)；
[0223] f (3) = x (8)+x (9)+x (10)；
[0224] f ⑷=x (11)+x (12)+x (13);
[0225] f (5) = f (l)+f (2)+f (3)+f (4)；
[0226] f = [f ⑴；f⑵；f(3) ;f(4) ;f(5)];
[0227] %非線性約束
[0228] % +印s防止出現(xiàn)0/0, *10000為單位換算
[0229] function[C, Ceq] = MyNonLinconstrl (x)
[0230] %排放強(qiáng)度約束
[0231] %排放強(qiáng)度上限
[0232] ?(1)=(叉（1)+6口8)八叉（14)+印8)*10000-〇1;%大連
[0233] C(2) = (x(2)+印sV(x(15)+印s)*10000_a 2 ; %營(yíng)口
[0234] C (3) = (X(3)+eps) /(X(16)+eps) *10000-a 3 ; %盤(pán)錦
[0235] C (4) = (x (4) +印s) Λχ (17) +印s) *10000- a 4 ; %錦州
[0236] C(5) = (x (5)+eps) / (x (18)+eps) *10000-a 5%萌蘆島
[0237] C (6) = (x (6)+eps) / (x (19)+eps) *10000-a 6 ; %秦皇島
[0238] C (7) = (x (7)+eps) / (x (20)+eps) *10000-a 7 ; %唐山
[0239] C (8) = (x (8)+eps) / (x (21)+eps) *10000-a 8 ; %天津
[0240] C(9) = (x(9)+epsV(x(22)+印s)*10000_a 9%滄州
[0241]C(10)=(x(10)+印sV(x(23)+印s)*10000_a 10; %濱州
[0242] C (11) = (x (11) +印s) Λχ (24) +印s) *10000- α 11 %東營(yíng)
[0243]C(12) = (χ(12)+印sV(x(25)+印s)*10000-a 12;%濰坊
[0244]C(13) = (x(13)+eps) /(x(26)+eps) *10000-a 13;%煙臺(tái)
[0245] %排放強(qiáng)度下限
[0246]C(14) = a' l-(x(l)+eps)/(x(14)+eps)*10000;%大連
[0247]C(15) = a' 2-(x(2)+eps) /(x(15)+eps) *10000;%營(yíng)口
[0248]C(16) = a' 3_(x(3)+eps) /(x(16)+eps) *10000;%盤(pán)錦
[0249]C(17) =a，4-(x(4)+印sV(x(17)+印s)*10000;%錦州
[0250]C(18) = a' 5_(x(5)+eps)/(x(18)+eps)*10000; %萌蘆島
[0251]C(19) = a' 6_(x(6)+eps)/(x(19)+eps)*10000;%秦皇島
[0252] C(20) = a' 7_(x(7)+eps)/(x(20)+eps)*10000;%唐山
[0253]C(21) = a' 8_(x(8)+eps)/(x(21)+eps)*10000;%天津
[0254]C(22) =a，9_(x(9)+印sV(x(22)+印s)*10000;%滄州
[0255]C(23) = a' 1〇-(χ(1〇)+印sV(x(23)+印s)*10000;%濱州
[0256]C(24) = a' ll-(x(ll)+eps)/(x(24)+eps)*10000;%東營(yíng)
[0257]C(25) = a' 12_(x(12)+印sV(x(25)+印s)*10000;%濰坊
[0258] C(26) = a' 13-(x(13)+eps)/(x(26)+eps)*10000;%煙臺(tái)
[0259] Ceq=[]；
[0260] % = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
[0261] 計(jì)算結(jié)果與討論
[0262] 計(jì)算結(jié)果
[0263] 基于上文的運(yùn)算模型，在國(guó)家一、二、三、四類(lèi)國(guó)家海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)下，COD、DIN的允 許排放容量計(jì)算結(jié)果如下：
[0264] (1) C0D允許排放容量計(jì)算如下表：
[0265] 表5 C0D允許排放容量計(jì)算結(jié)果
[0266]
[0267]
[0268]單位：萬(wàn)t/a
[0269] (2)DIN允許排放容量計(jì)算如下表：
[0270] 表6DIN允許排放容量計(jì)算結(jié)果
[0271]
[0272]單位：萬(wàn)t/a
[0273]由表3和表4的多目標(biāo)非線性規(guī)劃函數(shù)模型的參數(shù)作為輸入項(xiàng)，以表5和表6的 C0D和DIN允許排放容量計(jì)算結(jié)果作為輸出項(xiàng)，按照步驟（4)建立RBF徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模型。以上文渤海沿岸13個(gè)城市為準(zhǔn)確立13個(gè)基函數(shù)，計(jì)算出13個(gè)中心、13個(gè)方差以及 13個(gè)權(quán)值，則可得到基于污染物行業(yè)允許排放容量計(jì)算的行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整模型：
[0274]
