基于不确定性的农业水资源优化配置及应用

1. 本书针对农业生产与农业经济实际的问题，从管理角度进行了分析研究，建立了多个模型，并已在实际生产管理中实践，并取得了较好的效果，因此对于农业生产者、管理者、研究者具有较强的参考价值。 2. 本书从农业灌溉入手，考虑了生产过程中多个不确定性因素，有针对性地建立了数学模型，全面地处理了多水源、多分区、多农作物、多生长期、地表水配置、种植面积、地表水优先配置等的优化问题，具有很强的专业性。 3. 本书对于提升农业生产效率、提高农业生产者收入、提高水资源利用效率、保护地下水都起到积极的作用，具有很强的环境效益和社会效益。

本书从农业系统中存在的问题及其不确定性因素出发，以不确定性农业水资源模型为主线，主要介绍了常用不确定性农业水资源优化模型的形式及其求解方法、农业水资源优化配置模型（包括基于多重不确定性的作物间水资源多目标优化模型、区间模糊两阶段随机规划模型、基于区间的灌区水资源优化模型）、农业种植结构优化模型（包括不确定性多目标种植结构优化模型、基于双层分式规划的种植结构优化模型）、农业系统评价方法（包括模糊综合评判方法、基于区间数的模糊综合评判方法、农业水资源与社会经济协调发展预测分析方法）、决策支持系统（区间模糊农业水资源优化配置决策支持系统、基于排队论的灌溉优化管理决策支持系统），并结合国内部分灌区的实际情况说明应用过程，旨在提高农业水资源的利用效率并降低未来可能的风险。本书专业性、可读性强，可供农业、水利或环境领域的科研人员、工程技术人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、生态工程、农业工程及相关专业师生参阅。

杨改强，太原科技大学环境科学与工程学院副教授，毕业于中国农业大学，主要从事水资源优化管理方面的研究，承担环境规划学、环境工程设计基础、水污染控制工程等课程教学；参与及承担的项目包括不确定条件下半湿润偏旱灌区多目标水资源优化配置模型和应用研究、基于Copula-VaR的多重不确定性农业水资源风险度量与优化模型研究、土壤孔隙中铁氧化物修复材料迁移行为及其与砷的稳定化反应机制等。

第1章 绪论
1.1 概况
1.1.1 农业系统存在的现实问题
1.1.2 农业系统中存在的不确定性因素
1.2 国内外研究现状
1.2.1 灌溉水资源优化配置研究现状
1.2.2 种植结构规划配置研究现状
1.2.3 不确定优化模型研究现状
1.2.4 水质评价方法研究现状
1.2.5 农业供给侧结构性改革的研究现状
1.2.6 相关决策支持系统研究现状
1.3 本书的主题内容及意义
1.3.1 主题内容
1.3.2 本书研究的意义
第2章 系统优化基础理论
2.1 农业水资源优化配置原则
2.2 农业系统优化建模方法及求解算法
2.2.1 区间线性规划
2.2.2 区间线性半无限规划
2.2.3 模糊线性规划
2.2.4 分数规划
2.2.5 双层分式规划
2.2.6 多目标规划
2.3 农业系统评价方法
2.3.1 层次分析法
2.3.2 模糊综合评判方法
2.3.3 灰色聚类法
2.3.4 区间数排列方法确定
2.3.5 协调度发展评价方法
第3章 农业水资源优化配置模型
3.1 基于多重不确定性的作物间水资源多目标优化模型
3.1.1 模型建立
3.1.2 应用实例
3.1.3 结果分析
3.2 区间模糊两阶段随机规划模型
3.2.1 模型建立
3.2.2 应用实例
3.2.3 结果分析
3.3 基于区间的灌区水资源优化模型
3.3.1 模型建立
3.3.2 模型求解
3.3.3 结果分析
第4章 农业种植结构优化模型
4.1 不确定性多目标种植结构优化模型
4.1.1 模型建立
4.1.2 种植结构单目标规划模型结果分析
4.1.3 种植结构多目标规划模型结果分析
4.2 基于双层分式规划的种植结构优化模型
4.2.1 模型建立
4.2.2 模型求解
4.2.3 结果分析
第5章 农业系统评价方法
5.1 模糊综合评判方法用于灌区水质评价
5.1.1 模糊综合评判方法
5.1.2 冶河灌区水质评价
5.2 基于区间数的模糊综合评判方法和灰色聚类法的地表水水质评价
5.2.1 地下灌溉用水水质评价方法
5.2.2 灌溉用水水质评价
5.3 农业水资源与社会经济协调发展预测分析
5.3.1 模型应用
5.3.2 评价结果及分析
第6章 决策支持系统开发及应用
6.1 区间模糊农业水资源优化配置决策支持系统
6.1.1 模型
6.1.2 系统设计
6.1.3 应用实例
6.2 基于排队论的灌溉优化管理决策支持系统
6.2.1 模型
6.2.2 系统设计
6.2.3 应用实例
第7章 结论与趋势分析
7.1 主要结论
7.2 本书特色
7.3 主要存在问题
7.4 研究展望
附录
附录1 单目标模糊区间农业水资源优化配置代码
附录2 区间模糊农业水资源优化配置决策支持系统主要代码
附录3 粒子群优化算法代码
参考文献