大系统试验选优理论研究

针对某些高维动态、大型线性、复杂非线性、复杂模拟仿真和定性知识模型 ,该文全面总结了作者采用数学模型、知识模型和试验选优理论相结合的方法而提出的试验选优理论 ,该理论体系可以使一些目前无法求解或很难求解的大型问题获得近似解 .

基于正交试验选优的湖底地形分区插值方法

为降低湖底高程采样点变异较大对插值计算的影响,获得精度较高的湖底地形,将高程采样点变异程度对插值的影响引入普通的反距离加权插值法中,提出了考虑高程采样点变异程度的湖泊地形分区插值方法。通过正交试验优化方法,得到各分区反距离最优幂值。以太湖为研究实例,对比了几种插值方法对太湖湖底地形的插值效果。结果表明分区域反距离加权插值法具有良好的适应性:在高程方面,经实测验证,其均方根误差最小;在库容方面,该方法与克里金法、反距离加权插值法、自然邻域法相比,平均相对误差分别减少0.97%、0.90%、1.37%,插值效果明显更优。因此,在湖泊地形起伏较大情况下,分区域反距离加权插值法能够获得较高精度的湖底形态,可用于不同类型的湖底地形插值计算。

基于试验选优方法的多机组叶片全调节优化运行研究

针对淮安四站采用站内多机组叶片全调节日优化运行数学模型,以日耗电费用最少为目标函数,应用试验选优方法进行计算分析,研究同一时段内水泵各机组在叶片安放角相同时的优化运行效益。结果表明,考虑峰谷电价、不同负荷工作时,淮安四站站内多机组叶片全调节优化运行与定角恒速运行相比,单位费用及机组累计开机时长降低,且负荷越小,节省幅度越显著;泵站运行时基本上是高电价对应于小叶片角、少开机台数,反之亦然;此外,提出了一套不同日均扬程及提水负荷下泵站叶片全调节优化运行预案,该成果可为日均扬程变幅较小的大型泵站站内多机组叶片全调节优化运行提供参考,同时也为淮安站-淮阴站站间优化运行提供研究基础。

基于单机组试验选优的并联泵站群组合优化运行算法研究

以并联泵站群日提水耗电费用最少为目标,构建包含各时段泵站运行数、站内水泵开机数、水泵叶片安放角及机组转速4个决策变量的并联泵站群变角变速组合日优化运行数学模型,提出基于二级子系统试验选优的大系统二级分解-动态规划聚合法。通过将原模型进行二次分解,获得以单机组日提水耗电费用最小为目标,各时段水泵叶片安放角及机组转速为决策变量的单机组变角变速组合日优化运行数学模型,采用大系统试验选优法求解。进而通过一系列二级子系统不同提水要求下的优化计算,获得单机组日提水量与提水费用的一一对应关系,原模型即可转化为以并联泵站群日提水费用最少为目标、各机组日提水量为决策变量的聚合模型,并采用动态规划方法求解。该方法可进一步完善组合工况调节方式下并联泵站群优化运行理论,较由站内单工况优化运行下获得的并联泵站群优化运行效益更为显著。以典型并联泵站群为计算实例,优化结果表明:各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用较定角恒速运行分别平均节约8.41%、23.07%、32.79%。

大型非线性系统的试验选优方法

本文提出了大型非线性系统的试验选优方法，其同现行的大系统优化方法相比，优化工作量小、优化范围广，在某种意义上，传统的大系统“分解聚合”方法为该方法的一个特例——全面试验选优方法．

高维动态和大型线性问题的正交试验选优方法

提出了高维动态规划和大型线性规划问题的正交试验选优方法，对于高维动态问题可以使千维动态规划的求解成为可能；对于某些大型线性块角结构问题的求解比单纯形法的运算速度更快．

