Mô hình bất định trong Microsoft Excel: Tính toán điều tiết hồ chứa nước nhà máy thủy điện trong điều kiện thông tin bất định - Trần Trí Dũng

Nhằm giúp các bạn có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu, mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài viết "Mô hình bất định trong Microsoft Excel: Tính toán điều tiết hồ chứa nước nhà máy thủy điện trong điều kiện thông tin bất định" dưới đây. Nội dung bài viết trình bày về bài toán điều tiết hồ chứa nước nhà máy thủy điện trong điều kiện thông tin bất định.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình bất định trong Microsoft Excel: Tính toán điều tiết hồ chứa nước nhà máy thủy điện trong điều kiện thông tin bất định - Trần Trí DũngM« h×nh bÊt ®Þnh trong Microsoft Excel tÝnh to¸n ®iÒu tiÕt hå chøa níc nhµ m¸y thuû ®iÖn trong ®iÒu kiÖn th«ng tin bÊt ®Þnh TrÇn TrÝ DòngGiíi thiÖuNh d· biÕt, trong Microsoft Excel cã software t¬ng t¸c “Solver” do Frontline Systems, Inc(USA) ph¸t triÓn ®Ó hç trî kh¶ n¨ng gi¶i c¸c m« h×nh bµi to¸n d÷ liÖu tÊt ®Þnh (certain data). T¸cgi¶ bµi b¸o ®· cã dÞp tr×nh bµy viÖc sö dông Excel –Solver trong c¸c bµi to¸n chuyªn ngµnh trªnTËp san “§iÖn & §êi sèng” vµ trong cuèn s¸ch chuyªn kh¶o “Excel –Solver cho kü s”.1Víi c¸c m« h×nh bµi to¸n d÷ liÖu bÊt ®Þnh (uncertain data) hoÆc biÕn ngÉu nhiªn (randomvariables), Microsoft Excel cã software t¬ng t¸c “Crystal Ball” do Decisioneering Inc (USA)ph¸t triÓn 2. §©y lµ mét software mµ hÇu hÕt c¸c c«ng ty T vÊn quèc tÕ, c¸c ®¹i c«ng ty s¶nxuÊt & kinh doanh, c¸c trêng §¹i häc næi tiÕng ë Mü, Ch©u ¢u, NhËt B¶n, TQ.., dïng trongnghiªn cøu, ph©n tÝch rñi ro, chiÕn lîc ®Çu t & ph¸t triÓn vµ gi¶ng d¹y.Víi software “Crystal Ball” ta cã thÓ M« pháng (Monte Carlo simulation) kh«ng gian x¸c suÊt kÕt qu¶ ®Çu ra (outputs) cña m« h×nh to¸n khi mét hoÆc nhiÒu d÷ liÖu vµo (input data) là biÕn ngÉu nhiªn cã hµm ph©n bè x¸c suÊt tuú biÕn (theo lý thuyÕt hoÆc d÷ liÖu thèng kª) T×m nghiÖm tèi u cña m« h×nh to¸n khi mét hoÆc nhiÒu d÷ liÖu vµo (input data) là biÕn ngÉu nhiªn cã hµm ph©n bè x¸c suÊt tuú biÕn .TÝnh to¸n ®iÒu tiÕt hå chøa níc nhµ m¸y thuû ®iÖn thùc sù lµ bµi to¸n d÷ liÖu bÊt ®Þnh v× llîng níc ®Õn còng nh møc níc thîng lu hå chøa lµ c¸c biÕn ngÉu nhiªn. Trong bµi b¸odíi ®©y, t¸c gi¶ tr×nh bµy mét sè kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®iÒu tiÕt (mïa kh« tõ th¸ng 11 ®Õn cuèith¸ng 6 hµng n¨m; thêi ®o¹n ®iÒu tiÕt 10 ngµy) nhµ m¸y thuû ®iÖn Hoµ B×nh víi software“Crystal Ball”.C¸c bíc tÝnh to¸nNãi chung, mét m« h×nh d÷ liÖu bÊt ®Þnh thêng ®îc xö lý theo c¸c néi dung sau ®©y T×m gi¶ thiÕt tèt nhÊt (hµm ph©n phèi x¸c suÊt thÓ hiÖn gÇn ®óng nhÊt) cho c¸c d÷ liÖu bÊt ®Þnh. T×m nghiÖm tèi u bµi to¸n ngÉu nhiªn, trong ®ã c¸c d÷ liÖu bÊt ®Þnh ®· ®îc thay b»ng c¸c gi¶ thiÕt tèt nhÊt cã ®îc tõ bíc 1. M« pháng (Monte Carlo simulation) kh«ng gian x¸c suÊt kÕt qu¶ ®Çu ra cña m« h×nh to¸n khi d÷ liÖu vµo là biÕn ngÉu nhiªn cã hµm ph©n bè x¸c suÊt cã tõ bíc 1 vµ nghiÖm tèi u cã tõ bíc 2.Ba néi dung trªn cho tÝnh to¸n ®iÒu tiÕt hå chøa níc nhµ m¸y thuû ®iÖn cô thÓ lµ1 TrÇn TrÝ Dòng “Excel Solver cho Kü s “– Nhµ xuÊt b¶n Khoa hoc Kü thuËt – Hµ Néi th¸ng 7 n¨m 2005 ; T¹p chÝ “§iÖn & §êi sèng” c¸c n¨m 2003, 2004, 2005.2 http://www.decisioneering.com 11. T×m hµm ph©n phèi x¸c suÊt lu lîng níc vÒ hå chøaNh ®· nãi trªn, tÝnh ®iÒu tiÕt hå chøa níc thuû ®iÖn Hoµ B×nh theo thêi ®o¹n 10 ngµy. V× thÕchu«Ü d÷ liÖu thèng kª dßng ch¶y trung b×nh ngµy cña 37 n¨m (tõ 1956 ®Õn 1992)3 ®îc tÝnhthµnh trung b×nh 10 ngµy cña mçi th¸ng.§Ó t×m ph©n bè x¸c suÊt gÇn s¸t nhÊt cña mét chuçi d÷ liÖu thèng kª, trong “Crystal Ball” cãc«ng cô “Batch Fit”. C«ng cô nµy thùc hiÖn thö theo tiªu chuÈn tÝnh thÝch hîp “Chi-Square” cñachuçi d÷ liÖu víi hµng lo¹t c¸c ph©n bè x¸c suÊt (ph©n bè normal, ph©n bè uniform, ph©n bègamma,.....) vµ ®a ra ph©n bè x¸c suÊt gÇn s¸t nhÊt cña chuçi d÷ liÖu thèng kª cïng c¸c thamsè t¬ng øng ®Ó sö dông trong m« h×nh bÊt ®Þnh.B¶ng 1 díi ®©y lµ tãm t¾t c¸c tham sè ph©n bè x¸c suÊt lu lîng níc trung b×nh 10 ngµy ®Õnhå HB (m3/sec) c¸c th¸ng mïa kh«B¶ng 1 Ph©n phèi x¸c suÊt trung b×nh 10 ngµy c¸c th¸ng mïa kh« Thêi ®o¹n Ph©n bè x¸c suÊt Th«ng sè ®Æc trng (10 ngµy) tèt nhÊt (m3/sec) 01-10 Lognormal Min=534; Mean=1316; Std.Dev=462; Max=3564 Nov 11-20 Gamma Min=669; Loc. =669; Scale=637; Shape=0.9079; Max=3327 21-30 Gamma Min=532; Loc. =518; Scale=285; Shape=1.6147; Max=1870 01-10 Extreme Value Min=532; Mode=727; Scale=193; Max=1871 Dec 11-20 Extreme Value Min=442; Mode=625; Scale=153; Max=1622 21-30 Lognormal Min=388; Mean=632; Std.Dev=144; Max=1058 01-10 Logistic Min=302; Mean=588; Scale=84; Max=1127 Jan 11-20 Lognormal Min=384; Mean=551; Std.Dev=118; Max=845 21-30 Lognormal Min=339; Mean=496; Std.Dev=97; Max=697 01-10 Normal Min=303; Mean=472; Std.Dev=94; Max=705 Feb 11-20 ...