需求量、有关调入水库地区农业缺水量等九种指标，其中这九种指标都可以成为评价水库水调度的目标。首先，对于生存条件约束来说，是对水资源的效益以及水资源环境质量的约束，其中调入水库工业缺水量和调度水库地区农业缺水量在一定程度上反应了该区域内的缺水程度，其属于越大越优型目标，而调入调出水质的差异主要就是反应了两个区域水资源质量的差异，即属于越小越优型目标，而相应的调出水库出水位高程则是反映了调水的高位程，它属于越大越优型目标。而对于承载能力约束来说，供水量在一定程度上需要保留在供水工程的供水能力范围内，这也就要求其水资源的利用潜力不能够被超越，另外还需要将水库的防洪能力放置在考虑的范围之内。其中，调出水库补给强度和调处水库可调出水量是属于越大越优型目标，而调出水库防洪的水库容量则是属于相反的一面，属于越小越优型目标。另外，对于用水公平性约束来说，水资源的合理分配呀充分考虑到公平的效益，因为每个地区用水量都存在着一定的差异，所以无法用公平的眼光去考虑水资源的管理，从而导致了在反映不同用水部门的需求上存在一定的差异，因此，调入水库地区工业总需水量和调入水库地区农业总需水量属于越小越优型目标。

综上所述，要想将水库调度做到不断的优化，就需要不断的考虑其多目标性，然后选择出合理有效的调度方案，从而有利于促进各个部门用水达到最大的效益。

参考文献

[1]中国环境科学研究院.GB3838-2002.地表水环境质量标准[S].

[2]王坚强.多目标组合决策方法研究[J].系统工程与电子技术，2002.