Handbook of Operations Research in Natural Resources pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Weintraub, Andres (EDT)/ Romero, Carlos (EDT)/ Bjorndal, Trond (EDT)/ Epstein, Rafael (EDT)

出品人:

页数:636

译者:

出版时间:2007-9

价格:$ 224.87

装帧:HRD

isbn号码:9780387718149

丛书系列:

图书标签:

• 运筹学
• 自然资源
• 优化
• 建模
• 决策分析
• 资源管理
• 可持续性
• 环境科学
• 数学规划
• 数据分析

《自然资源管理中的运筹学手册》简介 导言：跨学科视角的系统化工具 《自然资源管理中的运筹学手册》（Handbook of Operations Research in Natural Resources）旨在成为自然资源领域研究人员、政策制定者、实践工程师以及高年级本科生和研究生的一部权威性、综合性的参考工具书。本书汇集了过去数十年中，运筹学（Operations Research, OR）方法论在应对全球日益严峻的自然资源挑战时所取得的关键理论突破和实际应用成就。本书的独特之处在于，它不仅系统地梳理了核心的数学模型和算法，更深入探讨了如何将这些抽象的决策科学工具，精确地映射到复杂的、动态变化的、充满不确定性的自然生态与经济系统中。 本书的编辑团队精心策划了涵盖资源经济学、生态系统科学、环境工程和应用数学的跨学科专家阵容，确保了内容的广度与深度兼备。它不是一本简单的教科书，而是一本深度整合了理论深度与实践指导的“工具箱”，旨在促进资源的更可持续、更有效率的管理。 第一部分：运筹学基础及其在资源环境中的映射 本部分为理解后续高级应用奠定坚实的理论基础。它首先回顾了运筹学在决策科学中的核心地位，包括线性规划（LP）、整数规划（IP）和混合整数规划（MIP）的经典框架。重点在于如何将现实世界中资源分配、设施选址、网络流动的约束条件和目标函数，准确无误地转化为数学可解的形式。 不确定性建模： 鉴于自然资源（如下雨量、市场价格、物种丰度）本质上是随机和波动的，本部分投入大量篇幅介绍随机规划（Stochastic Programming）及其变体，如两阶段与多阶段随机规划。详细阐述了如何处理机会约束、稳健优化（Robust Optimization）在水资源调度和风险管理中的应用，强调了模型鲁棒性设计的重要性。 动态系统分析： 资源系统往往随时间演化，因此，动态规划（Dynamic Programming）和马尔可夫决策过程（MDP）成为核心工具。本章深入探讨了在长期林业采伐、渔业捕捞配额设定以及污染物排放控制等具有时间延迟和累积效应的决策场景中的建模技巧。 第二部分：水资源管理的优化与决策 水资源短缺是全球性的挑战，本部分聚焦于运筹学在水资源系统中的高强度应用。 水资源调度与分配： 详细剖析了大型水库群系统的优化调度模型，包括如何平衡发电需求、防洪安全和下游供水之间的冲突。内容涉及基于实时水文预报的滚动优化策略，以及如何利用启发式算法解决大规模MIP模型的求解难度。 灌溉效率与需求预测： 探讨了如何利用网络流模型优化区域灌溉分配网络，减少输水损耗。