(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211028995.3 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 北京师范大学 地址 100044 北京市海淀区新 街口外大街 19号 (72)发明人 李永平　张雨霏　马媛　黄国和　 沈珍瑶　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 专利代理师 陈波 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/10(2006.01) (54)发明名称 一种基于双层决策系统的流域水资源利用 效率优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于双层决策系统的流 域水资源利用效率优化方法， 首先， 构建基于双 层分式模糊规划的流域水资源优化配置模型， 表 征流域水资源 管理系统的多层次性、 多目标性和 农业用地政 策的模糊不确定性特征， 实现水资源 利用效率最优； 接着， 通过历史数据库获得输入 数据， 并结合耕地扩张计划和预期粮食产量， 获 得农业耕地面积的模糊分布； 引入可信度参数， 计算不同的可信度水平下对应的模糊变量数值， 作为所述流域水资源优化配置模型的输入参数 带入计算； 然后， 根据分式规划算法， 引入新的决 策变量， 将所规划模型转化为线性规划模型； 最 后， 耦合多层迭代式和模糊满意度算法， 求解上、 下层决策的总体满意度获得全局最优解。 权利要求书10页 说明书24页 附图2页 CN 115310713 A 2022.11.08 CN 115310713 A 1.一种基于双层决策系统的流域水资源利用效率优化方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 步骤A、 构建基于双层分式模糊规划的流域水资源优化配置模型， 表征流域水资源管理 系统的多层次性、 多目标性和农业用地政策 的模糊不确定性特征， 平衡流域内不同决策层 的利益冲突， 实现水资源利用效率 最优； 步骤B、 通过历史文献数据库获得输入数据， 并结合耕地扩张计划和预期粮食产量， 获 得农业耕地面积的模糊分布； 基于模糊可能度理论和分位式算法， 引入可信度参数， 计算不 同的可信度水平下对应的模糊变量数值， 作为所述流域水资源优化配置模 型的输入参数带 入计算； 步骤C、 根据分式规划算法， 引入新的决策变量， 将所述流域水资源优化配置模型转化 为对应的线性 规划模型； 步骤D、 耦合多层迭代式算法和模糊满意度算法， 通过求解上、 下层决策的总体满意度 即可获得全局最优解； 在所述步骤A中， 所述构建基于双 层分式模糊规划的流 域水资源 优化配置模型包括： 将流域水资源利用效率 最大化用上层目标函数表征为如式(1)所示： 式(1)的上层约束条件包括A01～A09， 其中， A01表征各用户用水需求约束， 表示为如式 (2)所示： A02表征各用户可用水量约束， 表示 为如式(3)所示： A03表征水库发电约束， 表示 为如式(4) ‑(5)所示： 权　利　要　求　书 1/10 页 2 CN 115310713 A 2A04表征水资源输配约束， 表示 为如式(6)所示： A05表征粮食安全约束， 表示 为如式(7)所示： A06表征土地资源约束， 表示 为如式(8)所示： A07表征盐度控制约束， 表示 为如式(9)所示： A08表征生态系统覆盖率约束， 表示 为如式(10)所示： A09表征河道生态需水约束， 表示 为如式(1 1)所示： 将各地区水资源利用效率 最大化用下层目标函数表示 为如式(12)所示： 式(12)的下层约束条件包括A10～A13， 其中， A10表征各用户用水需求约束， 表示为如 式(13)所示： A11表征粮食安全约束， 表示 为如式(14)所示： A12表征土地资源约束， 表示 为如式(15)所示：权　利　要　求　书 2/10 页 3 CN 115310713 A 3