三峡工程问题分析论文提纲

论文题目：深度不确定下的三峡工程航运鲁棒决策研究

摘要：三峡工程自开闸蓄水以来,货运通过量不断升高,提前19年达到并超过了当初设计的通过能力,导致船舶拥堵且拥堵问题日益严重,成为长江航运之“瓶颈”。针对该问题,不同利益群体提出了不同方案,这使得三峡工程又一次面临航运决策的问题。而三峡工程航运系统是复杂系统,其面临诸多深度不确定性,这给系统决策带来困难。如何在深度不确定下,进行三峡工程航运相关决策,使得决策方案所释放出来的有效性在未来各种可能情景下包括在最极端或最负面的情景下也能正常发挥并且是鲁棒的,是当前面临的关键问题。本文从深度不确定性的角度出发,利用鲁棒决策方法对三峡工程航运决策进行了研究。首先,分析了三峡工程航运决策的本质。三峡工程航运决策受到系统内部及外部（经济、社会、交通等环境）诸多深度不确定性因素的影响,其本质是深度不确定下的复杂系统决策,必须用深度不确定下的决策方法来处理之。然后,研究了三峡工程航运系统模型。一方面,构建了经济模型与人口模型:考虑经济发展的资本、劳动投入以及全要素生产率等内生性因素,用生产函数对经济产出进行了内生性建模,并使用生长曲线模型对人口进行了生长性建模。另一方面,构建了运输模型:①运输需求模型——综合考虑三峡工程航运系统内外的诸多深度不确定性因素,对全国主要货种（煤炭、石油、铁矿石与钢铁、磷矿石与磷肥、砂石与水泥）需求进行内生性建模,并利用占比法得到全国货运需求与长江流域货运需求;②运输分配模型——利用运输需求价格弹性对长江流域铁路货运占比进行了建模,并将公路货运占比作为深度不确定性因素,将长江流域货运需求分配到了水运,并根据占比法得到了三峡工程航运需求。最终形成了以经济、社会、交通等方面的诸多深度不确定性因素为输入、三峡工程航运需求为输出的三峡工程航运系统模型。最后,利用鲁棒决策方法对三峡工程航运决策问题进行了研究,分别分析了各决策方案在中长期（2050年）及长期（2100年）的表现。首先,对三峡工程航运决策问题进行了建模,考虑了三峡工程航运决策所面临的15种深度不确定性因素,考虑不同利益相关群体所关心的问题而设计了 8种航运策略、选取了 3种评价指标。其次,对问题进行了不确定性分析,通过拉丁超立方体抽样,构建了大量未来情景（10000个）,并在各情景作为深度不确定性参数输入的情况下,对各策略进行了仿真,得到了各评价指标下各策略在各情景中的相对后悔值,通过分析,发现策略L8在中长期和长期的鲁棒性都相对较好,均择其为初始候选鲁棒策略。然后,对初始候选鲁棒策略进行了情景发现,对L8在评价指标T下的绩效表现设置了阈值,并利用忍耐规则归纳方法构建了多个情景箱,在中长期和长期,均识别出使L8表现脆弱的7个关键深度不确定性因素,得到了脆弱情景与非脆弱情景。最后,分析了脆弱与非脆弱情景下各策略的表现,通过对各评价指标下脆弱与非脆弱情景中各策略的上四分位相对后悔值的分析,发现无论是脆弱还是非脆弱情景中,策略L8在中长期和长期的鲁棒性仍相对较好,应重点考虑之。本文将鲁棒决策方法应用于三峡工程航运决策问题之中,最终给出了决策者需要重点考虑的策略及关键影响因素,是对鲁棒决策方法在重大工程决策领域的一次应用探索,同时也是对内生性、生长性建模及深度不确定性理论在运输需求领域的一次应用探索,对三峡工程的航运决策具有一定的参考意义。

关键词：三峡工程;航运决策;深度不确定性;鲁棒决策;内生性建模

学科专业：物流工程（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景和问题提出

1.1.2 研究意义

1.2 技术路线与创新

1.2.1 技术路线

1.2.2 本文的创新点

1.3 论文结构

第二章 研究综述

2.1 重大工程决策研究

2.2 深度不确定性研究

2.2.1 深度不确定性理论研究

2.2.2 深度不确定下的决策研究

2.2.3 鲁棒决策研究

2.3 航运需求研究

2.4 本章小结

第三章 三峡工程航运系统模型研究

3.1 三峡工程航运系统分析

3.1.1 系统内部分析

3.1.2 外部环境分析

3.2 经济模型

3.2.1 资本投入

3.2.2 劳动投入

3.2.3 生产函数的拟合

3.2.4 全要素生产率的拟合

3.3 人口模型

3.4 运输模型

3.4.1 货运需求影响因素分析

3.4.2 运输需求模型

3.4.3 运输分配模型

3.5 本章小结

第四章 三峡工程航运鲁棒决策研究

4.1 问题建立

4.1.1 深度不确定性因素X

4.1.2 策略L

4.1.3 评价指标M

4.1.4 关系模型R

4.2 不确定性分析

4.2.1 情景构建

4.2.2 策略在情景中的仿真

4.2.3 识别初始候选鲁棒策略

4.3 情景发现

4.3.1 设置目标绩效阈值

4.3.2 构建情景箱

4.3.3 识别初始候选鲁棒策略的脆弱性

4.4 不同情景下策略分析

4.5 策略长期分析

4.5.1 不确定性分析

4.5.2 情景发现

4.5.3 不同情景下策略分析

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 研究总结

5.2 研究展望

致谢

参考文献