Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)
2. szám - Zsuffa István (ifj.)–Bogárdi János (ifj.)–Leentvaar, Jan: Matematikai döntéstámogató rendszer hullámterek ökológiai revitalizációjához
66 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 200 3. 83 . ÉVF. 2. SZ. mesterséges képződmények határolják el. A cellák holtágakat foglalhatnak magukba, melyeket fokok köthetnek össze a szomszédos cellák holtágaival, vagy magával a folyóval. A hullámtér elöntése, illetve az áradásokat követő lecsapolása fokozatosan, celláról-cellára történik. A cella-rendszerben a víz a fokokon, valamint a fokokba épített műtárgyakon keresztül mozog. Egy bizonyos vízállás felett azonban már a cellahatárok koronaszintjét meghágva is történik vízmozgás. Folyami hullámterek általános morfológiai szerkezete A hullámtér vízjárásának ökológiai célú módosítása a fent bemutatott vízkormányzó infrastruktúra megfelelő átalakításával valósítható meg. Az átalakítás tervezésekor az alábbi beavatkozások jöhetnek számításba: 1. fokok mélyítése, szélesítése; új fokok ásása (4.a ábra), 2. fokok szűkítése a cellahatár szelvényében (4.b ábra), 3. zsilipek elhelyezése a fokokban; megfelelő zsilip üzemeltetési rend alkalmazása (4.c ábra), 4. cellahatárok emelése nyárigátakkal (4.d ábra). A felsorolt beavatkozások alapján számos alternatív tervet lehet kidolgozni a cellarendszer különböző fokaira, cellahatáraira. Ezeknek az alternatíváknak bizonyos kombinációi a cellarendszer egészére vonatkozó revitalizációs megoldásokat adnak. Más szavakkal, a cellarendszer elemeire kidolgozott alternatív tervek összessége képezi azt a döntési teret melyen belül minden egyes pont egy önálló hullámtér revitalizációs tervnek felel meg. A potenciális hullámtér revitalizációs tervalternatívák összehasonlító kiértékelése, a különböző célokat reprezentáló kritérium függvények alapján történik. Többcélú (több-kritériumú) problémák esetében a döntéshozóknak gyakran komoly konfliktusokkal kell szembe nézniük. Különösen igaz ez a hullámterekre. A vízi és víz közeli élő közösségek élőhelyeinek fejlesztése például konfliktusban áll az erdészet érdekeivel mivel ez utóbbi a szárazabb, nyáras és tölgyes élőhelyek fenntartásában érdekelt. Ráadásul, az ökológiai és területhasználati kritériumokon túl még beruházási és üzemeltetési költségeket is figyelembe kell venni, ami csak tovább fokozza a probléma konfliktusos természetét. Hullámterek ökológiai revitalizációja tehát egy több-kritériumú döntési probléma, ahol a döntéshozók feladata a legjobb kompromisszumos megoldás megtalálása. A döntéshozók munkájának segítése céljából fejlesztettük ki az itt bemutatásra kerülő számítógépes matematikai döntéstámogató rendszert (DTR). cella határ I mederbflvlté s I I cella határ b.) 4. ábra A javasolt revitalizációs beavatkozások 3. A döntéstámogató rendszer elméleti alapjai Többkritériumú döntési problémák matematikai megfogalmazását az alábbi formula adja: z(x) = (z,(x), z 2(x) z p(x)) g,(x)< 0 i = 1,2 m ahol, x(xi, x 2 ...xj : egy tetszőleges pont az «-dimenziós döntési térben; z(x) : cél-, vagy kritérium függvények vektora a p-dimenzós kritérium térben; g,(x): korlátozó függvények. Ellentétben a lineáris és dinamikus programozási problémákkal, ebben az esetben nem egy optimális megoldás keresése a feladat, hanem egy olyan megoldásé, amely a döntéshozók preferencia rendszere valamint a lehetőségek szerinti legjobb kompromisszumot jelenti a különböző célok között. A vázolt több-kritériumú hullámtér revitalizációs probléma megoldására kifejlesztett döntéstámogató rendszer Bogardi és Sutanto [1994] ESEMOPS (Evolutionary SEqueijtial Multi-Objective Problem Solving) módszerén alapszik. Az ESEMOPS valójában Monarchi [1972] SEMOPS módszerének továbbfejlesztéseként jött létre. E módszerek alapja az, hogy a döntéshozók a preferencia rendszerűket a kritériumokhoz rendelt un. aspirációs szintek megadásával fejezik ki. Többféle aspiráció típus létezik, bár az itt bemutatott döntéstámogató rendszerben csak az alábbi kettőt alkalmaztuk: 1. 'legfeljebb': z,(x) < ALi , a döntéshozók célja az, hogy az /-edik kritériumot az AL, aspirációs szint alatt tartsák 2. 'legalább': z,(x) > AL, , a döntéshozók célja az, hogy az /-edik kritériumot az AL, aspirációs szint felett tartsák Monarchi [1972] az alábbi ún. í/-függvényeket definiálta a fenti aspiráció típusokra: 'legfeljebb': = — ( 2) ALi 'legalább': </,=— ( 3) z, Ez tehát azt jelenti, hogy ha d, < 1 akkor a döntéshozók /'-edik kritériumra vonatkozó elvárása teljesül. Azt is jelenti továbbá, hogy minél közelebb van d felülről az 1-