数学模型概述-环境量评价与系统分析
环境系统分析概论
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二、系统的特性
目的性 集合性 阶层性
特征
相关性 整体性 环境适应性
1. 目的性
系统是为追求一定的目的而建立的 , 复杂系统往往是一个多目的系统。而系统目 的可以分解为多层次的目标,构成一个目标 体系。实现全部的系统目标,就等于实现了 系统目的。
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3. 阶层性
子系统或者系统元素在系统中是按照一 定的层次结构排列的 , 组成一定的递阶结 构, 每一个子系统或系统元素的位置是按照 系统的功能确定的。由于子系统或系统元 素在系统中的作用差别 , 使它们之间形成 如下 3 种关系。
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29
为什么掌握系统分析方法学?
❖ 系统分析方法已经渗透到经济、社 会生活的几乎所有领域。应用数学和 计算机技术的飞速发展,为系统分析 学科的发展和进步奠定了理论与技术 基础, 环境保护事业的需求则为环境 系统分析提供了发展的动力。
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30
怎样来实现利用系统分析方法解决 环境问题的能力，提高科学预测和 决策水平？
环境系统分析
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对环境工程人才的知识结构和能力的要求
❖环境工程专业人才培养应具备良好的政治 素质、思想素质、道德品质、法制意识、 诚信意识、团体意识；
❖具备良好的文化素质、文学艺术修养、现 代意识、人际交往意识；
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2
❖具备良好的科学素质和工程素质。 科学素质包括科学思维方法、科学研究
环境监测、环境评价、环境规划和管理、生
态工程等专业知识。
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7
环境规划
❖ 是指为环境与社会经济协调发展，把 “社会－经济－环境”作为一个复合生 态系统，根据社会经济规律、生态规律 和地学原理，对其发展变化趋势进行研 究而对人类自身活动和环境所做的时间 和空间的合理安排。
应用数学模型对江西化肥有限责任公司环境空气质量进行功能评价
１ ● ●●Ｊ
１
为表 １ 中各种污染因子的检测值，１ｘ， ｘ， ｘ， （）№（）如（）
（）代表 了每一个 污染 因子 对每 一级 环境 质 量标 准 ｘ， 的隶 属程度 。据 此 ， 可计算 出各 环境 因 子对各 类 环 境
标准 的隶属度。根据表 １中不 同 区域的污 染物 的检 测
＝
４ｊ ［ Ｌ０ ｏ。 ｌ ． ０ ０ ６ １ ４
。
．
５６ ０ ３
Ｊ
由综合 评价结果得 ｂ＝ ． ５ ２ ０７ 为最大值 ， 明第 二 ９ 说
级 的环境质量标准对综 合环境分级 指数 的隶 属程度 最
．
（） ２ 厂区 ：
高， 相对于生 活区的 ｂ值 ， 区的环境空气质量更接 近 ２ 厂 于二级标 准。 由此可知 江西 化肥有 限责任公 司生 活区
个 区间的归为三级标准 。 第二步 ： 计算各污 染因子对 各类标 准的隶属度 ， 即
计算关系矩阵 Ｒ 。计算隶属度时， 采用线形隶属函数，
维普资讯
ｚｏ 年 ６ ｏ７ 月
即
应用数学模型对 江西 化肥有限 责任公 司环境 空气质量进行 功能评价
生 活 区 厂 区
００ ３ ． ４ ００ ３ ． ４
０． ３ Ｉ１ ） ０∞ １ ．
０． ７ ０４ ０． ７ ０４
套公式和算法即称之为数学模型。
环境 质量 的功 能评价 亦称 环境 质量 分级 ， 在 多 是
（ ： 注 为年平均值 ）
表 ２ 各项污染物的浓度限值 （Ｂ ９ — ９６ Ｇ ￣ ５ １９）
