[发明专利]一种不完全信息条件下的水库调度风险型群决策方法

说明书

本发明公开了一种不完全信息条件下的水库调度风险型群决策方法，包括建立水库调度多目标优化调度模型，得到非劣方案集；量化各方案指标值的不确定性，建立随机决策矩阵；推求不完全信息条件下的可行权重空间；构建基于随机优劣解距离的风险型群决策模型；定量评估风险型群决策结果的不确定性。本发明能够有效融合所有决策者的偏好信息，避免信息损失；同时考虑了指标值和指标权重双重不确定性的影响，定量评估群决策结果的不确定性，降低决策失误风险；能够在随机环境下向决策者提供重要的风险信息，提高水库调度风险型群决策的可靠性，并且具有较高的运算效率、鲁棒性和通用性。

技术领域

本发明涉及水库调度群决策方法，尤其涉及一种不完全信息条件下的水库调度风险型群决策方法。

背景技术

水库调度是一个多目标、多层次、多阶段、多属性的复杂决策过程，与社会、自然、经济、环境、生态等因素密切相关。同时水库调度又是不可重复的实时动态校正过程，因此，制定合理的水库调度决策对于大型水库、闸坝、行蓄洪区、分洪河道的安全运行具有重要意义。

水库调度是一个典型的具有不确定性、不完全信息条件下的群决策问题，在调度过程中，需要考虑水库自身及下游防洪点安全、汛期兴利发电、汛后拦蓄洪尾等多个调度目标，在确保防洪安全的前提下，应尽可能地发挥水库的综合利用效益。由于各调度目标之间关系的不可公度性和流域径流形成过程的复杂性，使得决策信息往往带有很强的不确定性。例如，由于目前预报水平的限制，在洪水形成的过程中，尚无法准确地获知未来洪水的全过程，在一定预报精度下每次水文预报只能获得洪水全过程的局部信息，洪水预报的预见期和精度均显不足，实时水库调度所依据的是动态发展变化的不完全预报信息。此外，水库调度是一个由专家群体直接参与决策会商的群决策问题，不同利益主体的决策偏好往往存在一定的差异和冲突，从而使得方案决策的科学性、客观性和实时性成为水库调度问题的难点。

目前的水库调度群决策方法大多忽略了决策过程中所广泛存在的不确定性因素，通过建立确定性或模糊性决策模型，仅根据模型计算的确定性综合评价指标值推求调度方案的确定性排序，从而制定最终的决策。现有的群决策方法普遍缺乏柔性、鲁棒性差、可靠性低，并且未考虑群决策结果的风险信息，直接影响了水库调度决策的科学性和有效性。因此，如何有效地考虑水库调度群决策过程中所客观存在的不确定性因素，建立水库调度风险型群决策模型，并定量评估群决策结果风险是目前亟需解决的技术难题。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明基于水库调度群决策过程中的不完全信息，结合随机优劣解距离思想，提出了一种不完全信息条件下的水库调度风险型群决策方法。

技术方案：本发明提供了一种不完全信息条件下的水库调度风险型群决策方法，包括以下步骤：

(1)建立水库调度多目标优化调度模型，得到非劣方案集；

(2)量化各方案指标值的不确定性，建立随机决策矩阵；

(3)推求不完全信息条件下的可行权重空间；

(4)构建基于随机优劣解距离的风险型群决策模型；

(5)定量评估风险型群决策结果的不确定性。

进一步的，所述步骤(1)中水库调度多目标优化调度模型的两个优化目标分别为：

1)水库防洪安全度最大：

式中，S_R为水库的防洪安全度，定义为水库在调度期内剩余防洪库容占水库设计防洪库容的比例；V^des为水库设计防洪库容；V_R(t)为第t时刻的水库蓄水量；T为调度期时段数；

2)水库最大出库流量最小：