2013年mcm_b题,水资源的调度案例分析文库.ppt

Water, Water, Everywhere 案例分析：2014年MCM B题 Content Problem Description How to Approach the Problem Judging Model I : A High Regarded Water Strategy Model II: An Outstanding Water Strategy Model III: Meeting the Demand of Saudi Arabia’s Water Needs Exercise Problem Description Fresh water is the limiting constraint for development in much of the world. Build a mathematical model for determining an effective（有效）, feasible（可行）, and cost-efficient（低成本） water strategy for 2013 to meet the projected water needs of [pick one country from the list below] in 2025, and identify the best water strategy. In particular, your mathematical model must address storage（存储） and movement（运输）; de-salinization（淡化）; and conservation（节水）. If possible, use your model to discuss the economic（经济）, physical（自然）, and environmental（环境） implications of your strategy. Provide a non-technical position paper to governmental leadership outlining your approach, its feasibility and costs, and why it is the “best water strategy choice.” Countries: United States, China, Russia, Egypt, or Saudi Arabia How to Approach the Problem 为制定国家中的一个构建一个模型以确定用水策略（water strategy），同时确定该国在2025年的最优水资源调配策略。 模型要包括：水资源调配、海水淡化、节水。 什么是水策略？ 一个能够确保该国所有地区拥有充足淡水以满足起需求的调配计划。 需要供水的地方可能远离淡水资源，将水从淡水充沛的地方调配到缺少的地方是该策略的主要部分。 什么是最优？ 最便宜的水运输方案是值得肯定的。 环境影响等其他因素也不能忽略。 不考虑输送能力的策略是不可行的。为什么输送能力不能忽略？ How to Approach the Problem——Searching the Literature 本文雷同于2009年HiMCM。 通过文献，需要了解到该国2025年各个地区的淡水需求量和冗余量（或者计算方法）。 预测模型？用什么数据预测？ 人口数量（老生常谈的一个模型）*人均用水量（国家统计局）。 这些信息都需要文献检索。 How to Approach the Problem——Creating a Model 一个合理、简单的模型（Basic model）应该包含淡水调配过程。 输送费用=管道建设费用+运输费用+污染物费用（可选） 一个优化模型 一个更复杂、更合乎实际的模型（Improved model）应该考虑从沿海地区淡化海水以满足淡水供应。此时淡水供应无上限，但需要考虑淡化成本。 应该在模型中考虑节水因素： 提高淡水的利用率，降低淡水需求却不增加成本 可循环再生水，增加水供应，额外增加成本 How to Approach the Problem——Finding Solutions Stability Test 毫无疑问是个优化问题 不在乎目标函数如何理解，重点是从头到尾坚持一个统一的标准 可以考虑图论 水的供应、需求、原料价格都是近似值，需要确认结果是够会随着他们的微小改变而改变 Judging——Judging Criteria 是否明确“best”的含义：成本最低、最可靠、环境影响最小、质量最好 是否调查各个区域的淡水需求（而不是整个国家的，为什么