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。