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盐池县沙化土地综合效益的模糊多目标优化模型建立-文档资料

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盐池县沙化土地综合效益的模糊多目标优化模型建
: In order to make comprehensive improvement of land
desertification and rational development and utilization of natural resources, improve the ecological, economic and social benefits, and optimize the matching of the practical application of technical and scientific and technological achievements, and promote agriculture, forestry and animal husbandry, the coordination of development, the establishment of a highly material energy conversion, and a virtuous circle of eco-
agricultural model of the sand, so that a reasonable land resources development and utilization, this article by using fuzzy multi-objective optimization method of desertified land
in Yanchi County optimization model of the economic structure and optimize their models.
0 引言
人类对沙化土地的开发和利用, 需要建立具有高度物质能量转化的、良性循环的沙地生态农业模式, 应以沙漠化土地的综合整治和自然资源的合理开发利用为中心, 提高生态、经济和社会效益为目的, 立足于生态环境和生产条件的改善, 优化配套应用
各项实用技术和科技成果, 从而促进农业、林业和牧业的协调发展。

为了使土地资源得到合理的开发利用, 本文利用模糊多
目标决策[1] 的方法建立盐池县沙化土地经济结构的优化模型, 并对其模型进行优化, 以求在经济效益、社会效益、生态效益等方面达到总体最优。

1模糊多目标规划的数学模型
对沙化土地生态系统进行多目标经营规划决策, 也就是调整沙化土地的生态系统的结构, 即种植业、畜牧业和林业所占比重的调整。

首先,必须有一个调整目标, 这个调整目标可以通过沙化土地的生态系统结构的优化模型来确定。

对结构优化是通过调整不同产业之间结构比例来实现的, 目的是在土地资源一定的情况下, 使土地资源发挥的经济、生态和社会效益最大。

为此需要进行多目标决策, 使其沙化土地的生态系统总体效益达到最大。

因此模型可取为:
2目标函数的拟定和约束条件的确定
2.1变量的设定
建立沙漠化土地的利用结构优化模型的关键是变量设置。

变量的选择要充分体现沙漠化区域内土地利用的特点和土地利用现状分类体系, 符合土地资源特点和社会经济发展要求和今后的发展趋势。

根据上述原则, 从沙漠化土地资源特点和种植业、畜牧业和林业的发展要求出发,共设置12个变量,如表1所列。

2.2目标函数的拟定
对沙漠化土地的多目标优化模型的建立是从以下几个方面考虑的:
①经济效益方面: 沙化土地的合理利用,基本生产条件的改
善, 才能促进经济建设的迅速发展。

经济效益的总产值就等于种植业总产值、畜牧业总产值以及林业总产值之和。

其经济效益
最大化模型为:
③社会效益方面:由于生态效益和经济效益的提高, 可以进
步促进群众的精神文明建设,增强学科学,用科学,治理沙漠的
信心。

沙化土地经过治理后, 大幅度提高了当地农民的收入水平和生活水平, 有利于缩小地区差距,最终实现全体人民的共同富
裕。

衡量社会效益最大化的标准就是当地农民的收入水平, 其社会效益最大化的模型为:
其中:NF就表示通过其他途径获得的农家肥。

3模型函数的优化
本文讨论的多目标优化决策问题是由式(1)~ 式(3) 三个目标函数构成的优化问题。

多目标决策问题一般不存在绝对最优解决策结果往往与决策者主观愿望密切相关, 决策者也想从系统中获得较满意的结果, 而交互式决策方法能充分体现决策者主观愿望并能实现决策者与系统间的信息交换,因此, 这里采用交互优化过程多目标线性加权法[3] 来解决。

首先由决策者给出各个目标的权重因子。

3.1 目标函数的权系数的获取
决策者对各个目标偏好程度不同,而且是模糊的, 在此用模糊语言对上述目标进行评价, 可以采用层次法[4] 求出优化模型中目标函数的权重系数。

3.2交互式多目标线性加权优化算法[5]
由于上述多目标问题的目标函数量纲单位不同, 所以要先对目标函数进行正规化处理, 才能使所有目标量化后具有可比
性。

设maxfi,minfi 分别为目标函数fi 的最大值和最小值, 对式(2)~
式(4) 中的目标函数fi(i=1,2,
则只求单目标函数式(6) 的最优解x=x*, 即为沙漠化土地治理的多目标优化问题的最佳调和解。

