水资源系统分析与规划

本书介绍了水资源规划和管理的系统分析方法，包括线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、多目标规划、随机规划以及近年来应用较为广泛的遗传算法等。本书结合简单的应用实例，阐述系统分析方法的原理及其在水资源系统规划、设计、管理中的应用。
本书可作为水文与水资源工程和水利水电工程等相关专业的本科生、研究生的教学用书，亦可供从事水资源评价、规划、设计、管理等相关工作的技术人员和研究人员参考。

第一章 绪论
第一节 水资源及其利用现状与问题
第二节 水资源管理与可持续发展
第三节 水资源系统分析概述
一、系统分析方法概论
二、水资源规划导论
三、水资源系统分析的特点及步骤
第四节 水资源系统分析的应用和发展
第二章 水资源管理与规划方案概论
第一节 规划与管理方案
第二节 规划与管理模型
第三节 目标函数与约束条件
一、目标函数
二、约束条件
第四节 多目标问题
一、多目标规划的特点和数学表述
二、多目标规划解的概念和非劣解集
第三章 线性规划
第一节 线性规划的基本理论
一、线性规划问题的提出及模型的建立
二、线性规划的数学模型及其标准形式
第二节 线性规划的图解法
一、线性规划解的概念
二、线性规划的图解法原理
第三节 用单纯形法求解线性规划问题
一、单纯形法
二、单纯形法的矩阵表示
三、人工变量法
第四节 线性规划的对偶问题
第五节 线性规划的灵敏度分析
一、资源数量变化的分析
二、目标函数中价值系数cj的变化分析
三、技术系数aij的变化分析
第六节 线性规划的应用
一、流域水资源规划问题
二、合理利用材料问题
三、农作物种植计划问题
四、水资源优化分配问题
习题
第四章 整数规划
第一节 整数规划问题的提出及其数学模型
第二节 分支定界法
第三节 割平面法
第四节 0-1型整数规划
一、引入0-1变量的实际问题
二、0-1型整数规划的解法
第五节 IP问题解法的讨论
第六节 整数规划问题的应用
一、资源分配问题
二、投资项目的选择问题
三、项目开发次序的优化问题
习题
第五章 非线性规划
第一节 非线性规划的基本理论
第二节 无约束条件的非线性规划
一、单变量函数很优化
二、多变量函数很优化
第三节 有约束条件的非线性规划
一、等式约束条件下多变量函数的寻优方法
二、不等式约束条件下多变量函数的寻优方法
第四节 分解协调法
一、分解协调的分类
二、分解协调的一般表达式
三、可行分解法与不可行分解法
第五节 非线性规划的应用
一、灌溉用水的合理分配问题
二、河流水质处理的规划问题
习题
第六章 动态规划
第一节 动态规划的基本方法
一、基本概念
二、基本术语
第二节 动态规划的很优化原理和递推方程
一、很优化原理
二、动态规划的递推方程
三、动态规划的数学模型
四、动态规划的计算步骤
第三节 函数迭代法与策略迭代法
一、函数迭代法
二、策略迭代法
第四节 动态规划和静态规划的关系
习题
第七章 多目标规划决策的分析理论
第一节 规划决策问题的基本概念
一、决策与决策过程
二、决策问题的分类
第二节 多目标规划决策问题
一、多目标规划与单目标规划的区别
二、多目标规划的求解方法
第三节 目标规划问题
一、目标规划的概念
二、评价函数
三、目标规划模型
四、目标规划的求解方法（单纯形法）
习题
第八章 随机规划
第一节 概述
第二节 随机线性规划
第三节 随机动态规划
一、基本方程式
二、应用实例
第四节 马尔可夫决策过程
一、什么是马尔可夫决策过程
二、马尔可夫预测模型
三、马尔可夫决策过程实例
习题
第九章 水资源系统的智能优化
第一节 概述
第二节 遗传算法
一、遗传算法的发展与基本概念
二、基本遗传算法的应用步骤与算法结构
第三节 第二代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ算法）
第四节 模拟退火算法
一、物理退火过程与模拟退火模型
二、模拟退火算法的步骤与结构
第五节 粒子群优化算法
一、粒子群优化算法的基本原理
二、基本粒子群优化算法的步骤与流程
习题
参考文献