[0275] 由這基于污染物行業(yè)允許排放容量計(jì)算的行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整模型，對(duì)于以后大量 的參數(shù)輸入數(shù)據(jù)，只需將其輸入該模型，則可得到預(yù)測(cè)的輸出結(jié)果，然后對(duì)行業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu) 化調(diào)整提出控制措施與建議，這使得整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單便易。
[0276] 綜上所述，本發(fā)明所述的一種基于污染物行業(yè)允許排放容量計(jì)算的行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 調(diào)整方法，是基于具有公平性原則、經(jīng)濟(jì)效益原則、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境及資源利用可持續(xù)原則、以 海定陸，河海統(tǒng)籌原則、行政區(qū)劃分原則的多目標(biāo)非線性函數(shù)規(guī)劃模型計(jì)算所得的數(shù)據(jù)建 模而來(lái)的，故該方法模型輸出的結(jié)果也是合理可靠的。本發(fā)明的基于多目標(biāo)非線性規(guī)劃函 數(shù)模型的污染物行業(yè)允許排放量計(jì)算的行業(yè)調(diào)整方法是從大數(shù)據(jù)時(shí)代的觀點(diǎn)出發(fā)，使得行 業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的問(wèn)題步驟只有輸入和輸出，大大地直接跨過(guò)中間復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程，達(dá)到簡(jiǎn)單 易操作而又不忽略結(jié)果的有效性的效果。即本發(fā)明的方法是通過(guò)將行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整問(wèn)題 簡(jiǎn)單看做是一個(gè)輸入輸出問(wèn)題，根據(jù)以往的優(yōu)秀模型生成合理的樣本數(shù)據(jù)用于建立RBF神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，用于以后的行業(yè)優(yōu)化調(diào)整。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于污染物行業(yè)允許排放容量計(jì)算的行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整方法，其特征在于它的 具體步驟如下： (1)目標(biāo)函數(shù)模型建立：i為污染物排放單元，Xl分別為沿海城市的污染物允許排放容量，10 4t/a ; (2)約束條件 函數(shù)模型建立 (2. 1)經(jīng)濟(jì)效益約束模型 依據(jù)經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)的原則，各城市單元最大允許排放量的確定同時(shí)要保證經(jīng)濟(jì)的持續(xù) 增長(zhǎng)，因而上式中GDP要滿足一定的增長(zhǎng)，即： ⑶Pt彡⑶P0 · (l+rg)~t 式中⑶P。為i城市的基準(zhǔn)年地區(qū)生產(chǎn)總值，⑶P t為第t年的地區(qū)生產(chǎn)總值，本文指規(guī) 劃年的地區(qū)生產(chǎn)總值，單位均為1〇4元/a，r g為⑶P年均增長(zhǎng)率，％ ; (2. 2)污染物排放強(qiáng)度約束模型 α # α 1〇或 S α 1(]、?%為基準(zhǔn)年i城市的萬(wàn)元產(chǎn)值排放強(qiáng)度和環(huán)渤海地區(qū)萬(wàn)元產(chǎn)值排放強(qiáng)度的平均 值，單位均為t/ΙΟ4元； 假設(shè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)與污染物的排放存在一定的關(guān)系： α 1= "Ο% 式中^為i城市的污染物允許排放容量，單位為10 4t/a ;⑶PiS i城市的地區(qū)生產(chǎn)總 值，1〇4元/a ; a i城市的污染物萬(wàn)元產(chǎn)值排放強(qiáng)度，單位為t/10 4元； (2.3)人口約束模型 Pt^ P〇 · (l+rp)'t Pc為i城市的基準(zhǔn)年常住人口數(shù)量，P t為規(guī)劃年的人口數(shù)量，單位均為10 4人/a ,為 人口機(jī)械增長(zhǎng)率，％。；同時(shí)人口與生活污水中污染物的排放存在定量關(guān)系： β ! = W Hi/?! 式中：β i城市的人均污染物排放強(qiáng)度，Kg/人;WHl為生活污水中污染物的排放量， 104t/a，Pi為人口數(shù)量，10 4人 /a ; (2. 4)環(huán)境投資約束模型 Rl0^R1^R,, 式中民為i城市環(huán)境治理投資占地區(qū)生產(chǎn)總值的比例，R 1(]為基準(zhǔn)年環(huán)境治理投資占地 區(qū)生產(chǎn)總值的比例，V i為最大環(huán)境治理投資比例，單位均為％ ^彳根據(jù)現(xiàn)狀污染物 排放強(qiáng)度，所在流域分配容量，以及基準(zhǔn)年環(huán)境投資的比例確定； 對(duì)于每個(gè)城市，環(huán)境投資的比例與污染物排放強(qiáng)度存在反比例關(guān)系，即環(huán)境投資的比 例越大，污染物的排放強(qiáng)度越小，環(huán)境投資的比例越小，污染物的排放強(qiáng)度越大： Rt/R〇= α 〇/Qt； (2· 5)非負(fù)約束條件 a ^ ^ Ο ；x ^ Ο ； (3) 