第一步 ： 确定分级代表值 （ｉ ｅ 和基点值 （）结 果见 ） Ｓ， 表 ３分级代表值和基点值） （ 。
环境pc指标-概述说明以及解释
环境pc指标-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分应该对整篇文章进行简要介绍，以便读者了解该文的主旨和内容。
可以按照以下方式编写概述部分：在当前人类社会的快速发展与经济繁荣的同时，环境污染问题日益突出，对人类和地球造成了严重的威胁和影响。
为了解决环境问题，科学家们提出了环境污染指标（PC指标），作为衡量环境质量和监测环境污染程度的重要工具。
本文旨在系统地介绍环境PC指标的定义、意义和分类，为了更好地了解和评估环境污染的情况，同时也探讨了其测量方法以及影响指标数值的因素和监测手段。
在正文部分，我们将分别深入探讨这些内容，并通过实际案例和数据进行分析。
在结论部分，我们将总结环境PC指标的重要性和应用价值，探讨其发展趋势和未来面临的挑战。
最后，我们将提出一些建议和启示，以促进环境保护和可持续发展。
通过本文的阅读，读者将能够深入了解环境PC指标的相关知识，增强对环境污染问题的认识，并为环境保护和可持续发展提供一定的指导和启示。
同时，本文也希望引起读者对环境问题的关注，并促使大家共同行动起来，努力改善和保护我们的环境。
文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要介绍了本文的概述、文章的结构和目的。
首先，对环境污染指标的重要性进行了简要的介绍，并解释了本文研究的目的和意义。
接下来，给出了本文的整体结构，即引言、正文和结论三个部分，以及各部分的内容概述。
正文部分是本文的主要内容，包括环境污染指标的定义和意义、分类和测量方法，以及影响因素和监测手段。
2.1节首先对环境污染指标进行了定义和意义的阐述，解释了环境污染指标的概念以及其在环境保护和可持续发展中的重要性。
2.2节对环境污染指标进行了分类，并介绍了常用的测量方法，以便更好地评估环境质量。
2.3节则探讨了环境污染指标的影响因素和监测手段，深入分析了环境污染指标受到的主要影响因素及其监测与预警手段。
结论部分是对全文的总结和归纳，同时对环境污染指标的重要性、发展趋势和挑战进行了讨论。
环境系统分析
环境系统分析环境系统分析一、名词解释1.系统：系统是由两个或者两个以上相互独立又相互制约、执行特定功能的元素组成的有机整体。
2.环境系统分析：以环境质量的变化规律、污染物对人体和生态的影响、环境自净能力以及有关环境工程技术原理为依据，运用系统工程学的理论和方法，研究如何建立起一个合理的环境污染预防控制系统的数学模型，并研究如何利用它来分析各种污染控制过程可调因素(或各种可替换方案)对环境目标或费用、能耗等的影响，以及寻求最优决策方案。
3.数学模型：根据所观察到的现象，归结成一套反映其数量关系的数学关系式与算法，用以描述对象的运动规律，这套公式和算法称为数学模型。
4.湍流扩散：湍流扩散是湍流流场中质点打的各种状态的瞬间值相对于其时间平均值的随机脉动而导致的分散现象。
5.弥散：由空间各点湍流流速时平均值和流速时平均值的空间平均值的系统差别所产生的分散现象。
6.灰箱模型：复杂问题，主要因果关系清楚，但许多机理细节(参数)不明，可描述事物运动状态的大致变化，与实际情况有一定误差，又称半机理模型。
白箱模型：因果关系十分清楚，物理、化学运动机理(参数)完全掌握；可精确描述事物运动状态的全部变化，又称机理模型黑箱模型：因果关系不明，只有输入、输出统计关系；仅在一定区间内基本正确。
7.水体富营养化：水体中的植物营养物质含量增加，导致水生生物的大量繁殖，主要是各种藻类的大量繁殖，一方面使鱼类生存空间减小，另一方面使水体通气不良，溶解氧下降，引起水质恶化，鱼类死亡。
8.地下水污染：凡是在人类活动的影响下，地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象。
9.地下水污染物：凡是人类活动导致进入地下水环境，会引起水质恶化的溶解物或悬浮物，无论其浓度是否达到使水质明显恶化的程度。
