二层规划的理论与应用 (平装)

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出版者:科学出版社
作者:李智慧
出品人:
页数:199 页
译者:
出版时间:2002年01月
价格:17.0
装帧:平装
isbn号码:9787030108708
丛书系列:
图书标签:
  • 二层规划
  • 优化
  • 运筹学
  • 数学规划
  • 工程优化
  • 决策分析
  • 算法
  • 模型
  • 应用
  • 管理科学
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具体描述

二层规划:在不确定性与复杂性中寻求解的策略 在现代决策科学与运筹学领域,二层规划(Two-Stage Stochastic Programming)作为一种强大的建模工具,日益受到重视。它专注于解决那些在不确定环境下,需要分阶段进行决策的问题。这种决策模式广泛存在于经济、金融、工程、能源、物流乃至环境管理等众多领域。书籍《二层规划的理论与应用》(平装)深入剖析了这一方法的核心思想、数学框架、求解算法以及实际应用案例,为读者构建了一个全面而深入的认识。 核心思想与模型构建 二层规划的核心在于其“两阶段”的特性。在第一阶段,决策者需要在信息不完全或不确定的情况下,预先做出一些具有前瞻性的决策。这些第一阶段的决策一旦做出,便成为固定的约束,影响着后续的行动。随后,在第一阶段决策完成后,实际情况(例如,市场需求、资源可用性、价格波动等)会以某种概率分布的形式显现出来。此时,在第二阶段,决策者需要根据已经发生但此前未知的事件,做出相应的补救或调整决策,以期在全局上达到最优目标。 从数学模型上看,二层规划可以表示为一个在期望意义下的优化问题。其目标函数通常是最小化第一阶段决策的成本加上第二阶段决策的期望成本(或最大化期望收益)。约束条件则涵盖了第一阶段决策的固有约束,以及在不同情景下第二阶段决策的可行性要求。模型中的随机性通常通过场景(scenarios)来表示,每个场景都对应着一种可能发生的未来状态,并赋予一定的概率。 理论基石与求解技术 要理解二层规划,必须掌握其背后的理论基石。这包括随机变量的期望计算、概率论与统计学的基础知识,以及优化的基本原理。书籍将详细阐述这些理论概念,并解释它们如何融入二层规划模型。 由于二层规划模型通常具有大规模和高维度(特别是当场景数量众多时)的特点,高效的求解算法至关重要。本书将介绍一系列成熟的求解技术,例如: 分解算法(Decomposition Algorithms):如Benders分解法,它能够将大规模的二层规划问题分解为一系列规模较小、易于求解的子问题,并迭代求解,直至收敛。 内点法(Interior-Point Methods):对于某些结构的二层规划问题,内点法也能提供有效的求解途径。 模拟与抽样技术(Simulation and Sampling Techniques):当问题过于复杂,难以精确建模所有场景时,蒙特卡洛模拟等方法可以用来估计第二阶段期望成本,从而逼近最优解。 近似算法与启发式方法(Approximation Algorithms and Heuristics):在追求最优解的计算成本过高时,这些方法能够提供高质量的近似解。 书籍会深入讲解这些算法的原理、优缺点以及适用范围,并可能辅以算法的伪代码或实现要点。 广泛的应用领域 二层规划的应用场景极其广泛,几乎渗透到所有涉及不确定性决策的行业。本书将通过一系列详实的案例研究,展示二层规划在不同领域的威力: 金融投资:例如,在股票市场波动的情况下,如何制定最优的投资组合和风险对冲策略。第一阶段可以设定初始投资比例,第二阶段则根据市场价格变化调整持仓。 能源管理:电力公司的发电计划制定。需要考虑未来电力需求的随机波动,以及不同发电方式(如火力、水力、风力)的成本和可行性。第一阶段确定长期发电设施的建设,第二阶段则根据当天的负荷需求调度发电。 供应链与物流:例如,在需求不确定的情况下,如何设置仓库库存水平,以及如何规划运输路线。第一阶段确定生产计划和库存政策,第二阶段根据实际订单进行配送。 生产制造:在原材料价格或设备故障率不确定的情况下,如何安排生产计划。 水资源管理:在降雨量或用水需求不确定的情况下,如何调度水库蓄水和放水。 农业规划:在作物产量受天气影响而随机的情况下,如何制定种植计划和销售策略。 每一个案例都会从实际问题出发,展示如何将其转化为二层规划模型,并运用相应的求解技术得到可行的决策方案。读者可以通过这些案例,深入理解二层规划的实际价值和操作方法。 本书的价值 《二层规划的理论与应用》(平装)旨在为学术研究者、行业决策者、工程师以及对决策科学感兴趣的学生提供一个全面、系统且实用的学习平台。它不仅梳理了二层规划的理论脉络,更强调了其在解决实际问题中的应用能力。通过本书的学习,读者将能够: 深刻理解二层规划的建模思想和数学框架。 掌握分析和构建特定领域二层规划问题的能力。 了解和选择适合不同问题的求解算法。 借鉴丰富的案例研究,将其应用于自己的决策实践。 为进一步研究更复杂的随机优化模型打下坚实基础。 无论您是希望在不确定性中做出更明智决策的研究者,还是面临实际操作挑战的工程师,这本书都将是您不可或缺的参考。它将帮助您驾驭复杂的决策环境,在机遇与风险并存的局面中,找到稳健致远的最优路径。

