多目標(biāo)規(guī)劃實例教材(編輯修改稿)
2025-02-26 20:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 征用P=9307674+225878r106402 θ **W水費W=5048057800r+599 5999 **約束條件 Q Q= *PIW Q= **PH（值）PH=++ **H（地下水位）H=+ ***通過 α= 信度水平的 F 檢驗；**通過 α= 信度水平的 F 檢驗。3/11/2023 水質(zhì)約束、五毒元素約束及地基承載力約束v 198 1989 年在奎屯市區(qū)（奎屯綠洲的下部 )取水樣化驗，結(jié)果表明，五毒元素均未超標(biāo)，有的樣品中還未檢出，因此認(rèn)為在奎屯綠洲，五毒元素這一約束條件不會影響城市優(yōu)化選址。v 地基承載力調(diào)查在沖積扇的中下部能夠滿足城市建設(shè)需要。因此這一約束條件對城市選址也可不考慮。3/11/2023 經(jīng)討論，兩目標(biāo)的權(quán)重分別取 （ P)和 (W)較為合理。這樣就將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)，其表達式為 Y=+=+v 約束條件應(yīng)滿足： Q≥800（在奎屯綠洲， Q≥800m3/md 的地段，被認(rèn)為能夠滿足城市正常的供水 )，即 2566r+≤ PIw≤（ PIw＜ 是依據(jù) PIw＜ 3 換算出的，因為在奎屯綠洲只有礦化度等 8項指標(biāo)的數(shù)據(jù)，缺三項，這樣即有 8247。113 = ） 即 +≤ 3≤H≤1003/11/2023 即 +≤ +≥ 65≤pH≤85（將 pH 值擴大 10 倍 ) 即： +≥ +≤v 線性規(guī)劃求解結(jié)果為 Y= r=， θ= ， z=v 求解結(jié)果指出城市最優(yōu)區(qū)位在（ ， ， )，位于沖積扇的中部略偏下，大致在奎屯兵站以北 2km，奎屯市應(yīng)以此點為中心向四周發(fā)展（最好是向東西方向延伸 )。由此看來，奎屯市以前的區(qū)位是不合理的，應(yīng)向南（即化選址模型的計算結(jié)論。3/11/2023 二、工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型v 工業(yè)結(jié)構(gòu)，是指工業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)各部門或行業(yè)之間的生產(chǎn)聯(lián)系和比例關(guān)系。v 工業(yè)結(jié)構(gòu)與區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展有著極其密切的關(guān)系。一方面，工業(yè)結(jié)隨著區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展而變化，它是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的表現(xiàn)和產(chǎn)物，反映著區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的方向、速度和水平；另一方面，工業(yè)結(jié)構(gòu)又對區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展有著極為深刻的影響。v 合理的工業(yè)結(jié)構(gòu)對區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展會產(chǎn)生巨大的推動力，不合理的工業(yè)結(jié)構(gòu)則是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的嚴(yán)重障礙。因此，工業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化對于提高經(jīng)濟效益，促進區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展具有十分重要的意義。3/11/2023 v 工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的，是要使工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)形成這樣的結(jié)構(gòu)，即在這樣的結(jié)構(gòu)下，能源、資源、資金、勞動力等生產(chǎn)要素得到合理的分配，并能以最少的消耗、良好的環(huán)境條件獲得最大的經(jīng)濟效益。v 工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題，其優(yōu)化的目標(biāo)，不僅要考慮產(chǎn)值指標(biāo)，同時還要考慮利潤、資金投入、能源與原材料消耗等指標(biāo)，而且這些目標(biāo)的重要程度（即優(yōu)先順序 )也不相同。