由步驟（1)、（2)的模型求出各污染物行業(yè)允許的排放容量為輸出數(shù)據(jù)，原模型參 數(shù)為輸入數(shù)據(jù)，作為后邊網(wǎng)絡(luò)模型的樣本數(shù)據(jù)； (4) 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立，徑向基函數(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)RBF (4· 1)徑向基函數(shù) RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)基本滿足所有樣本訓(xùn)練數(shù)據(jù)，即要求所選擇的徑向基函數(shù)經(jīng)過(guò)每 個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，即F(Xh) = dh，h = η，η是所選徑向基函數(shù)個(gè)數(shù)； 現(xiàn)選擇η個(gè)基函數(shù)，每個(gè)基函數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，各基函數(shù)形式為：即 II dist || = || X-Ci || 9 (4. 2)確定基于徑向基函數(shù)的預(yù)測(cè)模型為：(4.3) 徑向基函數(shù)中心的確定 (4. 3. 1)網(wǎng)絡(luò)初始化 隨機(jī)前面的多目標(biāo)非線性規(guī)劃函數(shù)模型計(jì)算得到的樣本數(shù)據(jù)中選取η個(gè)訓(xùn)練樣本作 為聚類(lèi)中心(i = 1，2,. . .，η); (4. 3. 2)將輸入的訓(xùn)練樣本集合按最近鄰規(guī)則分組 按照所有樣本數(shù)據(jù)xh與中心c i之間的歐氏距離將X h分配到輸入樣本的各個(gè)聚類(lèi)集合 Θ h(h = 1，2,· · ·，η)中； (4.3.3) 重新調(diào)整聚類(lèi)中心 計(jì)算各個(gè)聚類(lèi)集合Θ h中訓(xùn)練樣本的平均值，即新的聚類(lèi)中心c i，如果新的聚類(lèi)中心不 再發(fā)生變化，則所得到的Cl即為RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最終的基函數(shù)中心，否則返回（4. 3. 2)，進(jìn)入 下一輪的中心求解； (4.4)求徑向基函數(shù)的權(quán)值 將前面多目標(biāo)非線性規(guī)劃函數(shù)模型所得到的污染物行業(yè)允許排放容量數(shù)據(jù)X代入 (4. 2)的預(yù)測(cè)模型則得：上面等式可以簡(jiǎn)寫(xiě)成向量形式：i>W = d顯然Φ是個(gè)規(guī)模為η的對(duì)稱(chēng)矩陣，且與x的維度無(wú)關(guān)，當(dāng)Φ可逆時(shí)，即可求得權(quán)值向 量 w = φ Μ ; (4.5) 選擇徑向基函數(shù)類(lèi)型 本發(fā)明中選擇高斯函數(shù)作為徑向基函數(shù)類(lèi)型，如下所示：而顯然本文建模的X都是各不相同的，所以權(quán)值向量W可求，將這高斯徑向基函數(shù)代入 (4.4)中即可的所需的權(quán)值向量W; (4.6) 求徑向基函數(shù)的方差 方差可由下式求解：其中c_為所選取中心之間最大距離； (4.7) 最后將中心點(diǎn)、權(quán)值、方差代入（4.2)的基于徑向基函數(shù)的預(yù)測(cè)模型，則可得到 基于污染物行業(yè)允許排放容量計(jì)算的行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整模型：
【專(zhuān)利摘要】一種基于污染物行業(yè)允許排放容量計(jì)算的行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整方法，是從大數(shù)據(jù)時(shí)代的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)污染物行業(yè)用多目標(biāo)非線性規(guī)劃法進(jìn)行允許排放容量計(jì)算，得到足夠多的樣本數(shù)據(jù)，然后建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，最后對(duì)行業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。本發(fā)明提供一種基于污染物行業(yè)允許排放容量計(jì)算的行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整方法，該方法使得對(duì)行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的過(guò)程跳過(guò)了復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程，在操作上也簡(jiǎn)單易行，為行業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整提供了技術(shù)支持。
【IPC分類(lèi)】G06Q10/04, G06N3/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105335793
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510612060
【發(fā)明人】崔正國(guó), 曲克明, 丁東生, 陳碧鵑, 徐勇, 夏斌
【申請(qǐng)人】中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年9月23日