同时，介绍了时间序列分析和机器学习方法辅助的需水预测模型，如何与优化模型相结合，实现精确的需求驱动管理。 水质管理与污染控制： 从点源和面源污染源的识别与控制入手，应用最优控制理论和大规模线性规划来设计成本最低的污染削减路径，并评估不同环境法规下的长期生态经济效益。 第三部分：生态系统与生物资源管理 生物资源的管理涉及复杂的生态动力学、生物多样性维护和经济效益最大化之间的权衡。 可持续渔业管理： 重点介绍了基于年龄结构或勃特斯模型（Pella-Tomlinson Model）的产量优化模型。深入探讨了如何利用最优控制理论来设计“最大持续捕捞量”（MSY）或“最大经济收益捕捞量”（MEY）的捕捞努力量路径，并讨论了在不确定性下实施固定配额与动态配额的优劣。 林业资源规划： 从林地多目标规划（包括木材、碳汇、休闲价值）出发，系统介绍了长期采伐计划的制定。详细分析了空间优化技术（如元胞自动机结合优化）在模拟森林火灾扩散、病虫害传播以及优化带状采伐模式中的应用。 生物多样性保护： 本章将重点放在“保护区网络设计”问题。这通常被建模为一个集合覆盖或设施选址问题，但需要引入物种分布数据的不确定性。分析了如何使用多目标优化方法，在最小化保护成本的同时，最大化关键物种的生存概率和生态廊道的连通性。 第四部分：能源、矿产与环境基础设施的优化 本部分拓展了运筹学在关键基础设施和能源转型中的应用。 可再生能源选址与集成： 针对风能和太阳能发电的间歇性特点，运用随机规划和场景分析法，优化电网节点的容量配置和储能系统的部署策略，以最小化弃风弃光和系统运营成本。 矿产资源开采序列优化： 矿山生产计划是一个典型的多阶段、长周期决策问题。本书详细介绍了如何构建考虑采矿安全性、冶炼能力限制和市场价格波动的三维或四维整数规划模型，以确定最优的采掘顺序和生产速度。 废弃物管理与循环经济： 探讨了城市固体废弃物收集路线优化（VRP变体）、回收设施的选址布局以及物流网络的设计，以促进物质流向闭环。分析了生命周期评估（LCA）数据如何融入成本函数，以实现环境影响最小化的目标。 第五部分：前沿方法与跨领域集成 本部分展望了运筹学在自然资源管理中的未来发展方向。 大规模计算挑战与求解器： 鉴于资源管理问题的规模巨大，本章介绍了并行计算、大规模稀疏矩阵处理技术，以及如何有效利用商业求解器（如CPLEX, Gurobi）的高级功能。对于难以精确求解的问题，则侧重介绍先进的元启发式算法（如禁忌搜索、遗传算法）在生成高质量可行解方面的应用。 数据驱动的决策： 探讨了机器学习（ML）与优化（OR）的深度融合，即“可解释性优化”（Explainable Optimization）。如何利用预测模型的结果作为优化模型的输入参数，并构建反馈循环，使模型能够适应持续变化的环境数据。 群体决策与社会公平性： 认识到资源管理决策往往涉及多方利益冲突，本书最后讨论了如何将博弈论和多准则决策分析（MCDA）方法集成到运筹学框架中，以评估和促进决策的社会公平性和利益相关者的接受度。 结语：连接科学与实践的桥梁 《自然资源管理中的运筹学手册》不仅是一本理论的汇编，更是一份关于如何将严谨的数学工具应用于复杂地球系统的行动指南。它挑战读者超越传统的、孤立的学科思维，拥抱系统优化和跨学科协作的力量，以期为全球自然资源的可持续利用提供坚实的科学支撑。