高维动态规划的试验选优方法

本文提出的求解高维动态规划的试验选优方法，可以使这一系统科学领域国际学术界十分注目的重大学术课题取得一定的进展，可以使高维动态规划问题求解成为可能．

江河堤防植物护坡草种选优试验

本文通过革种选优结合第二松花江松原段堤防绿化示范工程,在理论分析的基础上进行试验性观测,其观测及理论分析结果证明,无芒雀麦和扁穗冰草的混播,在该地段采用是一种可行的草种和混播方式,适宜在该区域进行推广应用。

引进草坪草种在干旱地区的选优试验

对Seville、Advent等 16种草坪草品种在干旱及沙漠化地区进行选优试验。结果表明 :紫羊茅 (Aruba和STP)、早熟禾 (Saffolk)和碱茅等 4品种的适应性最强 ,观赏价值最高 ,单播草坪品质综合指数≥ 7.5 ,是干旱地区建植草坪的优选种 ;Piexe、Arid等 4个品种单播草坪品质综合指数≥ 6 .0 。

基于试验-整数规划方法的泵站多机组变速优化

以国家南水北调东线源头泵站江都四站为例,进行泵站多机组变速优化运行探讨。提出了考虑峰谷电价、长江潮汐变化的站内多机组日变速优化运行非线性模型:在水泵设计叶片安放角不变的情况下,以站内机组耗电费用最少为目标函数,时段为阶段变量,水泵转速、开机机组台数为决策变量,日提水量为约束条件。提出了各阶段水泵转速试验选优、机组开机台数线性整数规划优化的方法对模型进行求解。优化运行结果表明:考虑峰谷电价,日均扬程7.8～3.8m,与额定运行相比,100%负荷运行时,单位提水费用节省介于-3.58%～-2.14%之间,说明在此条件下,变速优化运行效果不足以抵消变频器损耗,80%、60%负荷运行时,单位提水费用节省分别介于11.38～15.71%、24.79～29.17%之间,优化效果明显;不考虑峰谷电价,日均扬程7.8～3.8m,与额定运行相比,只有在日均扬程较低、提水负荷较小(5.8m,60%负荷;4.8m、3.8m,80%、60%负荷)时,变速优化具有一定的效益,在其余日均扬程、提水负荷条件下,变速优化运行效果均不足以抵消变频器损耗。为受潮汐影响的大型泵站多机组变速优化运行提供了新的思路。

野生马兰栽培类型选优试验

在露地栽培模式下对10个野生马兰栽培类型进行选优试验,结果表明,产量高于总体平均水平的有M4、M1、M2、M8、M55个类型,年产量分别为4.45、4.16、3.99、3.25、3.13 kg.m-2;不同类型之间茎腐病发病率无显著性差异;10个类型营养成分之间,除了P、Ca的含量无显著差异外,总酸、总糖、Vc、K、Fe的含量均有显著差异。其中M8、M5、M4、M1、M25个类型的营养成分含量相对较高。综合产量、抗病性、营养成分及嫩梢的鲜嫩度等因素,确定M4、M1、M8为野生马兰优良类型。

晋西梯田玉米耐旱品种选优试验研究

针对晋西黄土丘陵沟壑区梯田玉米产量不高、波动大、效益低的问题 ,以及该区农业发展的主要限制因素是土壤干旱和降雨分布不均的实际 ,于 1 998年开展了梯田玉米耐旱品种选优试验研究。从引进的 8个玉米品种中 ,初步筛选出了晋单 35号、忻黄单 71号、丹玉 1 3号 3个适宜在本区种植的耐旱品种 ,尤以晋单 35号耐旱性最强。

