Модели иерархического управления качеством водных ресурсов

• Автор: Усов, Анатолий Борисович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 256 с.

Оглавление
Введение

Глава 1. Двухуровневые системы управления качеством речной воды

1.1. Модель контроля качества речной воды

1.2. Подходы к управлению

1.2.1. Бескорыстный центр

1.2.2. Безразличный центр

1.2.3. Подход устойчивого развития.

1.2.4. Синергетический подход

1.2.5. Нормативный подход

1.2.5.1. Алгоритм построения равновесия

1.2.5.2. Примеры.
1.3. Методы управления иерархическими системами
1.3.1. Принуждение.
1.3.2. Побуждение
1.3.3. Принуждениепобуждение
1.3.4. Побуждениепринуждение
1.3.5. Убеждение.
1.3.6. Манипулирование информацией
1.3.7. Контригра предприятий.
Выводы к главе 1.
Глава 2. Трехуровневые системы управления качеством речной воды
2.1. Постановка задачи.
2.2. Методы иерархического управления
2.2.1. Принуждение.
2.2.2. Побуждение
2.2.3. Убеждение
Выводы к главе 2.
Глава 3. Коррупция в иерархических системах управления
3.1. Математическая модель коррупции
3.2. Метод побуждения в условиях коррупции
Выводы к главе 3
Глава 4. Определение скорости движения вязкой сжимаемой жидкости . .
4.1. Постановка задачи о движении вязкой жидкости.
4.2. Асимптотика решения задачи о движении тела, полностью погруженного в жидкость.
4.2.1. Построение функций первого итерационного процесса
4.2.2. Построение функций пограничного слоя.
4.2.3. Пограничный слой на теле с растяжением времени
прямо пропорционально квадрату числа Рейнольдса
4.2.4. Пограничный слой нателе с растяжением времени
прямо пропорпионалыю числу Рейнольдса
4.2.5. Пограничный слой на теле без растяжения времени
4.2.6. Доказательство эквивалентности различных представлений асимптотики.
4.3. Пограничный слой на свободной поверхности вязкой жидкости
4.3.1. Выбор параметров растяжения пограничного слоя
4.3.2. Растяжение временной координаты прямо пропорционально квадрату числа Рейнольдса.
4.3.3. Пример пограничного слоя на свободной поверхности жидкости
4.4. Пограничный слой в жидкости при разрывных начальных данных.
4.4.1. Построение функций первого итерационного процесса
4.4.2. Построение функций пограничного слоя.
4.5. Асимптотика решения задачи о движении тела с угловыми
точками, полностью погруженного в жидкость.
4.5.1. Постановка задачи
4.5.2. Построение функций первого итерационного процесса .
4.5.3. Построение функций пограничного слоя
Выводы к главе 4.
Глава 5. Численное исследование уравнений движения вязкой сжимаемой.
жидкости.
5.1. Полунеявная схема метода конечных разностей.1
5.1.1. Случай пространственной неоднородности по двум направлениям.
5.1.2. Случай пространственной неоднородности по одному направлению.
5.2. Модельные примеры
5.2.1. Движение поршня бесконечной длины в вязкой жидкости
5.2.2. Движение безграничной жидкости со свободной поверхностью
5.3. Анализ полученных результатов
Выводы к главе 5
Глава 6. Методы исследования иерархических моделей управления
качеством воды.
6.1. Численное исследование уравнений динамики изменения концентраций загрязняющих веществ.
6.1.1. Случай пространственной неоднородности по двум направлениям
6.1.2. Случай пространственной неоднородности по одному направлению.
6.2. Имитационное моделирование иерархических задач контроля качества речной вод.
Выводы к главе 6
Заключение
Литература


Здесь плотность жидкости коэффициент динамической вязкости жидкости квадрат скорости звука в жидкости Д оператор Лапласа V оператор Набла iv V дивергенция вектора скорости жидкости. Система уравнений 1. В главах 13 предполагается, что скорость движения жидкости в речной системе заранее известна например, была определена в результате проведения специальных наблюдений и измерений и имеет место только пространственная неоднородность вдоль русла реки. В этом случае нелинейная неоднородная система дифференциальных уравнений 1. x, 1. К0 Внлс x, x, 0 В1ас x, x, , 0. Уравнения 1. Вт 0,0 В2т , Вт I, В Функции i В, i 1,2,3заданы. Решения задачи 1. В ехру2 I I. ЕВ X V Р го. Сзм УХЫ2ЕВГ, V У 4 Н к0В1 х. Н . ОукОЮ. В параграфе 1. Оптимизационные задачи 1. О Р. V, 0 I А, 1. О 7с 7ах, 0г 7, 0Л. V, 1. Гтах, Тптах заданы. О Вс Встяк, 0 В вш, Вп,п В 0 А 1. С учетом . Пи,тV г1 рг ехру,х, 2Е 1. ЕС К, . СХ,Х,,Техр ухХ 2 Е уг4 Л, 0 Д, Л УС 1 СО ,Р,0гс . В настоящей главе исследуется динамическая иерархическая двухуровневая модель управления качеством речной воды, описываемая системой нелинейных уравнений и неравенств 1. Подходы i управлению. Цель центра, реализуя различные механизмы управления иерархическими системами, добиться выполнения стоящих перед ним целей главной изй которых является выполнение условий, поддерживающих систему в некотором устойчивом состоянии, например, в состоянии гомеостаза. Для этого используются различные подходы к управлению и методы управления. Различные подходы к управлению иерархическими системами контроля качества речной воды позволяют Ведущему, используя те или иные средства воздействия па Ведомого, добиться выполнения своих целей, в частности, выполнения условий, позволяющих поддерживать речную систему в устойчивом состоянии или состоянии гомеостаза, условий 1. В параграфе рассмотрены случаи бескорыстного не преследующего своих эгоистических целей и корыстного стремящегося помимо выполнения условий гомеостаза к максимизации своей целевой функции центров. В последнем случае изучено три подхода к управлению иерархическими системами контроля качества речной воды устойчивого развития, синергетический и нормативный подходы. Синергетический подход нс гарантирует выполнения условий гомеостаза. Рассмотрены примеры, характеризующие особенности, достоинства и недостатки различных подходов к управлению, и проведен сравнительный анализ различных подходов, сделаны выводы о предпочтительности тех или иных механизмов управления. Бескорыстный центр. Центр не преследует своих эгоистических целей и стремится только к выполнению стандартов качества речной и сточных вод поддержанию речной системы в устойчивом состоянии состоянии гомеостаза. Этот случай моделируется одноуровневой моделью, описываемой соотношениями 1. Центр воздействует на предприятия, задавая размер платы за сброс загрязняющих веществ ЗВ в реку, но своих личных целей не преследует. Исследование одноуровневой модели возможно оптимизационными методами, например, при помощи принципа максимума Понтрягина или метода динамического программирования, либо путем имитационного моделирования аналогично проведенному в пункте 1. Решение проводится аналитически или численно методом конечных разностей. Безразличный центр. Центр преследует только свои эгоистические интересы, не обращая никакого внимания на состояние УДС. Решается двухуровневая иерархическая модель, описываемая системой уравнений и соотношений 1. Исследование модели в этом случае аналогично исследованию, проведенному в пункте Подход устойчивого развития в случае, когда величины x, Впт, x велики, а величина i мала. В случае безразличного центра условия 1. Подход устойчивого развития. Центр, решая оптимизационную задачу 1.