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作为一名在公共政策领域工作的分析师，我一直致力于寻找能够为环境和资源政策提供科学依据的工具和方法。当我在书架上看到《Handbook of Operations Research in Natural Resources》这本书时，我立刻意识到它可能是我一直在寻找的那个关键拼图。我期望这本书能够提供一系列成熟的运筹学模型和分析框架，帮助我更有效地评估不同政策选项的潜在影响。例如，在考虑能源转型政策时，我希望这本书能够介绍如何运用优化模型来分析不同可再生能源技术的成本效益，以及如何规划电网的升级以适应能源结构的改变。在水资源管理方面，我期待它能提供关于如何通过数学模型来优化水资源分配方案，以满足不同地区和不同用户的需求，同时又要考虑生态流量的要求。此外，我也对书中可能提及的决策支持系统（DSS）的构建和应用非常感兴趣，希望它能展示如何将复杂的运筹学模型集成到实际的决策支持系统中，从而提高政策制定的效率和科学性。这本书无疑将成为我工作中不可或缺的参考资料，帮助我为可持续的自然资源管理和环境保护贡献我的专业力量。

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作为一名对环境经济学和可持续发展领域略有涉猎的研究者，当我看到《Handbook of Operations Research in Natural Resources》这本书名时，我的脑海中立刻浮现出无数个有趣的场景。我设想这本书会深入探讨如何运用复杂的数学工具来解决我们这个星球面临的严峻挑战。例如，在考虑气候变化的影响时，它是否会提供模型来优化可再生能源的部署，以最小化碳排放？在应对土地退化和生物多样性丧失的问题上，它是否会介绍如何通过空间优化技术来规划保护区，或者如何设计激励机制来鼓励可持续的土地利用方式？我对书中可能涉及的案例研究尤其感兴趣，希望能看到那些将抽象的运筹学概念转化为现实解决方案的生动例子。比如，是否会有章节详细阐述如何利用大规模的优化算法来管理国家公园的游客流量，以减少对脆弱生态系统的干扰？或者，书中是否会展示如何通过模拟和优化来制定更有效的洪水预警和应对策略，从而减少生命财产损失？这本书的出现，无疑会为我们提供一个全新的视角来审视和解决复杂的自然资源管理难题。

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从一个对自然科学的宏大问题充满好奇的普通读者角度来看，《Handbook of Operations Research in Natural Resources》这个书名本身就充满了探索的意味。我好奇这本书将如何揭示隐藏在自然界各种复杂系统背后的数学规律。它是否会像一部科学探险指南，带领我们深入到森林、海洋、河流的深处，用运筹学的语言去理解它们的运作机制？我脑海中勾勒出的画面是，它会用精妙的图表和清晰的解释，展示科学家们是如何通过建立数学模型来模拟生态系统的动态变化，预测物种数量的波动，或者评估不同干预措施对环境的长远影响。例如，在关于海洋资源的部分，我希望它能详细介绍如何运用运筹学来理解和管理复杂的渔业种群动态，或者如何优化海洋观测网络的布局，以更有效地监测海洋污染和气候变化。这本书可能不仅仅是为专业人士准备的，它或许也能为那些希望更深入地理解我们所生活的地球，以及人类如何与之和谐共处的人们，提供一个全新的视角和深刻的启示。

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这本书名听起来就很有分量， Handbook of Operations Research in Natural Resources，光是这个名字就能勾起我对它内容的好奇心。我一直在寻找一本能够系统性地梳理运筹学如何在自然资源领域得到实际应用的著作，而这本书似乎正是我梦寐以求的那一本。想象一下，它能够将复杂的运筹学模型，比如线性规划、整数规划、动态规划等等，与林业管理、渔业资源可持续发展、水资源分配、能源开采优化等紧密结合起来。我期待它能深入剖析这些模型是如何被构建、求解，并最终为决策者提供切实可行的建议。例如，在林业领域，它可能会探讨如何通过优化采伐计划来最大化经济效益的同时，又能保证森林的可持续生长和生态平衡。在渔业方面，它可能涉及如何通过数学模型来设定捕捞配额，以防止过度捕捞，保护海洋生态系统的健康。水资源管理方面，它或许会介绍如何利用运筹学来优化水库调度，应对季节性缺水和洪涝灾害。总而言之，我对这本书寄予厚望，希望它能成为我理解和应用运筹学解决自然资源问题的宝贵工具，为环境保护和可持续发展贡献一份力量。

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我是一名在农业领域工作的技术人员，平时工作中经常会遇到关于资源最优配置的问题，比如水、肥、土地的利用效率。当我在书店看到《Handbook of Operations Research in Natural Resources》这本书时，感觉就像找到了救星一样。我希望这本书能够教会我一些实用的、可操作的方法，来提高农业生产的效率和可持续性。比如，它是否会介绍如何利用线性规划或遗传算法来优化农作物的种植布局，从而在有限的土地和水资源条件下，最大化产量并减少环境污染？我特别期待书中能够有关于精准农业方面的应用，比如如何结合传感器数据和运筹学模型，来指导个体农田的施肥和灌溉决策，实现资源的精细化管理。另外，我对书中可能提及的风险管理和不确定性分析也充满了兴趣，因为农业生产总是会受到天气、市场价格等多种不确定因素的影响，我希望能学习如何通过运筹学来评估和应对这些风险。总而言之，这本书的出现，对我来说，不仅仅是一本理论书籍，更是一本能够直接指导我工作的实用手册。

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