Заметим в заключение, что крупность водного объекта не всегда непосредственно связана с уровнем принятия решений. Здесь мы говорили о специфике управления крупномасштабными ВХС. Однако современные ВХС меньшего размера или отдельные части крупных водных объектов также испытывают разнообразное воздействие природных факторов. Для них также характерно наличие неопределенности исходных данных и нестационарности протекающих процессов, влияние организационных, экономических и правовых аспектов управления [Моделирование..., 1992]. Поэтому методы математического моделирования и компьютерные технологии представляют собой основное средство повышения эффективности водохозяйственного планирования, проектирования и управления для ВХС разных масштабов.[ ...]
История водного хозяйства по своей давности соизмерима с историей цивилизации, причем в процессе планирования, проектирования и эксплуатации водохозяйственных систем всегда требовалось принимать соответствующие решения. Центральным вопросом при выработке этих решений является степень их обоснованности, которая определяется уровнем развития целого ряда фундаментальных и прикладных научных дисциплин. При этом важнейшее значение имеет математизация знаний в этих дисциплинах. Достижения прикладных дисциплин и аппарат теории исследования операций, существенным элементом которой является теория принятия решений, лишь в последнее время (позже, чем во многих других отраслях) начали находить применение в области водного хозяйства, предполагая сочетание формальных процедур с эвристическими приемами выработки решений. Использование и развитие такого аппарата за последние 15-20 лет послужило источником для определенного прорыва в уровне обоснования водохозяйственных решений.[ ...]
В развитии технических средств можно выделить этапы применения «ручных», механизированных и автоматизированных методов, способствующих выработке водохозяйственных решений. При этом ручные способы ограничиваются использованием номограмм, специальных линеек и иных простейших приспособлений для ускорения расчетов. Механизированные способы характеризуются применением разного типа калькуляторов, средств аналоговой техники и простейших ЭВМ. Автоматизированные методы базируются на компьютерных расчетах. Сначала это были ЭВМ с небольшими вычислительными возможностями, а затем — все более мощные. Современный этап использования автоматизированных методов характеризуется тем, что используются достаточно мощные по своим техническим характеристикам и системному программному обеспечению персональные компьютеры. Они не только приблизили прикладных пользователей к сложным вычислительным процедурам и автоматизированной технологии выработки решений, но и существенно расширили технические возможности (автоматизированное вычерчивание, конструирование, картирование и т. п.).[ ...]
Уровень обоснованности решений непосредственно связан с методологией их принятия. Здесь также можно выделить этапы: интуитивные решения, нормативно обусловленные и, наконец, решения, подтверждаемые применением методов математического моделирования. Степень обоснованности решений на каждом этапе возрастает. Интуитивное принятие решений основывалась, прежде всего, на практическом опыте специалистов. Этап нормативно обусловленных решений характерен для того уровня, когда удается обобщить выводы фундаментальных и прикладных научных исследований, а также опыт отдельных специалистов в форме разного рода нормативных документов (нормы, правила, методические указания, методики, макеты, пособия и рекомендации). При реализации формализованной методологии большинство действий по выработке решений осуществляется согласно системе строго очерченных процедур, в основе которых лежит математическое моделирование.[ ...]
Уже более столетия в отрасли водного хозяйства накапливается значительный научно-методический материал, относящийся не только к достижениям отдельных связанных с водой дисциплин, но и к процессу проведения изыскательских, планово-проектных и иных работ (описание последовательности этапов, требований к глубине проработок и т. п.). Далеко не вся изданная за этот период литература содержит информацию, которая близка к современным проблемам выработки водохозяйственных решений. Однако можно привести примеры работ, которые еще в первой трети прошлого столетия не только использовали самый совершенный для того времени математический аппарат [Крицкий, Менкель, 1932], но и сохранили свою актуальность до настоящего времени, поскольку предлагаемые простейшие вычислительные схемы удачно «вкладываются» внутрь современных методов поиска оптимальных решений [Кочерин, 1932].[ ...]
С точки зрения совершенствования методологии выработки обоснованных водохозяйственных решений наибольший интерес представляет сочетание сложности моделируемых водохозяйственных объектов и развития применяемых математических моделей с возрастающими возможностями компьютерных технологий.[ ...]
Начальная автоматизация принятия решений в водном хозяйстве страны относится лишь к концу 60-х годов прошлого века, что характеризует определенное техническое отставание в этом вопросе от мирового уровня. Для сравнения можно отметить, что примерно в это же время в США была завершена работа над Гарвардской программой, где для решения комплексных водохозяйственных проблем применялись методы нелинейной оптимизации с построением принятых в математической экономике производственных функций [Проектирование схем..., 1966].[ ...]
С точки зрения развития общесистемного программного обеспечения для ЭВМ второго поколения существенно, что появились не только пакеты стандартных программ, но и первые разработки в направлении создания информационных систем с использованием банков и баз данных. В водохозяйственной отрасли это привело к внедрению простейших информационно-советующих систем, которые использовались, главным образом, для статистической отчетности (например, по форме 2ТП (водхоз) предприятия-водопользователи предоставляли информацию о сбросах сточных вод, накапливающуюся в региональных информационных центрах). Главные трудности этого этапа автоматизации были связаны с отсутствием интерактивных средств между человеком и ЭВМ в процессе выработки решений. Это приводило к огромным материальным и трудовым затратам при интерпретации и анализе промежуточных решений. Так, например, технология решения комплексных задач, как правило, сводилась к многократному решению задачи оптимизации. Если при этом полученное решение по каким-либо причинам оказывалось неудовлетворительным, то нужно было досконально проанализировать, какие ограничения следует «подправить» или какие параметры целевой функции уточнить. Только после этого проводился повторный расчет по той же модели, и весь анализ начинался снова. Иначе говоря, отсутствовала процедура адаптации модели к специфике объекта, поскольку уточнить решение можно было только вариацией экзогенных характеристик самой модели.[ ...]
Выбор того или другого пути зависит от обозримости всей совокупности исходной информации в рамках комплексной математической модели, соотношением между вычислительной сложностью алгоритма и возможностями используемой вычислительной техники, а также от необходимости технологических прерываний расчетов. Примером комплексной трудно обозримой задачи является алгоритм для решения задачи планировки орошаемых земель. Здесь поиск проектных отметок поверхности земли достаточно тесно связан с последующим выбором схемы производства планировочных работ. Однако реализация комплексной модели столкнулась с серьезными трудностями в вычислительном аспекте. Поэтому были реализованы две частные подзадачи и работающие последовательно программы [Коробочкин и др., 1972].[ ...]
Вернуться к оглавлению