区间系统与区间优化模型——理论与应用

区间系统与区间优化模型是一种应用广泛的描述不确定性问题的数学模型.本文综述区间系统与区间优化模型在理论与应用方面的研究进展.特别地,本文将介绍区间线性系统的解和可解性问题、区间线性优化模型的最优解和最优性问题以及区间二次优化模型的最优解和最优性问题,最后简单概述它们的各种应用实例.     

区域水资源优化配置多目标模型求解的Matlab与Excel集成实现

区域水资源优化配置模型是决策变量多、结构复杂的非线性多目标模型,简洁快速的求解方法是模型用于实践的关键.利用excel和matlab的特点,通过excellink工具建立excel和matlab的数据通道,实现两者之间的通信,把excel作为数据输入端,调用matlab的函数求解多目标规划问题,实现了对区域水资源配置多目标模型的求解.以郑州市水资源优化配置为例进行了实践应用,应用结果表明,求解方法具有操作简便、易于实现、通用性强的特点.     

组合预测最优权系数的非线性规划确定方法及其在农气预报上的应用

本文利用非线性规划理论对组合预测最优权系数的确定进行探讨,通过Kuhn—Tucker条件,将原来较复杂的组合预测中确定最优仅系数的二次规划模型转化为较为简单的线性规划模型,并将这一模型投人作物产量预报实例中.     

区域水资源优化配置多目标模型求解的Matlab与Excel集成实现

区域水资源优化配置模型是决策变量多、结构复杂的非线性多目标模型,简洁快速的求解方法是模型用于实践的关键。利用excel和matlab的特点,通过excellink工具建立excel和matlab的数据通道,实现两者之间的通信,把excel作为数据输入端,调用matlab的函数求解多目标规划问题,实现了对区域水资源配置多目标模型的求解.以郑州市水资源优化配置为例进行了实践应用,应用结果表明,求解方法具有操作简便、易于实现、通用性强的特点。     

地基GPS遥感大气水汽总量中的"静力延迟"和"湿延迟"

介绍了静力延迟和湿延迟概念的由来,推导了由对流层延迟计算水汽总量的一般公式;与李延兴等提出的新模型进行了对比,对其相应的观点提出讨论意见.认为国际上通用的AN模型比较严密地求解了对流层大气水汽总量,不存在与"真值"相比偏小的问题.     

带有习惯形成的最优消费-投资与闲暇选择问题

研究了在带有习惯形成,随机机会集,随机工资和劳动供给弹性的生命周期模型下的消费-投资和闲暇选择问题.在股票支付红利情形下,利用随机微分方程,建立了带有红利情形的证券市场模型.在投资者偏好由不可分离的冯诺依曼·摩根斯坦指数刻画下,给出了投资者最优消费-投资与闲暇选择策略的显式表达式.     

朝阳市种植业结构调整优化模型

近年来,中国学者在资源配置、农作物种植结构优化模型方面做了大量工作. 如齐文虎、杨永歧、孙玉亭、马树庆、郭建平、李湘阁、于系民等均从不同角度,探讨了如何合理利用气候资源,建立了单目标线性规划模型,为调整优化种植业或大农业的种植结构提供了可靠的依据和良好的建议.王丙昆等、刘文俊等,还分别建立了多目标线性规划模型和二次规划模型, 为当地的大农业和作物布局调整提供了依据.何维勋应用单目标非线性规划方法研究了防御冷害的作物布局.文中拟以朝阳市种植业结构调整优业模型为主题,在前人已经建立的单目标和多目标两种线性规划、单目标非线性规划优化模型基础上,尝试建立多目标非线性规划和动态规划等两种优化模型.然后连同单目标线性、非线性规划和多目标线性规划一起共5种模型进行对比分析,并与朝阳市的种植业现状进行比较,选出最适合朝阳市种植业结构调整的优化模型.     

陕西省短期天气预报决策支持系统

决策支持系统(DSS,即Decision Support System)是帮助决策者利用数据和模型求解非结构或半结构问题的一种交互式系统.它并不提供结构问题的答案,而是强调直接支持决策者,以提高决策者在决策中所需的业务判断能力,为决策人员提供一个分析问题、构造模型和模拟决策过程的决策环境.我们于1987年立题,研制短期天气预报决策支持系统.1987、1988年在研制的过程中,部分成果投入业务使用,1989年汛期,全面投入业务试用,取得了显著效益,1989年2月验收.在实际使用的基础上,改进和充实新的内容和功能,尤其是在原决策支持系统的基础上,采取专家系统(ES)技术对各个客观预报方法的结论进行综合决策.因此,我们研制的短期天气预报业务系统,实际上是一个短期天气预报专家决策支持系统.     

