第1章 绪论 1
1.1 水资源系统优化问题的提出 1
1.2 系统的概念 4
1.2.1 系统的定义 4
1.2.2 系统的特征 4
1.2.3 系统的构成要素 5
1.2.4 系统的层次 6
1.2.5 系统的分类 7
1.2.6 系统方法 7
1.3 系统分析的概念和内容 8
1.3.1 系统分析的概念 8
1.3.2 系统分析的内容 8
1.3.3 系统分析与系统工程等学科的关系 11
1.4 水资源系统分析与优化方法 12
1.4.1 水资源系统的特征 12
1.4.2 水资源系统分析量化方法 14
1.4.3 水资源系统优化方法步骤 16
1.5 水资源系统优化问题举例 17
1.5.1 水库防洪优化调度问题 17
1.5.2 水库发电优化调度问题 20
1.5.3 综合利用水库特征水位选择问题 21
1.5.4 水资源优化配置问题 21
1.5.5 水库调洪演算问题 23
1.5.6 流域水文模型参数优化问题 24
1.6 水资源系统优化方法发展阶段 25
习题 29
本章参考文献 30
第2章 线性规划 31
2.1 线性规划数学模型 31
2.1.1 问题的提出 31
2.1.2 线性规划的一般形式 34
2.1.3 线性规划的标准形式 35
2.1.4 可行解与最优解的定义 36
2.2 线性规划图解法 37
2.3 线性规划基本定理 39
2.4 单纯形法 40
2.4.1 基本思想 40
2.4.2 单纯形算法 41
2.5 人工变量法 46
2.5.1 大M法（惩罚法） 46
2.5.2 两阶段法 49
2.6 对偶问题 52
2.6.1 对偶问题的定义 52
2.6.2 对偶问题的性质 57
2.6.3 对偶问题的经济解释 58
2.6.4 对偶单纯形法 59
2.7 灵敏度分析 61
习题 65
本章参考文献 67
第3章 非线性规划 68
3.1 非线性规划的数学模型 68
3.2 最优性条件 69
3.2.1 极值点的概念 69
3.2.2 极值点存在的条件 69
3.2.3 凸规划问题的最优解 70
3.2.4 K-T条件 72
3.3 一维优化与线搜索 75
3.3.1 黄金分割法 75
3.3.2 划界算法 76
3.3.3 线搜索 77
3.4 无约束极值问题的解析法 79
3.4.1 梯度法 79
3.4.2 拟牛顿法 80
3.4.3 共轭梯度法 81
3.5 二次规划 83
3.5.1 基本性质 83
3.5.2 等式约束二次规划 84
3.5.3 有效集法 85
3.6 罚函数法 89
3.6.1 外点法 89
3.6.2 内点法 91
3.7 直接方法 92
3.7.1 交替方向法 93
3.7.2 Powell法 93
3.7.3 单纯形法 94
3.7.4 SCE-UA算法 96
习题 100
本章参考文献 102
第4章 动态规划与水库调度 103
4.1 多阶段决策问题 103
4.2 动态规划的基本原理 108
4.3 水库发电优化调度模型 109
4.4 动态规划的改进算法 112
4.4.1 增量动态规划法 112
4.4.2 逐步优化法 113
习题 114
本章参考文献 115
第5章 群体智能优化算法 116
5.1 遗传算法 117
5.1.1 算法的起源 117
5.1.2 基本原理与步骤 119
5.1.3 编码策略 120
5.1.4 适应度函数 120
5.1.5 终止条件 121
5.1.6 选择操作 121
5.1.7 交叉操作 122
5.1.8 变异操作 123
5.1.9 算法的参数 123
5.1.10 算法的特点 123
5.2 粒子群算法 124
5.2.1 算法的起源 124
5.2.2 基本原理与步骤 125
5.2.3 算法改进 126
5.2.4 收敛性 127
5.2.5 算法的特点 129
5.3 蚁群算法 129
5.3.1 算法的起源 129
5.3.2 基本原理与步骤 129
5.3.3 算法的特点 132
5.4 狼群算法 133
5.4.1 算法的起源 133
5.4.2 基本原理与步骤 133
5.4.3 算法的参数 135
5.4.4 算法的特点 136
习题 136
本章参考文献 140
第6章 多目标规划 143
6.1 多目标规划问题的提出与特点 143
6.2 多目标规划的模型与基本概念 144
6.2.1 多目标规划问题的解 144
6.2.2 多目标问题的最优性条件 147
6.2.3 置换率的概念 148
6.3 多目标规划求解方法 149
6.3.1 多目标规划求解方法分类 149
6.3.2 理想点法 150
6.3.3 主要目标法 151
6.3.4 权重法 152
6.4 一种交互式多目标决策方法 152
6.4.1 概述 152
6.4.2 广义多目标决策问题的转化 153
6.4.3 算法的理论基础 155
6.4.4 新的交互式算法 156
6.4.5 实例 158
习题 160
本章参考文献 161