8.5 小结
黄河流域水资源系统是一非结构化系统,系统处于非平衡、动态、随机状态中,对这样一个复杂系统获得最优解是十分困难的,同时为了提高调控模型的实用性,提高调控方案的实施操作性,文中建立了黄河水资源合理调配的仿真模型。
仿真过程中,将流域划分成35个节点,并根据黄河3大问题,提出了3个调控目标:防洪减灾目标、水资源利用目标和生态目标,按照上述目标确定了模型运行规则。研究中,通过分析水库运行特点和系统综合利用要求,提出了龙羊峡、刘家峡水库在非汛期供水及防凌期“先刘库,后龙库”补水,而为满足电力要求进行梯级电力补偿时“先龙库,后刘库”的联合运行原则,改变了工程设计时单考虑蓄放水次序判别系数提出的“先龙库,后刘库”的放水原则。在此基础上,确定了流域水资源“统一调度,上下游补偿调节”,三门峡、小浪底水库联合运行等仿真运行原则,并引进系统辨识思想,在传统仿真模型中嵌套自动辨识反馈结构,通过对被测输出与期望输出的自动辨识和反馈,使调控方案能够满足阈值要求。
本章就多维临界调控中的知识获取、知识库中序参量的确定方法进行了论述。多维临界调控的知识包括静态知识和动态知识,静态知识主要是与流域水资源开发利用相关的基础数据,动态知识是由被控对象仿真模型运行结果经过数据库转换获得的,不同调控方案其动态知识是不同的。根据序参量选择方法,对3个子系统分别选取了多维临界调控的序参量,并通过分析给出了序参量的临界阈值。
控制者模型中专家系统推理机的推理包括有序度定量推理和系统演化方向定性推理。本章构建了有序度计算公式,同时根据各序参量对系统有序性的作用,建立了经济、社会、生态子系统的年有序度函数,以及时段有序度函数,用来衡量各子系统的协同作用。
由于特定时段内水资源量的有限性,子系统之间存在着相互竞争,子系统的有序度并不能代表系统的有序度。经济、社会、生态子系统的有序度不可能同时增加,某一个子系统有序度的提高,可能会导致其他子系统有序度的降低,但是整个系统的有序度如何变化却无从确定。为了解决这个问题,研究中应用熵来描述子系统有序度变化对系统有序性的影响。根据信息熵的定义,建立了判别水资源系统演化方向的有序度熵函数,并对它的合理性进行了证明。在分析黄河流域水资源多维临界调控层次的基础上,提出了调控程序。