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课程概述
《水资源系统优化原理与方法》是将水资源系统与最优化原理有机结合的一门专业基础课程，课程旨在引导学生学会抽象概化实际复杂的水资源系统，培养自己构建模型的思维、计算程序的设计、优化算法的实现、结果分析与检验4大专业基本能力。增强学生对抽象、理论、设计3个学科形态/过程的理解，学习基本思维方法和研究方法；引导学生追求从问题出发，通过系统概化去实现数学模型的构建，强化学生数字化、智能化、模块化等专业核心意识；给学生提供设计并实现颇具规模的复杂系统的数学模型构建的工程实例，并将EXCEL规划求解工具、Lingo及MATLAB优化工具箱引入该课程，学生能够采用线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、多目标规划等最优化方法进行模型的求解，提升自己解决实际复杂水资源系统问题的意识和能力。 本课程依托的教材是主讲人门宝辉与清华大学尚松浩老师编著的普通高等教育“十三五”规划教材《水资源系统优化原理与方法》（9787030571908），并且荣获2020年北京市优质本科教材。
课程目标
考核评价
讲师介绍
门宝辉
详细介绍
水资源系统优化原理与方法是水文与水资源工程专业的一门必修课程。通过对本课程的学习，学生能够掌握水资源系统优化的基本理论、分析方法和决策技术等，以及水资源系统分析、评价、优化模型构建及其计算机软件求解等方面的知识，掌握水资源系统的概念、水资源系统优化模型的建立及求解方法，包括水资源系统的线性规划模型、对偶模型、整数规划模型、非线性规划模型、动态规划模型、多目标规划模型，引导学生将系统工程的观点、思想、方法和原理具体应用到水资源工程及水利水电工程的规划、设计和管理等工程实践中，为学习水资源规划及利用、水库优化调度、水环境保护等专业课、以及毕业后从事水文水资源和水利工程等相关专业工作及进行科学研究打下基础。
（1）掌握水资源系统优化原理与方法的基本概念，掌握构建水资源系统优化的数学模型的基本方法，将构建的数学模型应用于水资源、水环境、水生态等相关的复杂工程问题，并能对模型求解的方案进行比较和优化。
（2）通过水资源系统线性规划模型的单纯形法、整数规划的分支定界法和割平面法、非线性规划的无约束的梯度法和牛顿法、以及非线性规划的有约束的拉格朗日乘子法的学习，掌握“问题、形式概化描述、计算机程序化”这一典型的问题求解过程，并结合专业方面的参考文献对对水文循环、水资源、水环境、水生态等相关的复杂工程问题进行分析，并得出有效结论。
（3）通过水资源系统的动态规划模型和多目标规划模型的构建及其求解方法的学习，增强理论结合实际能力，获得实现优化算法程序实现计算机自动计算等更多解决复杂工程问题的专业技能，根据水文、水资源、水环境、水生态等有关的复杂工程的因素，优化解决方案。
（4）针对水文与水资源工程复杂问题，通过水资源复杂系统的抽象概化到模型构建，再到现代智能优化算法的实现，培养学生由复杂到简单再到复杂的转换能力、以及对实际复杂问题认知能力和解决能力。
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