10.大气污染：指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人类的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。
环境系统分析复习整理 复习笔记
第一章 环境系统分析概论体的，因此 即使每一个元素都不很完善，但也可以组合出一个具有良好功能的系统 *4.系统分析的定义：系统分析可以被理解为一个队研究对象进行有目的，有步骤的探索过程，通过分解与综合的反复协调，寻求满足系统目标的最佳方案。
（系统分析的最大特点是追求总体目标的最优）人体和生态的影响，环境工程技术原理和环境经济学等为依据，并综合运用系统论、控制论和信息论的理论，采用现代管理的数学方法和电子计算机技术，对环境问题和防止工程进行系统分析，谋求整环境保护对象：自然保护区系统，生态保护区系统，空气污染控制系统 ，水污染控制系统， 都市生态环境系统环境管理功能： 环境监测系统 ，环境执法系统， 环境规划管理系统 ，排污申报管理系统， 环境统计管理系统 ，排污收费管理系统污染物的发生与迁移过程产业类型：污染物发生系统，污染物输送系统，污染物处理系统，接受污染物的环境系统， 矿山环境系统，冶金环境系统，环保产业系统第二章 数学模型概述1 一元线性回归分析（最小二乘法） 两个假设：所有自变量的值均不存在误差，因变量的值则含有测量误差与各自测量点拟合最好的直线为能使各点到直线的竖向偏差的平方和最小的直线（也就是将尽可能地靠近所有的点）。
设有n 对x.,y 的值适合线性方程y=mx+b 。
如果已知b 、m 的值，就可以根据自变量xi 的值计算出对应的因变量的值设为yi ’，另di 为测量值与计算值的偏差，则： di ＝yi －yi ’=yi －（b+mxi ）偏差平方和：2211[()]n ni i z di yi b mxi ====-+∑∑为使平方和最小，他们必需满足必要条件：0z b ∂=∂0z m ∂=∂解得：2. 模型的检验：（图形表示法，相关系数法，相对误差法）相关系数法：相关系数是用来度量计算值和观测值的吻合程度的量，用r 表示：其中yi ，'yi 为测量值和计算值 y ，'yi 为测量值和计算值的平均值。
环境质量与系统分析
数学模型概述
数学模型的 定义和分类
如果一个事物 M 与另一个事物 S 之间，满足两个条件: M 中包含有一些元素(分量)，每个元素(分量)分别对应和代表 S 中的一个元素(
分量)； M 中的上述分量之间应存在一定的关系，这种个关系可以用于与 S 的分量间关系
进行类比。我们则将事物 M 称为事物S 的模型。从形式上看，模型可分成抽象模型和 具体模型。
第十页, 共四十八页。
环境质量评价与环境系统分析
1 环境质量评价与系统分析概念的区别与联系 环境质量评价是对环境状态优劣进行定量描述的一项工作。这种定 量描述可是对过去、现在或未来的说明、评定和预测。 系统分析则是一种方法和手段。
系统分析的思想和方法贯穿在环境质量评价的全部过程中。没有系 统分析的的思想和方法, 环境质量评价是无法进行的。
第九页, 共四十八页。
若对大鱼和小鱼都具有相同的捕捞比率,原模型转变为
k 值愈大,平衡中心向右下方的偏移愈烈, 小鱼种群数所占百分比增大。若 k 值愈小, 平衡中心向右下方的偏移较小, 大鱼种 群数 所占百分比增大。
“捕食模型”被用来说明不适当使用毒药 控制
农作物的虫害时, 由于对虫害(x)和虫害的 天敌(y)造成了同样的伤害, 因此系统的中心 向有利于虫害的方向偏移。
第二十二页, 共四十八页。
第二十三页, 共四十八页。
4. 相关性检验 在建立了两个变量 y与 x之间的线性回归方程后，还必须判别 y 与 x之间是否真有线性相关关系。
相关系数检验法:使用相关系数检验法还可以用来比较不同结构 模型对实际事物描述的符合程度。 由于 y与 x可以是任何数据集合, 如果它们分别代表的是数学 模型的计算值和用来检验的一组观测值, 相关系数 R 愈大, 数 学模型愈准确；反之, 相关系数愈小, 数学模型就愈不准确。
环境系统数学模型