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读后感

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用户评价

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这本书的行文风格虽然严谨,但其中蕴含的对未来城市空间形态的想象力是令人振奋的。作者在最后的总结部分,并没有止步于对现有技术的梳理,而是将目光投向了未来十年甚至更长时间内,随着虚拟现实技术和新型材料的成熟,二层规划可能带来的革命性变化。他大胆预测了“动态适应性空间”的可能性,即二层结构不再是固定的钢筋混凝土,而是可以根据实时需求调整内部空间布局的柔性体系。这种前瞻性的思考,让这本书的价值超越了单纯的“技术手册”范畴,上升到了“城市哲学”的层面。它不仅仅告诉你“如何做”,更重要的是激发你去思考“为什么这样做,以及未来可以怎样做得更好”。这种平衡了脚踏实地的技术分析和高屋建瓴的未来展望的写作手法,使得这本书读起来既有学术的厚重感,又不失思想的活力与启发性,让人读完后久久不能平静,开始重新审视自己所处的城市空间,并思考如何用更具创造性的方式去驾驭和重塑这些空间。

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这本书的阅读体验可以说是“痛快淋漓”,尤其是在处理那些经常让人望而却步的工程技术细节时。作者的叙述逻辑非常严密,仿佛带着读者一步步拆解一个复杂的规划难题。我特别欣赏它在“结构体系与层间连接技术”这一块的论述,不仅仅停留在理论层面,更是深入探讨了各种新型材料在实现超大跨度双层空间中的应用潜力,比如超高性能混凝土(UHPC)和智能张拉体系的应用前景。书中对不同荷载条件下的受力分析图表绘制得非常清晰,即便是非结构专业出身的读者,也能大致把握其核心的力学原理。最让我感到惊喜的是,作者竟然加入了一章关于“气候适应性设计与二层微气候营造”的内容。这打破了我对传统规划教材的刻板印象,意识到二层结构不仅仅是物理层面的叠加,更是对周边环境能量流动的调控。这部分内容对于追求绿色建筑和可持续发展的规划师来说,无疑是一份宝贵的参考资料,它将规划提升到了一个更具生态维度的思考层面。

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我得说,这本书的配套资料和图示部分,是真正体现其价值的地方。通常这类专业书籍的插图往往是应付了事,但《二层规划的理论与应用》中的每一张图表都经过了精心设计和编排。那些复杂的空间关系、人流密度分析、采光模拟结果,都被简化成一目了然的图形,极大地降低了理解的门槛。例如,书中有一个关于“不同业态组合对人流动线的影响”的对比分析图集,通过色彩饱和度和箭头粗细的变化,直观地展示了商业、办公和交通功能混合时可能出现的瓶颈区域,这对于我们实际进行功能分区和流线设计时的预判工作非常有指导意义。此外,书中对案例的选取也十分国际化和前瞻性,不局限于大家熟知的“摩天大楼”,而是更多关注了交通枢纽、大型会展中心以及城市公共空间再造项目中的二层策略,这些“鲜活”的例子让书中的理论立刻具备了实操性。读这本书,感觉就像有位经验丰富的导师在旁边,随时为你指点迷津,指出关键点所在。

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坦白说,这本书的理论深度和广度,使得它更像是面向高阶研究者和资深从业人员的工具书,而非入门读物。它对前置知识的要求是比较高的,例如对城市形态学、交通工程学以及建筑物理的基础概念需要有所涉猎,否则初次接触可能会感到一定的阅读压力。特别是在讨论“法规兼容性与审批流程优化”这一章节时,作者深入分析了不同国家和地区在审批双层复杂结构时可能遇到的法律障碍和技术审查要点,这部分内容极其专业化,涵盖了防火分区、疏散路径设计等多个规范层面的冲突点。虽然对我个人而言,解决这些实际操作中的“硬骨头”正是所需,但也说明这本书的定位并非面向广大学生读者。它更像是一份可以随时翻阅,用来校验设计方案合理性、避免潜在技术风险的“高阶备忘录”,每一页都渗透着作者在项目落地过程中积累下来的宝贵教训与经验总结。

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这本书的封面设计简约却不失专业感,那种沉稳的蓝色调,让人一拿到手里就觉得内容厚重。我之前对“二层规划”这个概念一直停留在模糊的理解阶段,总觉得它和一般的建筑设计规范有什么微妙的区别,但又说不上来。这本书的引言部分处理得非常出色,作者没有急于抛出复杂的公式或晦涩的术语,而是从城市化进程中对空间利用效率的迫切需求入手,娓娓道来二层规划的理论基础是如何在历史发展中逐渐完善的。特别是关于功能复合化和垂直交通效率优化的章节,作者引用了几个国外成熟案例,配上了清晰的剖面图和流线分析图,一下子就点亮了我对这个概念的理解。它不再是一个抽象的规划模型,而是一套切实可行的空间组织策略。书中对不同城市文脉下二层结构的适应性分析也令人印象深刻,比如在历史街区如何进行微创式介入,在现代高密度区域如何实现最大化的公共空间释放,这些细致的权衡与取舍,体现了作者深厚的实践经验。读完第一部分,我感觉自己已经建立起了一个扎实的理论框架,对后续深入研究的章节充满了期待。

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