因此，工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題，是一個多因素、多目標(biāo)優(yōu)化問題。解決這一問題，傳統(tǒng)的單目標(biāo)規(guī)劃（如線性規(guī)劃 )方法已經(jīng)不能奏效了，因為這些方法只適用于解決單目標(biāo)優(yōu)化問題。v 運用目標(biāo)規(guī)劃方法建立上海市工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，并且以此模型為依據(jù)，對上海市 2023 年的工業(yè)結(jié)構(gòu)方案作模擬分析3/11/2023 （一 )模型概況：本模型共包括 32 個決策變量，它們分別代表 32 個工業(yè)行業(yè)的產(chǎn)值3/11/2023 v 決 策 變 量對 應(yīng) 的 工 業(yè) 行 業(yè)單位v x1 建筑材料及其它非金屬礦采選業(yè)億 元v x2 自來水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)億 元v x3 食品制造業(yè)億 元v x4 飲料制造業(yè)億 元v x5 煙草加工業(yè)億 元v x6 飼料工業(yè)億 元v x7 紡織業(yè)億 元v x8 縫紉業(yè)億 元v x9 皮革、毛皮及其制品業(yè)億 元v x10 木材加工及竹、藤、棕、草制品業(yè)億 元v x11 家具制造業(yè)億 元v x12 造紙及紙制品業(yè)億 元v x13 印刷業(yè)億 元v x14 文教體育用品及工藝美術(shù)制造業(yè)億 元v x15 電力、蒸汽、熱水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)億 元v x16 石油加工業(yè)億 元3/11/2023 v x17 煉焦、煤氣及煤制品業(yè)億 元v x18 化學(xué)工業(yè)億 元v x19 醫(yī)藥工業(yè)億 元v x20 化學(xué)纖維工業(yè)億 元v x21 橡膠制品業(yè)億 元v x22 塑料制品業(yè)億 元v x23 建材工業(yè)億 元v x24 黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)億 元v x25 有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)億 元v x26 金屬制品業(yè)億 元v x27 機械工業(yè)億 元v x28 交通運輸設(shè)備制造業(yè)億 元v x29 電器機械及器材制造業(yè)億 元v x30 電子及通信設(shè)備制造業(yè)億 元v x31 儀器儀表及其它計量工具制造業(yè)億 元v x32 其它工業(yè)億 元3/11/2023 ：本模型共有 77 個約束方程，其中包括 11 個目標(biāo)約束、 32個平衡約束、 27 個上限約束和 7 個下限約束。（ 1)目標(biāo)約束 目標(biāo)約束方程共 11 個。包括工業(yè)總產(chǎn)值、工業(yè)凈產(chǎn)值、出口產(chǎn)品產(chǎn)值、利潤稅金、資金總額、固定資產(chǎn)總額、電能消耗量、煤碳消耗能、燃油消耗量、鋼材消耗量和木材消耗量。方程如下：v ① 工業(yè)總產(chǎn)值3/11/2023 v ② 工業(yè)凈產(chǎn)值③ 出口產(chǎn)品產(chǎn)值④ 利潤稅金⑤ 資金總額3/11/2023 v ⑥ 流動資金v ⑦ 電能消耗量v ⑧ 煤碳消耗量v ⑨ 燃油消耗量v ⑩ 鋼材消耗量v (11)木材消耗量3/11/2023 （ 2)平衡約束平衡約束是考慮各工業(yè)行業(yè)之間存在著客觀的內(nèi)在聯(lián)系，各行業(yè)的發(fā)展必須保持合理的比例關(guān)系，才能使整個系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定和協(xié)調(diào)發(fā)展v 32個平衡方程dij 為投入產(chǎn)出直接消耗系數(shù)，表示 j 部門生產(chǎn)單位產(chǎn)品所直接消耗 i 部門產(chǎn)品的產(chǎn)值。 Bj 為 j 部門的最終需求。3/11/2023 （ 3)上下限約束根據(jù)上海市 1978—1989 各行業(yè)的總產(chǎn)值計算出各行業(yè)的平均增長率，若平均增長率小于 6％，則按 2 倍增長率以 1989 年為基數(shù)計算上限；v 若平均增長率大于 6％，則按照 12％的增長率計算上限。下限則是根據(jù) 1989 年基數(shù)，考慮到 2023 年的需求增長確定的。上下限約束的目的是保證工業(yè)行業(yè)的發(fā)展持續(xù)穩(wěn)定，又能夠滿足需求。：本模型目標(biāo)函數(shù)共分 4 個優(yōu)先等級，所有的系統(tǒng)約束的偏差變量都放入第一優(yōu)先級，而目標(biāo)約
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