《环境系统数学模型》课程教学大纲（Environmental System Mathematical Model）一、基本信息课程编号：C2113215课程类别：专业选修课适用层次：本科适用专业：环境工程、环境科学开课学期：7总学分：1.5总学时：24学时考核方式：考查二、课程教育目标环境系统数学模型是指用数学语言对环境系统各组成要素之间的关系进行描述，通过数学上的演绎推理和分析求解，使我们能够发掘出环境系统发展的内在规律，进而寻求到解决环境与经济之间的矛盾的有效途径。
三、教学内容与要求第一章：环境系统与数学模型（4学时）教学内容：环境系统、数学模型基本要求：了解环境系统和数学模型的定义与内在选择关系，掌握建立环境系统数学模型的思路。
重点：模型建立的过程难点：数学模型第二章：环境质量模型（4学时）教学内容：污染物运动的特征、模型的推导与解析基本要求：掌握环境质量模型的推导、建立和解析的基本原理和方法重点：模型的推导与解析难点：模型的推导与解析第三章:水质模型（8学时）教学内容：地表水一维、二维模型基本要求：掌握河流、河口、近海、湖库、排污水的水质模型的建立与解析重点：河流、湖库、排污水、近海等水质模型难点：河流三维水质模型第四章：大气质量模型（8学时）教学内容：大气污染预测模型、大气质量规划模型、大气污染扩散模型基本要求：了解大气污染预测模型和规划模型、掌握大气污染扩散模型重点：大气污染源扩散模型难点：大气污染源扩散模型四. 作业、练习的安排与要求每章留有思考题或文献阅读。
五. 各个章节学时分配六. 相关联的课程1.预修课程高等数学、大气污染控制工程、水污染控制工程2.后续课程：无七. 教材与教学参考书1.建议教材：《环境系统数学模型》郑彤、陈春云著化工出版社 2003年2.建议参考书目：《环境系统工程》侯可复北京理工大学出版社 1992年《环境系统工程方法》汤岳勇等中国环境科学出版社 1990年《环境系统分析》程声通高教出版社 1990年八.成绩评定考核的方式与方法：考查平时考核、提问为20% ；课程论文为80%编写人（签字）：李光浩编写人职称：教授审阅人（签字）：审阅人职称：审批人（签字）：审批人职务：本大纲启用日期：年月日《环境系统数学模型》课程简介课程编号：C2113215英文名称：Environmental System Mathematical Model学分：1.5 学时：24授课对象：环境工程、环境科学课程目标：环境系统数学模型是指用数学语言对环境系统各组成要素之间的关系进行描述，通过数学上的演绎推理和分析求解，使我们能够发掘出环境系统发展的内在规律，进而寻求到解决环境与经济之间的矛盾的有效途径。
环境系统分析复习题
概念解释：1.系统：是由两个或两个以上,相互独立又相互制约,执行特定功能的元素组成的有机整体。
2.系统分析：对研究对象进行有目的、有步骤的探索和研究过程，它运用科学的方法和工具确定一个系统所应具备的功能和相应的环境条件，以确定实现系统目标的最佳方案。
3.环境系统分析：是研究环境系统规划、设计管理方法和手段的技术科学，它以环境质量的变化规律、污染物对人体和生态的影响，环境工程技术原理和环境经济学等为依据，并综合运用系统论、控制论和信息论的理论，采用现代管理的数学方法和电子计算机技术，对环境问题和防止工程进行系统分析，谋求整体优化解决。
4.环境质量基本模型：反映污染物在环境介质中运动的基本规律的数学模型，称为环境质量基本模型，简称基本模型。
5.灰箱模型：复杂问题，主要因果关系清楚，但许多机理细节(参数)不明，可描述事物运动状态的大致变化，与实际情况有一定误差，又称半机理模型（许多含物理意义的统计模型）。
6. 黑箱模型：即输入-输出模型。
因果关系不明，只有输入、输出统计关系，仅在一定区间内基本正确。
需要大量的输入,输出数据以获得经验模型。
它们可在日常例行观察中积累,也可由专门实验获得。
.7．白箱模型：因果关系十分清楚，物理、化学运动机理(参数)完全掌握；可精确描述事物运动状态的全部变化，又称机理模型8. 推流迁移：推流迁移是指在气流或水流作用下污染物产生的转移作用。
推流作用只改变污染物的位置而不改变污染物的浓度。
