文档介绍：,关系到人类生活的各个方面,特别是在系统规划、设计、制造和运行等方面决策具有重要意义,决策正确与否往往关系到事业的成败和利益的重大得失,因此决策被认为是管理工作的核心和系统工程工作过程中最重要的一步[4,5,310,316]。作为人与自然之间的“对弈”,实际决策过程是认识自然、利用自然、应付自然和改造自然的过程,其中涉及自然变化、社会发展等客观因素和决策者经验积累、心理素质等主观因素,具有高度的复杂性和不确定性,这些特性在不确定型决策问题中反映最为明显。水资源系统任何决策问题,均可等价于以益损值为目标函数、行动方案为优化变量、自然状态为约束条件的复杂优化问题。决策分析,就是解决决策问题的一般方法(方法论)。自然状态、行动方案、益损值和决策准则是决策分析问题的4大要素。根据决策者对所面临的自然状态规律的认识和掌握程度,可把决策分析问题分为3类[4,5,316]:只存在一个确定的自然状态的决策分析问题,称为确定型决策分析问题;存在两个或两个以上不受决策者主观意志影响的自然状态、且这些自然状态出现的概率可以估计的决策分析问题,称为风险型决策分析问题;存在两个或两个以上不受决策者的主观意志影响的自然状态、且这些自然状态出现的概率不可预知的决策分析问题,称为不确定型决策分析问题。此外,还有多目标决策问题(益损值分别属于不同的目标值)、群体决策问题(有多个决策者)和动态多指标决策问题等。决策分析的一般步骤可归纳为如下7个步骤[4,5]:①确定决策目标和决策准则。根据所面临的问题,尽可能用可度量的指标集,如效益、损失等,来描述决策目标。决策准则要考虑整体效益与局部效益相结合、长远效益与近期效益相结合、潜在效益与实际效益想结合、内部条件与外部条件相结合、定量分析与定性分析相结合。②设计多个具有可行性和替代性的行动方案。要利用定性、定量、定时、定地和定人的分析方法,对各方案进行评价。这包括:所收集资料和信息是否正确和完善,在设计中使用的方法是否科学,方案的经济、手段等方面是否可行,是否违法等。③研究和预测未来可能遇到的、对实施行动方案有影响而决策者又无法控制和改变的自然状态。④采用历史统计资料或主观概率等方法尽可能对这些自然状态出现的概率进行估计。⑤估算各行动方案在不同自然状态下的益损值。⑥根据决策准则,运用相应的决策分析方法,为决策者选择出最满意的行动方案作为决策方案。⑦反馈与控制。准确而迅速地把决策方案实施过程中出现的问题和信息反馈给决策者或决策机构,使决策者或决策机构能够及时根据实际情况的变化,对决策方案进行相应的调整与修正,以提高决策的科学性。由于决策分析问题的求解结果与决策者的经验、态度和判断有很大关系,目前所采取的求解方法都是先从自然状态中选优,再从行动方案中选优,所得结果较为粗糙。为此,本章将探讨用遗传算法处理水资源系统决策问题的几种决策分析方法,包括水资源工程方案优选的投影寻踪方法、基于投影寻踪的水资源系统不确定型决策分析方法、基于遗传算法的城市防洪规划方案决策分析方法、基于遗传算法的动态多指标决策分析方214法和水资源系统风险管理的理论体系等。,就是根据所建立的方案评价指标体系以及工程的经济效益、社会效益和环境效益综合最优原则,从有限的水资源开发规划或管理运行方案集中选出相对最优方案的过程,它为水资源开发规划或管理运行提供科学的决策依据,在水资源系统工程理论与实践中都具有重要意义。目前水资源工程方案优选的研究焦点,依然是如何合理地将多个评价指标问题转换成单个综合评价指标的形式,也只有在一维空间中才能实现方案优选[275,317-319]。近年来国内外学者提出的模糊综合优选模型[317]、灰色综合优选模型、人工神经网络优选模型[318]、层次分析法优选模型[317,319]等对水资源工程方案优选决策都起到了积极作用,但由于方案优选涉及众多评价指标、各指标的量纲不尽相同和各指标的权重较难确定等复杂问题,这些方法在实际应用中存在一定困难,主要表现为各方案的综合优化指标值差异不明显,模型结果受主观因素影响。基于此,本节提出用由水资源工程方案评价指标数据直接驱动的投影寻踪(PP)[266,267]模型进行方案优选,采用实码加速遗传算法(RAGA)来简化PP模型建模过程,并通过应用实例分析,进行PP模型与其它方法的比较和验证,以减少方案优选决策中的失误。(简称PP模型)的建模过程包括如下4个步骤:步骤1:方案评价指标值的归一化处理。设研究方案集为{x*(i,j)|i=1~n,j=1~p}