面给出交互式多目标线性加权法的步骤
①利用式(5) 对目标函数fi(i=1,2,3) 进行正规化处理。

②与决策者进行交互,给出各个目标的模糊评价值, 并按上述求解权重的方法, 获得各目标的权重因子
wi(i=1,2,3) 。

③得到单目标函数式(6), 对其进行求解x=xi 。

④把所得结果x=xi 显示给决策者,如果满意则终止算法; 否则, 转回到②。

4小结
本文通过对沙化土地综合整治效益的研究, 给出了一种具有多目标模糊偏好需求的多目标优化决策模型。

此模型由三个目标函数组成, 分别为经济效益优化模型、生态效益优化模型和社会效益优化模型。

由于决策者的偏好是模糊不确定的, 采用交互式
决策过程多目标线性加权法, 实现了决策者的主观愿望和决策系统的信息交互的基础上求取问题的满意解。

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基于3S的盐池县景观格局及荒漠化动态研究

基于3S的盐池县景观格局及荒漠化动态研究

基于3S的盐池县景观格局及荒漠化动态研究宁夏盐池县地处干旱和半干旱过渡地带,属典型的农牧交错区。

在自然和人为的共同作用下,该区以土地沙化为特征的荒漠化问题严重威胁着当地经济的发展和生态安全。

为了更好地对该区荒漠化发展进行实时动态监测,了解荒漠化态势,明确荒漠化发生发展的内在机制,服务于区域荒漠化的综合、科学防治,本文以“3S”技术与景观生态学原理为支撑,采用数理统计与数学建模的方法,对盐池县近20年景观格局、土地利用/覆被动态变化进行了分析与评价,建立了区域荒漠化程度量化估测模型,提出了区域“荒漠化程度综合指数”的概念及计算方法,探讨了盐池县土地荒漠化驱动力,主要研究结果如下:(1)采用国际上通用的景观生态学方法,研究了盐池县1986年以来土地利用/覆被景观动态变化。

结果表明,从面积变化来看,耕地在上世纪90年代中期以前逐年增加,之后逐年减少,林地及居民建设用地面积保持持续增长;从斑块的离散程度来看,表现出初期增大后期减小的趋势;景观多样性、均匀度、聚集度及散布与并列指数的变化分为两个时期,即1986～1995年和1995～2006年,后一时期的多样性、均匀度、散布与并列指数高于第一阶段,聚集度低于第一阶段,表明这一时期不同类型之间的分配更加均匀,景观的异质性增加。

(2)以盐池县遥感影像解译数据为基础数据库,分析评价了该区20年来的土地利用/覆被动态变化,并利用Markov过程模型对未来土地利用/覆被进行了预测。

预测结果表明,盐池县在未来发展中,建设用地比重将持续稳定增长,与其他类型相比,增长速度较快;耕地在未来的变化中所占比重将逐渐减小,但减速较缓;林地、草地和未利用地比重在未来的时间里变化较小,在当前的政策与经济发展下能保持比较稳定的状态;水域在未来的时间里逐年减少。

(3)采用遥感和地面调查相结合的方法,运用岭迹分析法、因子分析法及线性回归法建立了区域荒漠化程度量化估测模型,对不同等级荒漠化程度进行了动态分析与评价。

县域农田土壤采样布局多目标优化分析模型_陈天恩

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2.1
土壤采样点分布多目标优化分析模型及求解
采样点分布多目标优化分析模型区域农田土壤养分采样点优化布置的目标是 在一个涵盖大量分散耕作地块的较大区域范围内， 综合考虑农田土壤类型、海拔、农田质量等多种农 田属性，进行有限采样点在不同属性特征值地块中 的合理布置运筹，以使其具有最佳的代表性；可以 将农田土壤养分采样点的优化分布视作一类特殊 的背包问题，即将给定数量的采样点布置在最优的 位置，使其能够采集到尽可能多的土壤养分结构参 数信息，来反应区域农田土壤中的实际养分空间分 布情况。采样代表性的衡量指标是采样点在每一种 农田属性下不同特征值地块中的分布比例与该属 性下各特征值地块占总地块的比例的接近程度，理 想的采样点分布方案是采样点在不同地块中的分 布比例应该能同时符合多种农田属性下的特征值 地块占总地块的比例。 利用多目标优化分析数学模型对该问题的描 述如下
优化后不同土壤属性下的特征值地块中采样点分布占比与特征值地块占总地块的比例数据对照tableoccupyratiocomparisonsamplingpointsfarmfieldcertainattribution土壤类型砂土黏土总数特征地块占总地块的比例121961100特征地块内采样点占总采样点比例10121959100农田类型大田设施园艺果园总数特征地块占总地块的比例82100特征地块内采样点占总采样点比例82100农田质量总数特征地块占总地块的比例186616100特征地块内采样点占总采样点比例166717100海拔低海拔较低海拔中等海拔较高海拔高海拔总数特征地块占总地块的比例14284514100特征地块内采样点占总采样点比例17314012100注
第 23 期
陈天恩等：县域农田土壤采样布局多目标优化分析模型
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运用模糊综合评价模型优选方案