9. 湍流扩散：湍流流场中质点的各种状态（流速、压力、浓度等）的瞬时值相对于其时平均值的随机脉动而导致的分散现象10. 弥散：由于横断面上实际的流速分布不均匀引起的，在用断面平均流速描述实际运动时，就必须考虑一个附加的，由流速不均匀引起的作用。
11.污染物到达岸边（或地面）所需的距离：在二维环境中，污染物中心排放下，如果岸边的污染物浓度达到断面平均浓度的5％，则称污染物到达岸边或地面，从污染物排放点到污染物到达岸边的距离称为污染物到达岸边所需的距离。
环境系统分析教程
环境系统分析教程环境系统分析是一种综合性的研究方法，旨在深入了解和评估一个特定系统的环境影响。
它不仅考虑自然环境因素，还包括社会、经济和政治因素。
环境系统分析是一种操作性的方法，可以帮助决策者制定有针对性的政策和管理决策。
环境系统分析通常包括以下几个步骤：1. 定义系统边界：首先，需要确定分析的系统范围。
这可以是一个具体的地区、一个产业或一个特定的环境问题。
2. 收集数据：接下来，需要收集相关的数据和信息。
这包括自然环境数据、经济数据、社会数据等。
数据可以通过各种途径获得，如调查、采样、实地观察等。
3. 建立模型：在收集数据之后，需要建立一个数学模型来描述系统的各个组成部分和它们之间的相互关系。
模型可以是一个简单的数学方程，也可以是一个复杂的计算机模拟模型。
4. 分析和评估：利用建立的模型，可以进行各种分析和评估。
例如，可以评估不同政策措施对系统的影响，也可以预测未来可能的变化和风险。
5. 结果汇报和推断：最后，将分析和评估的结果进行整理和总结，并向决策者汇报。
这些结果可以帮助决策者制定相应的政策和管理措施，以实现可持续发展和保护环境的目标。
环境系统分析是一项复杂的任务，需要跨学科的合作和综合运用各种方法和工具。
它可以应用于多个领域，如城市规划、能源管理、自然资源管理等。
通过系统地分析和评估环境系统，我们可以更好地了解系统的运行机制，发现潜在的问题和挑战，并制定相应的解决方案。
这有助于促进可持续发展和环境保护的目标的实现。
总的来说，环境系统分析是一种重要的决策支持工具，可以帮助我们更好地理解和评估环境问题。
它提供了一种系统性的方法，可以帮助我们制定有效的政策和管理策略，以实现可持续发展和保护环境的目标。
建模简介
数学建模概述社会实际问题中的问题是复杂多变的，量与量之间的关系并不明显，并不是套用某个数学公式或只用某个学科、某个领域的知识就可以圆满解决的，这就要求我们有较高的数学素质。
即能够从众多的事物和现象中找出共同的、本质的东西，善于抓住问题的主要矛盾，从大量数据和定量分析中寻找并发现规律，用数学的理论和数学思维方法以及相关知识解决实际问题，为社会服务。
要解决实际问题最重要的一个步骤就是必须建立相应的数学模型。
人们逐渐认识到建立数学模型的重要性．下面将对数学模型的概念及分类作简要介绍．一、数学模型的概念数学模型是用数学语言和方法对实际问题的一种数学描述．它用数学符号公式图表等刻画客观事物的本质属性与内在规律，是所研究对象的数学模拟．具体来讲就是对于现实世界的一个特定对象，为了一个特定的目的，根据其特有的内在规律，做出一些必要的简化和假设，运用适当的数学工具，抽象归纳出的一个数学结构（或一个数学问题）．这里的特定对象，是指我们所要研究解决的某个具体问题．特定目的是指当研究一个特定对象时所要达到的特定目的，如分析、预测、控制决策等．数学工具是指数学各分支的理论和方法及数学的某些软件系统．数学结构包括各种数学方程、表格、图形等等．欧几里德所著的《几何原本》以及微积分就是一个很好的数学模型．牛顿建立的万有引力定律更可称之为大的数学模型，它不仅解释了行星的运动规律，而且对航天事业的发展也产生了巨大的影响．可见，数学模型总是和工程、经济以及其他自然科学的发展紧密结合的．数学模型主要有解释、判断、预见三大功能．其中解释功能就是用数学模型说明事物发生的原因；判断功能就是用数学模型来判断原来认识的可靠性；预见功能就是用数学模型预测未来发展，为人们的行为提供指导．二、数学模型的分类数学模型按照问题本身所处的领域和解决问题的方法，以及人们的各种不同意愿有多种不同的分类方式，下面介绍常用的几种分类．1.按照建模型所用的数学方法的不同，可分为：初等模型、运筹学模型、微分方程模型、概率统计模型、控制模型等．2.按照数学模型的应用领域的不同，可分为：人口模型、交通模型、环境模型、城市规划模型、经济预测模型、金融模型、生态模型、企业管理模型等．3.按模型中使用的变量的性质的不同，可分为：确定性模型与随机性模型、静态模型与动态模型、离散性模型与连续性模型等．4.按照建模的目的不同，可分为：描述模型、分析模型、优化模型、决策模型、控制模型和预测模型等。
