Рациональное использование водных ресурсов - Яковлев С.В.
ISBN 5-06-001825-3
Скачать (прямая ссылка):
И Оптимизация — это процесс нахождения наилучшего варианта решения из множества возможных, например, выбор наилучшего варианта распределения воды между участниками при ее дефиците, наилучших (оптимальных) параметров системы и т. п. При оптимизации процесс функционирования ВХС записывается, как правило, в виде снст'емы уравнений. Множество целей функционирования ВХС определяет многокритериальность ¦ -задач управления ими. Однако не существует такой стратегии управления, которая обращает одновременно в максимум (или минимум) каждую из целевых функций ВХС, так как зачастую отдельные цели являются противоречивыми друг другу (одна цель может быть достигнута за счет другой). Так, получение экономического эффекта при водопотреблении может повлечь за собой ухудшение качества' воды и существующих экосистем, максимум рекреационг ной емкости может быть достигнут за счет ухудшения показателей качества воды ит. д. ¦
Таким, образом, в условиях многокритериальности возникает проблема неопределенности целен. В. этих условиях появляется необходимость поиска путей преодоления неопределенности целей, или, иначе говоря, поиска возможного компромисса, который даст возможность получить решение многокритериальной задачи. Так называемые компромиссные решения являются не строго оптимальными, но приемлемыми по ряду критериев. Задача обоснования решения по нескольким критериям не является до конца формализованной, и окончательный выбор решения осуществляет
человек. Дело исследователя — помочь лицу, принимающему решение, сделать выбор не вслепую, а с учетом преимуществ и недостатков каждого варианта решения.
В этих случаях многокритериальную задачу сводят к задаче с единственным критерием (в этом методе используются коэффициенты весомости). Область эффективных решении находится путем исключения из рассмотрения тех вариантов решения, которые заведомо плохи. Для решения указанной задачи применяют также метод последовательных уступок. В этом методе экспертным путем проводят ранжирование целей. Сначала ищут решение, обращающее в максимум наиболее важный критерий. Далее значение этого критерия фиксируется на некотором уровне, более низком, чем оптимум'. При этом ограничении ищут решение, обращающее в максимум следующий по предпочтительности критерий, который в дальнейшем также фиксируют на некотором более низком уровне, и процесс оптимизируют по третьему критерию и т. д.
Полученное таким путем решение не является оптимальным ни по одному из критериев, но одновременно учитывает их все. Величину принимаемых уступов назначают экспертным путем. Обосновать их для каждого критерия возможно при предварительном изучении размаха варьирования значений критериев при оптимизации по каждому из них отдельно.
Метод выделения основного критерия наиболее часто применяется при сведении многокритериальной задачи к однокритериальной. При этом среди критериев выделяют некоторый основной, который необходимо обратить в минимум или максимум. На все остальные критерии накладывают некоторые ограничения, т. е. вводят систему контрольных показателей.
В качестве основного критерия чаще всего принимают экономический, так как только рубль является общей единицей измерения таких видов продукции, как электроэнергия, урожай, объем перевозок и т. п. Цели, которые не могут бйть выражены в стоимостном измерении (такие социальные цели, как защита от наводнения, удовлетворение коммунально-бытовых потребностей, оборона страны, охрана водных ресурсов, экосистем), вводятся в виде ограничений.
В СССР установлен бассейновый принцип управления водным хозяйством. Основным структурным элементом управления является водохозяйственный комплекс речного бассейна, обеспечивающий совместное использование водных ресурсов различными отраслями народного хозяйства. Управление всем комплексом сооружений бассейна осуществляется в условиях рассредоточенности водопользователей, стохастичности внешних воздействий, влияния неформальных и сложных взаимосвязей, отражающих взаимодействие элементов комплекса с природной средой. В связи с этим возникает необходимость автоматизированного управления водохозяйственными комплексами бассейна. Система управления
(рис, 8.1) в этом случае представляет собой совокупность размещенных на территории бассейна объектов формирования, транспортировки и регулирования стока; объектов водопотребления и использования стока; объектов водоотведения и системы управления. В задачу системы управления ВХК бассейна входит: обеспечение оптимального распределения водных ресурсов в соответствии с требованиями участников; учет 'Мероприятий по охране окружающей природной среды и водных объектов с целью получения максимального народнохозяйственного эффекта.
Автоматизированная система управления ВХК включает автоматизированные средства формирования и обработки информации и экономическо-математических методов регулярного решения основных задач оптимального распределения водных ресурсов. Управление ВХК ’ представляет собой иерархическую систему, включающую три уровня.