大气可降水量估算模型研究

利用SuomiNet网GPS大气可降水量数据和地面气象数据研究建立大气可降水量估算模型.利用研究区域GPS PWV和地面气象数据,研究了大气可降水量与地面水汽压间的相关性,并建立二者间的线性、二次多项式和幂函数回归模型,对比分析各模型的估算精度以确定最优估算模型,并检验了不同大气水汽含量下最优模型的估算精度.得出以下结论:1)GPS大气可降水量与地面水汽压变化趋势基本一致,存在着良好的相关关系(相关系数达到0.892).2)基于地面水汽压的线性、二次多项式和幂函数模型估算大气可降水量均达到一定的估算精度(相对误差均小于19％),其中幂函数估算模型的R2最高,估算误差最小.3)基于地面水汽压的PWV估算模型具有地域性特征,基于研究区域数据所建立的模型更适合于研究区域,其PWV估算精度高于Cole模型、张学文模型和李超模型.4)所建估算模型在不同的大气水汽含量条件下估算精度不同,大汽水汽含量越高,估算结果的相对误差越小.     

动态调节模型的三阶段最小二乘辨识方法

针对动态调节模型提出一种三阶段最小二乘辨识方法.先将模型变换为CARMA模型,估计出变换后的CARMA模型参数,再利用已得到的参数估计依次辨识原模型中的系统模型参数和噪声模型参数.该方法原理简单,有效可行.     

基于多属性决策的区域大气复合污染多目标优化控制方法研究

大气复合污染是我国目前面临的主要大气环境问题。科学减排对大气复合污染形成起主要作用的一次污染物和二次污染的前体物,是治理大气复合污染的有效手段。本文提出了一种新的区域大气复合污染多目标优化模型,并结合多目标进化算法和基于决策者偏好的多属性决策技术,寻找治理大气污染的最优控制策略。与传统的单目标优化控制技术相比,本文提出的方法在保证环境达标的前提下,同时兼顾治理成本和行业可持续性发展这两种在一定程度上互斥的目标,并融入了决策者从当地实际情况出发对目标重要性的权衡,更加符合管理实践的需求,可为科学治理区域大气复合污染提供借鉴。     

月平均降水量的二次规划最优组合预测方法研究

以逐步回归、均生函数和多层递阶作为月平均降水量的3种子预报方法，进一步采用二次规划计算方法，通过计算各子方法的最优非负权系数进行最优组合预测建模研究。实例计算结果表明，这种组合预测模型的预报精度优于各子方法，并具有较好的理论依据，可在实际业务预报中进行推广应用。     

Selecting and assessing sustainable CDM projects using multi-criteria methods

Even though sustainable development has been broadly debated, the clean development mechanism (CDM) still lacks sophisticated multi-criteria decision methods for identifying, selecting and assessing CDM project activities from this perspective. Bearing in mind the huge number of CDM projects that are beginning to accumulate as the carbon market gains momentum, and the importance for non-Annex I Parties to keep focused on the sustainability objective, this article aims at developing a tool for prioritizing—within a given group, and once a specific list of sustainable development criteria is agreed upon and given—proposed CDM projects from this sustainable development point of view. We reached the following conclusions: (1) it is important to make a conscious choice of an appropriate way to normalize the sustainability performance data of CDM projects; (2) it is important to make a conscious choice of how to aggregate across multiple attributes; (3) in contrast with conventional multi-criteria assessments, which elicit preferences from a stakeholder panel, preference optimization infers from CDM projects' performance data an optimal set of weights that proponents would choose in order to win a competitive selection process. Such preference optimization methods (a) yield sensible results, simulating a range of decision circumstances, (b) avoid conflict and convey impartiality in situations where competing project proponents are likely to clash over objectionable weightings, (c) avoid cognitive overload when the number of CDM projects and/or indicators is overwhelmingly large, and (d) circumvent time-consuming and costly interviews and surveys.

