第一章 系统工程概论 1
第一节 系统的概念 1
一、系统的定义 1
二、系统的特征 2
三、系统的分类 2
第二节 系统工程的概念 2
一、系统工程的概念 2
二、系统工程的定义 3
三、系统工程的基本要素 4
四、系统工程的基础理论 4
第三节 系统工程在水利工程中的应用 6
第二章 线性规划 10
第一节 线性规划的数学模式 11
一、运输问题 11
二、下料问题 12
三、混凝土配置问题 12
四、合理使用水泥问题 13
五、生产与存贮问题 14
六、水库系统设计 15
七、混凝土预制件生产规划问题 17
八、配套产品的生产问题 19
九、生产分配问题 19
十、结构的加载问题 20
十一、区域水质管理问题 21
十二、连续投资问题 22
十三、网络计划中的工程成本问题 24
十四、骨料料场选择的优化问题 26
第二节 图解法 31
一、无解情况 32
二、有唯一组解情况 32
三、有无穷组解情况 33
第三节 单纯形法（Simplex Method） 38
一、单纯形法的计算步骤 38
二、单纯形法列表计算 43
三、退化情况（Case of degeneracy） 52
四、对偶问题（Dual problem） 55
第四节 运输问题 61
一、运输问题的数学模式 61
二、运输问题的表上作业法 62
三、矩阵简化法（又称简易计算法） 70
四、不平衡运输问题的处理方法 73
五、运输问题的图上作业法 75
第五节 指派问题 80
一、求解最低成本的指派问题 80
二、求解最大效率的指派问题 83
三、特殊指派问题 87
第六节 线性规划的列表分析解 89
一、最大收益问题 89
二、最小费用问题 92
第七节 线性规划应用实例 95
实例一、平原湖区最优水面率的确定 95
实例二、紧水滩工程砂石料料场规划 102
第三章 整数规划 115
第一节 全部整数型运算方法（割平面法1） 115
第二节 部分整数型运算方法（割平面法2） 120
第三节 分枝定界法 123
第四节 隐枚举法 126
一、计算方法和步骤 126
二、数学模式的变换 129
三、隐枚举法小结 131
第五节 非线性混合整数规划方法——罚函数法扩展 131
一、基本思路 131
二、“假”最优和修正程序 133
第六节 应用实例 135
实例一、农田最优规划 135
实例二、山西省水利投资项目选择的系统论证 140
实例三、罚函数调优算法 161
实例四、二滩水电站砂石料场的优选 165
实例五、梯级水电站排序的整数规划模型 176
第四章 非线性规划 191
第一节 无约束条件下的非线性优化 192
一、微分法 192
二、搜索法 197
第二节 等式约束条件下的多变量函数优化 210
一、消元法 210
二、拉格朗日乘子法（Lagrange Multipplies） 211
第三节 不等式约束下的多变量函数寻优 218
一、库恩——塔克条件（Kuhn-Tucher Condition） 218
二、逐段线性逼近法 225
第四节 等式、不等式混合约束下的多变量函数寻优——罚函数法（SUMT法） 231
第五节 应用实例 235
实例一、用贯序试验法计算水流收缩水深 235
实例二、二滩水电站坝体混凝土温控措施优化研究 237
实例三、不过水围堰隧洞导流方案最优洞径及围堰高度选择计算 250
实例四、平原低洼易涝地区除涝排水系统最优规划的非线性规划模型（可分规划法） 255
第五章 动态规划 264
第一节 多阶段决策过程 265
一、多阶段决策过程 265
二、多阶段决策过程的状态、决策、策略、状态转移方程和目标函数 265
第二节 动态规划的基本原理和基本方程式 266
第三节 随机性问题的动态规划 268
一、各阶段的随机状态变量之间互相独立时的动态规划问题 270
二、相邻两个阶段的随机状态变量具有简单的马尔可夫链关系时的动态规划问题 275
第四节 应用实例 277
实例一、资源分配问题 277
实例二、生产与存储问题 283
实例三、结构的优化设计 285
实例四、管道设计 297
实例五、水库调度问题 302
实例六、黄河黑山峡河段开发方案论证中的动态规划方法 308
实例七、红水河最优开发数学模型的研究 314
第六章 水资源系统分析方法 324
第一节 水资源系统及其系统分析方法概述 324
一、水资源系统的特点 324
二、水资源系统分析的特点 324
三、水资源系统分析方法的主要内容 325
第二节 水资源系统的数学模型 327
一、水资源规划中数学模型的作用 327
二、各种水资源系统的模型 327
三、建立数学模型的一般步骤 328
四、解析模型与仿真模型 328
第三节 实用水资源系统模型举例 328
一、数学程序筛选模型 329
二、递阶——多目标模型 333
第四节 水资源规划的多目标决策 335
一、多目标决策的几个基本问题 335
二、决策中的风险和可靠性 337
第五节 应用实例 338
实例—、多目标决策在城市水资源利用和水污染控制规划中的应用 338
实例二、运用线性规划进行水资源规划的新途径 350
实例三、系统分析在水电能源研究中的应用 357
实例四、自压喷灌系统配水管道的优化设计 368
实例五、都江堰首部枢纽体现的系统工程思想初探 370
实例六、《都江堰灌区集中调度系统》数学模型与优化决策算法结构（摘录） 378
实例七、系统分析在水情预报中的应用 407
实例八、南水北调系统分析 416