雙層規(guī)劃模型在山東省楊樹(shù)速生豐產(chǎn)林經(jīng)營(yíng)規(guī)劃中.pdf

1、本文以山東省楊樹(shù)人工林為研究對(duì)象，以matlab軟件為應(yīng)用平臺(tái)，運(yùn)用森林經(jīng)理學(xué)相關(guān)原理，探討了楊樹(shù)區(qū)域化經(jīng)營(yíng)的研究方法，成功建立了楊樹(shù)速生豐產(chǎn)林經(jīng)營(yíng)雙層規(guī)劃模型，并應(yīng)用雙層遺傳算法成功求解了該模型。在此基礎(chǔ)上，把價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)整合到模型中，并應(yīng)用蒙特卡洛模擬價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)因子。最后給出了兩個(gè)速生豐產(chǎn)林應(yīng)用實(shí)例，證明了所建模型及遺傳算法的科學(xué)性。
　　 主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下：
　　 1、結(jié)合山東省楊樹(shù)速生豐產(chǎn)林經(jīng)營(yíng)規(guī)模小、經(jīng)營(yíng)權(quán)分散

2、等現(xiàn)實(shí)經(jīng)營(yíng)情況，根據(jù)雙層模型的建模原理及技術(shù)，建立了楊樹(shù)速生豐產(chǎn)林經(jīng)營(yíng)決策雙層規(guī)劃模型。模型的上層決策者為林業(yè)局等縣級(jí)行政單位，目標(biāo)是使整個(gè)縣級(jí)區(qū)域內(nèi)的速生豐產(chǎn)林齡級(jí)結(jié)構(gòu)合理化。下層決策者為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)速生豐產(chǎn)林經(jīng)營(yíng)聯(lián)合體，目標(biāo)是在滿足上層限額采伐的條件下，使采伐收入最大化。此模型的目的是探索如何在改善不合理的林齡結(jié)構(gòu)的同時(shí)，最大化速生豐產(chǎn)林經(jīng)營(yíng)聯(lián)合體的經(jīng)濟(jì)效益。以實(shí)現(xiàn)科學(xué)的統(tǒng)一規(guī)劃、確定速生豐產(chǎn)林發(fā)展的合理模式，同時(shí)為廣大個(gè)體林主進(jìn)行合作經(jīng)

3、營(yíng)提供決策技術(shù)和方法支持，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)速生豐產(chǎn)林的永續(xù)利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大區(qū)域水平上的可持續(xù)發(fā)展。
　　 2、在建立楊樹(shù)速生豐產(chǎn)林經(jīng)營(yíng)決策雙層規(guī)劃模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合收集的近十年速生豐產(chǎn)林木材價(jià)格的數(shù)據(jù)，把價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)因子納入模型，建立不確定性雙層規(guī)劃模型，應(yīng)用蒙特卡洛模擬價(jià)格因子。蒙特卡洛模擬的具體步驟包括：（1）建立隨機(jī)概率模型；（2）
　　 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；（3）進(jìn)行隨機(jī)抽樣模擬；（4）遺傳算法求解模型。
　　 3、對(duì)

4、建立的楊樹(shù)速生豐產(chǎn)林經(jīng)營(yíng)決策雙層規(guī)劃模型及不確定性雙層規(guī)劃模型，采用雙層遺傳算法對(duì)其進(jìn)行求解。首先在上層約束范圍內(nèi)產(chǎn)生一組上層變量，在此基礎(chǔ)上由下層應(yīng)用遺傳算法尋優(yōu)；然后將優(yōu)化的結(jié)果反饋到上層，由上層計(jì)算其目標(biāo)值和適應(yīng)度，并繼續(xù)應(yīng)用遺傳算法對(duì)上層進(jìn)行優(yōu)化，最后輸出優(yōu)化后的最優(yōu)解。
　　 4、最后，通過(guò)實(shí)例分析對(duì)建立的雙層規(guī)劃模型和不確定性雙層規(guī)劃模型的科學(xué)性進(jìn)行了檢驗(yàn)，同時(shí)對(duì)算法的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)實(shí)例結(jié)果可知，所建立的雙層

5、規(guī)劃模型具有較好的實(shí)用性，在整體齡級(jí)結(jié)構(gòu)得到較好改善的情況下，下層各經(jīng)營(yíng)者的經(jīng)濟(jì)效益也比較顯著。并且齡級(jí)結(jié)構(gòu)改善的越好，經(jīng)濟(jì)效益的損失就越大。并且對(duì)限額采伐的影響進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果表明：限額采伐約束的放松可以使齡級(jí)結(jié)構(gòu)得到更好的改善。另外對(duì)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)因子的模擬實(shí)驗(yàn)也充分證明了蒙特卡洛模擬的有效性。在價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)狀況下，齡級(jí)結(jié)構(gòu)能夠得到較好的改善，并且相比較固定價(jià)格時(shí)，經(jīng)濟(jì)收益有所增加。
　　 通過(guò)對(duì)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)因子的不確定性進(jìn)行模擬，不僅能