水利规划中现有的大系统优化模型可归纳为3类。

水资源大系统最优化大系统递阶模型

即规划系统分多层组成，其最上层为整个水利规划问题的协调优化模型，以下各层则为暂时割断彼此联系的各子系统的优化模型，上、下层之间各由协调变量联结，通过反复修改协调变量和交替进行上、下层优化模型的迭代计算，以获得整个水利规划的优化决策。这一模型具有降低维数、便于优化运算和仿真性好等优点，已广泛应用于中国各类水利规划中。

水资源大系统最优化大系统组合模型

又称模型系统，根据大型复杂水利规划问题建立由一组单一模型（如各种数学规划模型、模拟模型等）构成的组合模型。但模型本身不具有一定的结构模式，而由多个模块组成，如各项工程布局和规模的优选模块、上程排序模块和经济社会和环境评价模块等。这些模块通常都按各项水利规划优化决策要求，以一定的顺序和层次进行有机组合，使其具有多种决策功能且仿真性能好又能便于求解。20世纪80年代以来，它已成功地广泛应用于中国水利规划中，如将包括多维随机动态规划、多目标规划和大系统分解协调等模型在内的多目标多层次组合模型用于库群电站优化规划：将包括线性规划、动态规划、整数规划、模拟技术以及大系统分解协调等模型在内的组合模型应用于地区水资源优化规划等。

水资源大系统最优化大系统广义模型

把数学模型和知识模型融合于一体的优化决策模型，可用以求解水利规划中难以定量的半结构化和非结构化决策问题。广义模型的建模途径一般有：①将人的知识和经验，利用专家评分法、层次分析法以及专家系统等与数学模型结合构成。②将知识和经验组合到不同于一般数学规划模型的模糊决策模型、灰色系统模型和人工神经网络模型中。③运用交互作用原理，将人的知识和经验，借助专家系统，在计算机上实现与数学模型的结合，形成一种人机协调的模型。开展广义模型的研究和应用既是近1 0年来大系统优化理论中的重要进展之一，也是今后的重要发展方向。

随着水利规划系统分析技术的不断发展和计算机信息系统的广泛应用，决策支持系统在中国水利系统的规划和管理中都已得到了多方向的研究和应用，如黄河防洪决策支持系统和京津唐地区水资源规划决策支持系统等。决策支持系统是基于计算机完成信息收集、处理、提供和实现分析、推理、选择优化决策的人机交互系统，它为决策者和系统分析人员创造了一种完善和高效的决策环境，为求解水利规划中结构化和非结构化等各种决策问题，提供了有力支持。

大系统优化技术是中国水利规划系统分析中发展得较快的学术领域。大系统优化的基本学术思想是把一个大型复杂的水利规划问题，根据规划要求和水文与自然地理特征、行政区划或功能与目标等，分解成若干规模较小、影响因素比较简单的子系统；再分别建立数学模型进行择优；而后根据整个规划的总目标，调整和修改各子系统的输入和输出，实现整个系统的优化。

本书介绍了水资源（工程）系统优化规划和调度的理论、方法和一些应用实例。从水资源开发利用及其策略思想的近代发展以及水资源系统分析出发，介绍了最优化技术和多目标规划的最新发展及相关的新理论、新成果。阐述了防洪、水力发电和供水等各类水利系统——水库群优化规划、调度的理论和实用的多种方法。最后介绍了大系统分解协调技术和在大中型水资源系统优化课题中的应用。

本书内容充实，叙述深入浅出，既适用于水资源规划管理和相关专业研究生的专业学习和参考，也可供从事水资源规划和管理的广大工程技术人员参考。

前言

第一章 绪论

第一节 水资源开发利用及其策略思想的近代发展和水资源系统分析问题的提出

第二节 系统工程（系统分析）的基本概念和主要内容

第三节 水资源系统的特点和分析途径——系统分析方法具体应用

第一篇 最优化技术

第二章 最优化技术简介一——基础部分

第一节 有关名词和术语及其概念

第二节 微积分方法——古典最优化方法

第三节 梯度法及坡度寻查技术——无（有）约束时的最小化寻查技术

第四节 线性规划及其求解的几种思路和方法

第五节 分解筛选法解线性规划的概念方法及多重解求解

第六节 非线性规划问题简介及二次规划之求解

第七节 动态规划方法及其发展

第八节 模拟技术（Simulation）和取样方法

该书在介绍水资源系统优化基本原理的基础上，阐述了系统优化方法在水资源规划、设计和配置中的应用，并将 Excel优化工具、LINGO及Matlab优化工具箱引入例题的求解中，书中很多实例采用一题多解的方式来解决，为学生分析和处理复杂工程问题提供了思路和途径。