中国海洋大学环境系统分析第四章环境质量基本模型(精)
环境质量：
是环境系统客观存在的一种属性，并能用定性和定量方法描述的环 境系统所处的状态。
College of Environment Science and Engineering , Ocean Uni境 科 学 与 工 程 学 院
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一维模型示意图
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College of Environment Science and Engineering , Ocean University of China
C4.环境质量基本模型
环境质量基本模型就是用数学模型来定量分析和研究各 种自然要素中污染物的迁移、转化、分布等，定量反映出环 境质量的优劣，为环境质量管理、评价、规划等服务。 环境质量基本模型是以质量平衡原理为基础，对排放到 环境介质中的污染物的迁移变化的最基本规律进行数学描述， 它也是各种环境质量数学模型（如河流水质模型、大气质量 模型）的基础。
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College of Environment Science and Engineering , Ocean University of China
中 国 海 洋 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院
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环境介质
College of Environment Science and Engineering , Ocean University of China
中 国 海 洋 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院
系统工程---第二章 系统分析与评价
（3）局部利益和整体利益相结合
（4）定量分析和定性分析相结合
山东理工大学管理学院
2.1 系统分析概述
2.1.3 系统分析的原则
（1）内部因素和外部因素相结合
在建立一个工厂或实施一 个方案时，不仅要从目前 利益出发，而且还要考虑 到将来的利益。如果采用 的方案，对目前和将来都 是有利的，这当然是最理 想的。当长远利益与当前 利益发生矛盾时，就要从 实际出发，根据各种要素 认真权衡利弊、慎重考虑。 如：毁林造田，英国与德 国的工业发展，牧民定居？
山东理工大学管理学院
模型
效果（+）
+
2.1 系统分析概述
2.1.3 系统分析的原则
（1）内部因素和外部因素相结合 （2）当前利益和长远利益相结合
构成一个系统，不仅受到内 部因素的影响，而且也受到 外部条件的制约，例如设计 一个企业，作为一个系统， 不仅要受到企业本身的各种 因素的，如生产类型、生产 过程、生产环节、物流和信 息流的相互制约，而且要受 到外部自然环境、市场状况、 协作和运输情况等外部因素 的影响。所以进行系统分析 时，必须把内部因素和外部 条件结合起来综合分析。
一个系统是由若干个子系统构 成的，如果每个子系统的效益 是好的，组织起来的总系统的 效益也是好的话，这当然是最 为理想的，但实际中却往往很 难做到这一步。
例如：两人得、失和问题 方案1 方案2 方案3 得： 5 4 1 失： -4 -2 -1 追求局部最优，但不是 整体最优
