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字典序目标规划法在大型供水管网改、扩建工程优化决策中的应用           ★★★★ 【字体:
字典序目标规划法在大型供水管网改、扩建工程优化决策中的应用
作者:杨晓安 邱…    文章来源:中国供水网    点击数:    更新时间:2006-12-29



文章摘要: The Lexicographic Linear Goal programming is applied to the Optimal Decision-making of the large Water Networks Rebu......


UB>,i=1,2,…,m    (1-1-2)
   x,η,δ≧0                     (1-1-3)
  其中:x—n维决策变量;η—负偏差变量;δ—正偏差变量; gk(η,δ)—为第K个优先级别中目标偏差变量的线性系数:α—寻求字典序极小化达成系数;cI,j—是对应于第i个目标或约束中第j个变量的系数;bi—为目标或约束分端常数:(1-1-1)为LLGP问题的目标;(1-1-2)为目标的约束条件,可以有硬约束和软约束;(1-1-3)为非负约束,即x、η与δ均为非负变量;k—为优先次序数。m—为全部目标和约束数。
1.3字典序线性目标规划模型的求解方法:
  字典序线性目标规划模型最常用的求解方法是多阶段单纯形算法,它的目标行里有多个目标存在,进行单纯形迭代时,按确定的优先次序分层次的解决问题,它得到多个目标满足约束条件下的满意解。

2 字典序线性目标规划模型灵敏度分析方法[3]

2.1灵敏度分析
  灵敏度分析是考查模型结构中,某元素变化对问题解的影响。
2.2字典序线性目标规划灵敏度分析的三种方法:
  (1) 结构性离散变化:①重捧优先级②增加新变量⑧增加变目标;
  (2) 非结构性离散变化:有vh+毗k,yl+及h的离散变化:
  (3) 在一个区域连续取值的参数分析:即参数线性目标规划。

3 大型供水管网改、扩建工程优化决策字典序线性目标规划计算模型

  大型供水管网改、扩建工程优化决策问题的目标是多个的,既有总水量目标,又有各输送管道及转压站输送水量目标,还有控制费用目标,而且这些目标的重要程度是不同的:首先,须满足总水量目标,其次是控制费用及各输送输送管道及转压站输送水量目标,除满足上述目标外,还须满足在每种输送方式下各种输送管道及增压站的输送水量小于或等于该种输送方式下的输送水量。 下述表明:大型供水管网改、扩建工程优化决策问题,实际上是个多目标规划问题,其约束和目标方程都是线性的,因而完全适合字典序线性目标规划法求解条件。
3.1已知条件:
  (1) 所考察的各类水量;S1,S2,……,Sp
  (2) 每种输送方式费用单价:C11,C12,…,C1q1;…,…,…,…;
                Cp1,Cp2,…,Cpqp
  (3) 各条输送管道及各转压站的输送水量;A1,A2,……,Ar
  (4) 所有改.扩建管道及转压站项目的控制费用:W
3.2待求变量:
  (1) 每类水量适宜的输送方式输送该类水量的量:
    X11,X12,…,X1q1;…,…,…,…;xp1,xp2,…,xpqp
  (2) 每种输送方式下换输管道和转压站所输送水量:
    x111,x112,…,x11r11;…,…,…,…;xpqp1,xpqp2,…,xpqprpqp
  (3) 各种输送方式下各种输送管道和转压站的输送水量:;
    x11A1,x11A2,…,x11Ar;…,…,…,…;xpqpA1,xpqpA2,…,xpqpAr
3.3计算模型:
  3.3.1目标:
  (1)每类水量各输送方式所输送水量之和与该类水量相等,即:
   ∑q1j1=1x1j1=S1;∑q2j2=1x2j2=S2;…;∑qpjp=1xpjp=Sp;    (3-1-1)
  (2)输送各类水量各输送方式管道及转压站改、扩建费用之和等于总控制费用:
   ∑q1

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