From a policy perspective, the multi-criteria assessment described here can be a powerful tool for prioritizing CDM projects (1) when there is a limited amount of grant funding to certain CDM project candidates, and (2) when the decisionmaking process incorporates the CDM objective of promoting sustainable development, in addition to the objective of helping developed countries to meet part of their reduction obligations as specified in Annex I of the Protocol.     

GSI同化系统的背景误差协方差特征及对预报的影响

在同化系统中使用更合理的背景误差协方差对于得到更良好的同化效果至关重要。首先采用NMC方法针对中国区域构建更适合WRF-ARW区域预报系统的B矩阵,并对比分析了其与GSI同化系统预设的NCEP预报系统的B矩阵在分析变量间的平衡关系、分析控制变量的标准差、水平和垂直特征尺度等方面的特征差异。参照这些特征差异设计单点观测试验、背景误差协方差调优参数敏感性试验,确定针对中国区域构建B矩阵的最佳调优参数。并讨论其对一次季风低压强降水天气过程的循环同化和预报效果的影响。结果表明,采用最佳调优参数使用针对中国区域构建B矩阵的试验(Sen6)对V风分量场和相对湿度场的预报性能改进显著,同时也引出了GSI同化系统背景误差协方差参数调优(尤其是水平特征尺度参数调整)的两难问题。在此基础上,采用Hybrid同化方法使用针对中国区域构建B矩阵的循环同化试验(Hyb3)可以进一步改善预报效果,并在一定程度上修正个例模拟雨带的位置。      

二次规划在调水决策和水分配问题中的应用

首先用二次函数建立了企业用水量与其用水效益的关系,然后根据这种关系,利用拉格朗日乘数法来确定该地区最优化水资源分配方案,并得到了该地区总的用水量与用水效益的关系,最终建立了区域调水中各地区间的调水总量的分配模型。此时原问题转化为一个典型的二次规划问题,结合各个地区的用水效益情况,可实现对各地区、各行业分水。利用假设的理想数据对模型进行检验,取得了较好的结果。对南水北调的实际情况,根据北方6个缺水地区基本的水资源及工农业用水情况进行了实际数据模拟,提出了南水北调的简单分配方案。该模型不仅可以用于区域间调水的优化控制,而且还可应用到其他水资源分配与管理。     

一种气候预测综合决策的方法——递归正权综合决策法

根据气候预测的特点，提供了以误差平方和为风险函数，以正权综合为模式的多途径气候预测决策方案。不仅从理论上论证了几种正权方法的优性，还提供了递归技巧，进一步提高了正权综合的预测精度。对1997年汛期降水预测所做的综合决策表明，该方法具有较好的综合决策能力。     

Why are climate policies of the present decade so crucial for keeping the 2 °C target credible?

Decision-makers have confirmed the long term objective of preventing a temperature increase greater than 2 °C. This paper aims at appraising by means of a cost-benefit analysis whether decision makers’ commitment to meet the 2 °C objective is credible or not. Within the framework of a cost-benefit type integrated assessment model, we consider that the economy faces climate damages with a threshold at 2 °C. We run the model for a broad set of scenarios accounting for the diversity of “worldviews” in the climate debate. For a significant share of scenarios we observe that it is considered optimal to exceed the threshold. Among those “non-compliers” we discriminate ”involuntary non-compliers” who cannot avoid the exceedance due to physical constraint from ”deliberate compliers” for whom the exceedance results from a deliberate costs-benefit analysis. A second result is that the later mitigation efforts begin, the more difficult it becomes to prevent the exceedance. In particular, the number of ”deliberate non-compliers” dramatically increases if mitigation efforts do not start by 2020, and the influx of involuntary non-compliers become overwhelming f efforts are delayed to 2040. In light of these results we argue that the window of opportunity for reaching the 2 °C objective with a credible chance of success is rapidly closing during the present decade. Further delay in finding a climate agreement critically undermines the credibility of the objective.     

淮河洪峰与致洪暴雨

本文从气象与水文角度， 首先研究淮河关键地段（王家坝）水位变化规律和洪峰出现的特征， 并从数理统计理论上对超定量出现次数和洪峰数值进行了随机变量的独立性检验， 然后求出淮河洪峰遵从的概率分布， 并定性和定量地给出超定量大小与超定量历时关系。最后， 结合多年气象资料分析， 指出洪峰出现与淮河致洪暴雨有密切关系。