山东理工大学管理学院
2.1 系统分析概述
硬件模型 软件模型
山东理工大学管理学院
2.2 系统模型化
2.2.4 系统模型的作用
（1）直观和定量; （2）应用范围广、成本低;
高校环境科学专业环境系统分析模型构建步骤
高校环境科学专业环境系统分析模型构建步骤环境科学是一门综合性学科，旨在研究和解决人类与环境之间的相互作用关系。
高校环境科学专业培养的环境科学家需要具备系统分析环境问题的能力。
环境系统分析模型是辅助环境科学家进行研究和决策的重要工具。
本文将介绍高校环境科学专业环境系统分析模型构建的步骤。
一、确定研究目标和范围构建环境系统分析模型的第一步是明确研究的目标和范围。
研究目标可以是对某一特定环境问题的分析，也可以是对整个环境系统的模拟与预测。
确定研究范围是为了确定所需的数据和模型的复杂性级别。
二、收集环境数据构建环境系统分析模型所需的第二步是收集相关的环境数据。
数据收集需要包括各种环境变量，如大气污染物浓度、水质指标、土壤性质等。
这些数据可以通过现场观测、实验室分析或者文献调研等方式来获取。
三、建立数学模型在获得环境数据之后，需要建立数学模型来描述环境系统中不同因素之间的关系。
数学模型可以选择不同的形式，如线性模型、非线性模型、动态模型等。
在建立数学模型时需要考虑模型的准确性和可行性，并根据实际情况进行参数估计。
四、模型参数校准与验证建立数学模型之后，需要将模型参数校准与验证。
校准模型参数是为了使模型的输出结果与实际观测数据尽可能吻合。
验证模型是为了检验模型的预测性能，并对模型进行调整和改进。
五、模型仿真与分析模型参数校准和验证之后，可以进行模型的仿真与分析。
通过模型的仿真可以模拟环境系统在不同条件下的行为和响应，进一步理解环境问题的本质。
模型分析可以帮助科学家定量评估不同环境因素对系统的影响，并找出优化方案。
六、模型预测与决策支持模型仿真和分析的结果可以用于环境问题的预测和决策支持。
预测可以帮助判断不同决策方案的成效，为环境管理和政策制定提供科学依据。
决策支持可以为环境问题的解决提供可行性和效果评估。
七、模型优化和改进模型优化和改进是环境系统分析模型构建的最后一步。
随着研究的深入，可能会发现模型存在不足或者需要改进的地方。
环境系统分析教案
第一章环境系统分析概论一、系统与其特征系统是由两个或两个以上相互独立又相互制约的、执行特定功能的元素组成的有机整体。
系统的元素又称为子系统，每一个系统又是—个比它更大的系统的子系统。
任何一个系统都具有整体性、相关性、目的性、阶层性和环境适应性的特征。
二、系统的结构化系统结构化旨在研究系统内部各个子系统之间的分布规律和分布秩序，为系统模型化奠定基础。
结构模型解析法是研究系统结构化的有效工具。
结构模型解析法是系统结构化的常用方法。
结构模型解析法从一堆杂乱的元素人手，通过构建有向连接图、相邻矩阵、可达性矩阵以与对矩阵的区域分解和级间分解，确定各子系统在系统中的位置，建立系统的递阶结构模型。
三、系统分析方法系统分析是对研究对象进行有目的、有步骤的探索和研究过程，它运用科学的方法和工具，确定一个系统所应具备的功能和相应的环境条件，以确定实现系统目标的最佳方案。
系统分析的基本过程是对系统的分解和综合，通常可以分为下述六个阶段：明确问题的范围和性质、设立目标、收集资料、建立模型、制定评价标准和进行综合分析。
系统分析的基本内容是系统的模型化、最优化和决策分析。
四、环境系统与环境系统分析在研究人与环境这个矛盾统一体时，把由两个或两个以上的和环境保护、污染与控制有关的要素组成的有机整体称为环境系统。
环境系统分析的两大任务是：研究环境系统内部各组成部分之间的对立统一关系，寻求最佳的污染防治体系；研究环境质量和社会经济发展的对立统一关系，寻求经济与环境协调发展的途径。
应用系统分析方法解决上述环境问题的显著特点是通过模型化和最优化来协调环境系统中各要素之间的关系，实现经济效益、环境效益和社会效益的统——。
[习题与题解]1．什么是系统一个系统应具备哪些特征2．系统的各种特征在模型化和最优化过程中各起什么作用3．简述系统分析的研究对象与研究内容。