山丘区两库三站灌溉系统优化调度方法研究

【目的】研究山丘区“两库三站”灌溉系统优化调度方法。【方法】针对山丘区干旱年份2座水库、3座补库泵站联合调度的问题,构建“两库三站”灌溉系统优化调度模型,以各灌区各时段灌溉缺水量平方和最小为目标函数,以系统年可供水量、补库泵站年可供水量、补库泵站提水能力、水库优化调度准则等为约束条件。采用基于试验选优的大系统优化方法求解优化调度方案。【结果】以干旱年份江苏省南京市六合区山湖水库和泥桥水库联合优化调度为例,与优选参数的常规调度方案相比,泥桥灌区灌溉缺水量由35万m^(3)减少到0,山湖水库弃水量由45万m^(3)减少到0,引提河道水量由403万m^(3)增加到435万m^(3),山湖水库、泥桥水库的最后一时段末蓄水量由819万、145万m^(3)增加到初始蓄水量847万、159万m^(3)。【结论】采用基于试验选优的大系统优化方法求解优化调度方案,能有效减少水库弃水量,增加灌溉供水量,也能充分发挥补库泵站提水能力,减少补库泵站提水次数,此外,还可以实现对水库最后一时段末蓄水量特定取值的要求。

滨州冬枣选优工作通过验收

5月25-27日，由中国林业科学研究院首席专家王贵禧教授带领的冬枣选优试验专家组到山东省滨州市林业局冬枣选优试验基地进行了检查指导，听取了冬枣选优试验阶段性工作汇报，对嫁接成活和园片管理情况进行了实地验收。通过听取汇报和实地检查，专家组对前一阶段各项工作表示满意，认为达到了冬枣选优试验的预期指标，并对下一步工作进行了安排部署。

大青杨良种选育试验

选优大青杨营造工业原料林,直径生长量比普通大青杨提高19.9%,树高生长量比普通大青杨提高16.4%。

优质梨品种在甘肃河西走廊适生与丰产性试验

从陕西、河北、山东、兰州等地引进红梨、皇冠梨、京白梨、冬果梨等7个优质梨品种,搜集、采收引进本地多年,表现性状良好,与已安家落户的锦丰梨、早酥梨等4个优质梨品种,采取无性繁殖方式、相同管理措施进行了适生丰产性试验。结果表明:早酥梨、苹果梨、红梨、红香酥可进行大面积推广栽培;锦丰梨、车头梨、皇冠梨、软儿梨不适于大面积栽植;京白梨、黄金梨、冬果梨不适宜栽植。

长距离输水管道线路与管径综合优化方法研究

以输水管道工程总投资最小为目标函数,以输水线路的管段数划分为阶段变量,各管段线路方案和管径为决策变量,长距离输水管道的首末水头为约束条件,建立了长距离输水管道线路与管径综合优化的定性定量混合系统数学模型。提出了以各管段线路方案正交试验、管段直径动态规划选优的综合优化方法。实例表明,该方法可以获得现行方法很难获得的优化解,为长距离输水管道线路优化探索一条新途径。

受潮汐影响的沿江中小型提水泵站优化规划

以泵站开机机组耗电费用最少为目标函数,各时段机组开机流量为决策变量,提水水量为约束条件,建立了受潮汐影响的长江沿岸中小型提水泵站优化运行模型,并采用大系统试验选优方法进行求解。研究结果表明:在特定的潮汐和分时电价条件下,沿江工况不可调泵站开机方式主要受分时电价影响,在高电价时应适当减少开机流量,低电价时应适当加大开机流量,以减少机组运行费用。研究结果可以为受潮汐影响的提水泵站优化管理运行提供参考。

南水北调东线泵站变速运行模式的适应性

以南水北调东线工程源头泵站江都四站为例,通过单机组优化运行（叶片全调节、变频变速）数学模型的求解、分析可知,在南水北调东线源头泵站扬程变幅（日均扬程7.8~3.8 m,潮差1.2 m）范围内,不管是否实行峰谷电价,泵站叶片全调节优化运行是较为合适的运行模式;变频变速运行仅在扬程低于5.0 m、非满负荷运行时优于叶片全调节;在满负荷工作时,泵站变频变速与定角恒速运行相比,变频变速优化运行带来的效益不足以抵消变频装置的耗损.同时,从泵装置运行的机理出发,证明了大型提水泵站只有在一次调水过程中的扬程变幅足够大时,变频变速优化运行才能产生效益的论点.该成果可为南水北调东线大型泵站的改造、优化运行提供理论依据.