混沌粒子群算法在水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用.pdf

1、水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃是20世紀(jì)60年代以后提出來(lái)的跨學(xué)科的新課題，幾乎涉及到所有學(xué)科，是一個(gè)多變量、多目標(biāo)、多層次的復(fù)雜系統(tǒng)。處理水污染控制問(wèn)題，應(yīng)該結(jié)合政治、經(jīng)濟(jì)、當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平等多種因素，運(yùn)用局部與整體、發(fā)展、聯(lián)系等觀點(diǎn)。水污染控制系統(tǒng)的規(guī)劃是一個(gè)反復(fù)協(xié)調(diào)決策的過(guò)程，它是以國(guó)家法律、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)為基本依據(jù)，以目前的技術(shù)及地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃為指導(dǎo)，以區(qū)域水污染控制系統(tǒng)的最佳綜合效益為目標(biāo)，以最小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)尋求水環(huán)境質(zhì)量，從而達(dá)到最佳的社會(huì)效

2、益。因此，水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃的研究對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。但是由于水污染控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的求解方法不能得到讓人滿意的結(jié)果。由于混沌粒子群算法具有數(shù)學(xué)條件寬松、收斂速度快，編程簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)，本文嘗試?yán)没煦缌Ｗ尤核惴▉?lái)研究水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃問(wèn)題。由于水污染控制系統(tǒng)中包括很多元素，因此，這里僅利用兩個(gè)關(guān)于水污染控制系統(tǒng)中排放口最優(yōu)化及多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的例子來(lái)驗(yàn)證混沌粒子群算法的應(yīng)用于該領(lǐng)域的可行性。對(duì)水污染控制

3、系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，需要建立目標(biāo)函數(shù)和適應(yīng)函數(shù)。由于適應(yīng)函數(shù)對(duì)優(yōu)化結(jié)果有較大的影響，其選取是整個(gè)優(yōu)化過(guò)程中非常關(guān)鍵的一步。通常是將罰函數(shù)作為適應(yīng)函數(shù)，但是罰函數(shù)有其自身無(wú)法克服的缺點(diǎn)，因此選取優(yōu)先約束函數(shù)作為適應(yīng)函數(shù)。在實(shí)例應(yīng)用中，將利用混沌粒子群算法優(yōu)化得到的結(jié)果與運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法、遺傳算法及MATLAB優(yōu)化函數(shù)得到的結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，混沌粒子群算法的收斂速度快，搜索性能優(yōu)越，得到的結(jié)果明顯優(yōu)于后兩種方法，因此驗(yàn)證了該方法的可行