4．简述系统分析的基本原理和方法。
5．系统结构化的目的和意义何在第二章数学模型概述[内容简介]一、定义和分类根据对研究对象所观察到的现象与实践经验，归结成一套反映数量关系的数学公式和具体算法，用来描述对象的运动规律，这套公式和算法称为数学模型。
数学建模在环境影响评估中的应用
数学建模在环境影响评估中的应用1.引言环境影响评估是为了评估人类活动对环境产生的可能影响，帮助决策者制定环境保护策略和措施。
而数学建模作为一种有效的工具，被广泛应用于环境影响评估领域。
本文将介绍数学建模在环境影响评估中的应用，并探讨其优势和挑战。
2.数学建模在环境系统分析中的应用数学建模可以对环境系统进行量化分析和模拟，为环境影响评估提供科学依据。
例如，可以使用数学模型来预测污染物在大气、水体和土壤中的扩散和迁移，评估污染物对环境的潜在影响。
此外，数学建模还可以模拟生态系统的动态变化，研究不同因素对生物多样性和生态平衡的影响。
3.数学建模在环境风险评估中的应用环境风险评估是为了评估特定活动或事件对环境和人类健康可能产生的风险。
数学建模可以用来定量评估环境中存在的潜在风险，并基于这些评估结果制定相应的管理策略。
例如，数学模型可以模拟化学品在环境中的转化过程，预测其对生态系统和人体的潜在毒性。
4.数学建模在环境政策制定中的应用数学建模还可以用于支持环境政策的制定和优化。
通过建立数学模型，可以评估不同政策措施对环境目标的影响，比较不同方案的成本效益，从而为决策者提供科学依据。
例如，在温室气体减排领域，数学模型可以用于评估不同减排措施的减排潜力和成本效益，指导政府制定相应的减排政策。
5.数学建模在环境影响评估中的挑战尽管数学建模在环境影响评估中具有广泛的应用前景，但也面临一些挑战。
首先，环境系统的复杂性使得建立准确的数学模型变得困难，需要合理的简化和假设。
其次，缺乏可靠的数据是数学建模的另一个挑战，特别是在发展中国家和一些敏感环境区域的数据收集方面。
此外，不同学科之间的集成也是数学建模面临的挑战，需要跨学科的合作和交流。
6.结论在环境影响评估中，数学建模作为一种强大的工具，为决策者提供了科学依据和支持。
通过数学建模，我们可以量化分析环境系统的动态变化、评估潜在风险和优化环境政策。
然而，数学建模也面临一些挑战，需要进一步的研究和合作。
专题设计与实践实验报告环境模型的概念
专题设计与实践实验报告环境模型的概念模型定义：系统的模型化是系统分析的基础，为了做好模型化工作，需要给模型一个确切的定义。
如果一个事物M与另一个事物S之间，满足两个条件：1.M中包含有一些元素（分量），每个元素（分量）分别对应和代表原型S中的一个元素（分量）；2.M中的上述分量之间应存在一定的关系，这种关系可以用于与原型S的分量间关系进行类比。
我们则将事物M称为事物S的模型。
从形式上看，模型可分成抽象模型和具体模型。
数学模型应用于科学技术的每一个领域，是一切科学技术部门的重要工具和手段，也是环境系统分析的基础。
应用环境系统工程方法解决环境污染控制问题时，一个重要的技术过程就是将所研究的环境系统行为抽象为数学模型，这是进行定量研究工作的基础。
数学模型在环境中的应用：环境科学中应用数学语言和方法来描述环境污染过程中的物理、化学、生物化学、生物生态以及社会等方面的内在规律和相互关系的数学方程。
数学模型的建立常常是环境科学的终极目标，它是建立在对环境系统进行反复的观察研究，通过实验或现场监测取得了大量的有关信息和数据，进而对所研究的系统行为动态、过程本质和变化规律有了较深刻认识的基础上，经过简化和数学演绎而得出的一些数学表达式，这些表达式描述了环境系统中各变量及其参数间的关系。
数学模型具有下列特征：高度的抽象性。
通过数学模型能够将形象思维转化为抽象思维，从而可以突破实际系统的约束，运用已有的数学研究成果对研究对象进行深入的研究。
经济性。
用数学模型研究不需要过多的专用设备和工具，可以节省大量的设备运行和维护费用，用数学模型可以大大加快研究工作的进度，缩短研究周期。
数学模型具有局限性，在简化和抽象过程中必然造成某些失真。
所谓”模型就是模型，而不是原型”，即是指该性质。