运用模糊综合评价模型优选方案

运用模糊综合评价模型优选方案模糊综合评价作为一种系统的决策手段，经过几十年的发展，已经成为解决复杂问题的重要手段之一。

它同时考虑多种因素的影响，模糊化多目标的评价和输入数据的不确定性，能够更加准确地对复杂问题进行综合评价，并由此选出最佳解决方案。

本文以模糊综合评价模型为基础，主要讨论运用模糊综合评价模型优选方案的方法。

一、模糊综合评价模型的基本原理模糊综合评价是一种系统性决策方式，可以将不同目标影响因素进行综合，从而使得决策更加准确。

主要由两个步骤组成：首先，确定评价指标；其次，将多目标的评价事实映射到模糊数的基本区间内，并确定指标权重值，根据这些步骤可以求出每个方案的综合得分。

二、运用模糊综合评价模型优选方案的方法1、确定相关因素和权重首先，根据实际情况确定影响评价结果的主要因素，即相关指标，然后根据不同的指标把每个方案的相应指标得分以及权重值映射到模糊数的基本区间内，以确定指标的权重。

2、构建层次结构然后，根据确定的指标和权重建立模糊综合评价层次结构，并分解每个因素的影响范围，进而构建出综合评价结构。

3、应用模糊综合评价模型进行评估最后，根据建立的层次结构，可以利用相应的模糊综合评价模型，运用诸如综合指数法、层次分析法以及计算机的协助等方法，进行非数字型和数字型指标的评价，并计算出最优方案。

三、结论模糊综合评价是一种比较有效的方法，可以将多个影响因素综合考量，使决策更加准确，从而优选出最佳解决方案。

运用模糊综合评价模型优选方案的方法涉及到许多步骤，包括确定相关指标、构建层次结构和应用模糊综合评价模型等。

虽然运用模糊综合评价模型优选方案的方法复杂，但它依然是一种有效的决策手段。

多目标优化问题的模糊综合评价方法研究

多目标优化问题的模糊综合评价方法研究

多目标优化问题的模糊综合评价方法研究随着社会发展，人们对于生活品质的要求也越来越高。

对于一些复杂的决策问题，往往存在多个目标相互制约，这就需要采用多目标优化方法来解决。

而在实际应用中，多目标问题的评价常常存在很多不确定性和模糊性，这就需要采用模糊综合评价方法来对问题进行综合评价。

多目标优化问题的定义及特点多目标优化问题是指在决策中同时考虑多个目标，并寻求一组最优解，满足所有目标的要求。

最优解通常表示为一组复合目标值和决策变量的向量。

与单目标优化问题相比，多目标优化问题存在以下的特点：1. 多个目标之间互相制约，难以达到全部最优解；2. 多目标之间存在矛盾，无法同时达到最优；3. 目标函数不可加性。

为了解决这些问题，采用多目标优化方法是非常必要的，然而评价多目标问题的解往往存在很多的不确定性和模糊性。

模糊综合评价方法的定义及特点模糊综合评价方法是指采用模糊数学的理论和方法对一些具有模糊性和不确定性的问题进行定量分析和评价的方法。

在实际应用中，决策问题总是伴随着不确定性和模糊性，例如：经济发展水平、环境质量、医院等级、企业竞争价值等等。

模糊综合评价方法的特点在于：1. 对系统不确定性和模糊性的反应比较完善；2. 可以将客观数据和主观知识有机结合起来；3. 在具有不确定性和模糊性的系统中存在普遍应用。

采用模糊综合评价方法对多目标问题进行评价，可以充分考虑到各种因素的不确定性和相互制约性，使决策更加科学合理。

模糊综合评价方法的基本原理模糊综合评价方法的基本原理是模糊数学，它是一种基于模糊集合论的数学理论，其主要方法包括模糊关系、模糊度量、模糊等价等。

其中，模糊集合是模糊数学的基本概念之一，它是指含有不确定性和模糊性的一类集合。

简单来说，就是一些元素的集合，并且每个元素与该集合的隶属度有关。

例如，对于一组数据 {1,2,3,4,5} ，我们可以将其中每个数与该集合的隶属度联系起来，如下：x μ(x)1 0.12 0.33 0.64 0.85 1.0在这个例子中，每个数都被赋予了不同的隶属度，反映了它们在该集合中的重要程度。