雙層規(guī)劃模型在山東省楊樹速生豐產(chǎn)林經(jīng)營規(guī)劃中.pdf

1、本文以山東省楊樹人工林為研究對象，以matlab軟件為應(yīng)用平臺，運用森林經(jīng)理學相關(guān)原理，探討了楊樹區(qū)域化經(jīng)營的研究方法，成功建立了楊樹速生豐產(chǎn)林經(jīng)營雙層規(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，把價格風險整合到模型中，并應(yīng)用蒙特卡洛模擬價格風險因子。最后給出了兩個速生豐產(chǎn)林應(yīng)用實例，證明了所建模型及遺傳算法的科學性。
　　 主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下：
　　 1、結(jié)合山東省楊樹速生豐產(chǎn)林經(jīng)營規(guī)模小、經(jīng)營權(quán)分散

2、等現(xiàn)實經(jīng)營情況，根據(jù)雙層模型的建模原理及技術(shù)，建立了楊樹速生豐產(chǎn)林經(jīng)營決策雙層規(guī)劃模型。模型的上層決策者為林業(yè)局等縣級行政單位，目標是使整個縣級區(qū)域內(nèi)的速生豐產(chǎn)林齡級結(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)營聯(lián)合體，目標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，最大化速生豐產(chǎn)林經(jīng)營聯(lián)合體的經(jīng)濟效益。以實現(xiàn)科學的統(tǒng)一規(guī)劃、確定速生豐產(chǎn)林發(fā)展的合理模式，同時為廣大個體林主進行合作經(jīng)

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

4、建立的楊樹速生豐產(chǎn)林經(jīng)營決策雙層規(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其進行求解。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，由上層計算其目標值和適應(yīng)度，并繼續(xù)應(yīng)用遺傳算法對上層進行優(yōu)化，最后輸出優(yōu)化后的最優(yōu)解。
　　 4、最后，通過實例分析對建立的雙層規(guī)劃模型和不確定性雙層規(guī)劃模型的科學性進行了檢驗，同時對算法的有效性進行了驗證。通過實例結(jié)果可知，所建立的雙層

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