本研究採用模糊規劃理論(Fuzzy Programming)建立一水庫操作模式，並藉由遺傳演算法(Genetic Algorithms)作為優選工具，以求取滿足水庫長期供水之操作方式，並考慮於最佳解附近表現較好的解集合中，挑出符合決策者需要之解，與最佳解組合而成最後決策，使水庫操作能同時滿足全期與某一特定期之最佳狀況，來改進水庫現有操作方式。
研究對象是以石門水庫不同水文事件年來進行模擬操作，討論在不同目標函數下之操作結果。模式以時間序列預測的入流量、歷年平均入流量以及實際入流量分別進行水庫模擬操作，將優選以及經由決策組合後之結果與現行M-5操作規線相比較，顯示在流量準確的前提下，本研究所得之缺水指數、總缺水量較M-5規線為佳，本研究所建立之模式操作方式可為水庫營運操作之參考依據。

The main purpose of this research is to build a mathematical model for reservoir operation. The fuzzy programming theorem is adopted to obtain a suitable solution set or reservoir operation, while the genetic algorithm is used as an optimum method for gaining longterm operation curves. A set of suitable solution, included the best solution, that have good performance in whole simulation period are drawn step by step. In each step, the final decision can be made by considering weighted the best solution for whole simulation term and the most satisfied solution for special period. Consequently, the reservoir operation provided by this model is more flexible and satisfiable to the decision-maker.
The model is applied to the Shi-Man reservoir. Three stream flow series, i.e. forecasted monthly inflow by time series analysis, average monthly inflow, and observed monthly inflow, are used to simulate the model performances in different years. Several different objective functions are investigated. The current M-5 curve is chosen as the comparison method. Under the criteria of Generalized Shortage Index and total shortage amounts, the model obtains promising results in the cases of using average or observed inflow. We believe the model does provide an alternative way, which is valuable for reservoir management.

第一章 前言
1.1 研究動機與目的…………………………………………… 1
1.2 研究方法…………………………………………………… 3
第二章 文獻回顧
2.1 模糊規劃理論……………………………………………… 5
2.2 遺傳演算法………………………………………………… 6
2.3 水庫即時操作……………………………………………… 7
第三章 理論概述
3.1 模糊規劃…………………………………………………… 8
3.2 遺傳演算法…………………………………………………13
3.3 時間序列理論………………………………………………20
3.4 水庫即時操作………………………………………………24
第四章 研究範例
4.1 石門水庫簡介………………………………………………28
4.2 建立石門水庫智慧型操作模式……………………………34
第五章 結果與討論
5.1 評比標準……………………………………………………45
5.2 平水年………………………………………………………47
5.3 豐水年……………………………………………………….55
5.4 枯水年……………………………………………………….57
5.5 決策組合…………………………………………………….59
5.6 結果討論…………………………………………………….63
第六章 結論與建議
6.1 結論…………………………………………………………...74
6.2 建議…………………………………………………………...76
參考文獻……………………………………………………….……….78

[1] 郭振泰、張武訓，「應用序率動態規劃於石門水庫運轉之研究」，第二屆水利工程研討會論文集，1984。
[2] 郭振泰等，「淡水河流域水庫系統即時優選操作模式之發展與應用（一）（二）（三）」，國立台灣大學土木工程學研究所水利工程組研究報告7711號，1988。
[3] 陳守煜，「多階段多目標決策系統模糊優選理論及其應用」，大陸水利學報第1期，pp. 1-10，1990。
[4] 張斐章、徐國麟，「利用模糊集理論推估河川流量之研究」，中國農業工程學報，第36卷第4期，pp. 1-12，1990。
[5] 張斐章、陳莉，「目標函數對水庫即時操作之影響」，台灣水利季刊，第39卷第2期，1991。
[6] 陳昶憲，「水庫防洪即時優選操作之研究」，國立台灣大學土木工程研究所博士論文，1991。
[7] 萬象，「水庫即時優選操作與風險分析之研究」，國立台灣大學土木工程研究所博士論文，1990。
[8] 黃寄萍，「最佳序率控制應用於水庫旬即時操作之研究」，國立台灣大學土木工程研究所博士論文，1991。
[9] 張斐章、陳莉，「專家系統及其在水資源經營之應用」，台灣水利，第40卷第3期，1992。
[10] 陳守煜、周惠成，「具模糊約束的多階段多目標系統模糊優化理論與模型」，大陸水利學報第2期，pp. 29-36，1992。
[11] 王本德、張力，「綜合利用水庫洪水模糊優化調度」，大陸水利學報第1期，1993。
[12] 張斐章、黃源義、梁晉銘，「模糊推論模式之建立及其應用於水文系統之研究」，中國農業工程學報，第39卷第1期，pp. 71-83，1993。
[13] 章盛傑，「遺傳演算法之研究及其於水文化學模式之應用」，國立台灣大學農業工程研究所碩士論文，1994。
[14] 黃文政、吳健民、謝宏志，「模糊聚類模式之應用」，第七屆水利工程研討會論文集，1994。
[15] 陳維英，「水庫水庫即時操作規則推導及評估之研討」，國立台灣大學農業工程研究所碩士論文，1994。
[16] 李彥彰，「貝氏序率動態規劃在水庫即時操作之應用」，國立成功大學土木工程研究所碩士論文，1994。
[17] 經濟部水利司，「台灣地區重要水庫運用規線之探討」，1995。
[18] 張斐章、王文清，「模糊線性規劃於水資源規劃之應用」，台灣水利季刊，第43卷第1期，1995。
[19] 張斐章、黃金鐸、王文清，「運用模糊序率動態規劃於水庫操作之研究」，台灣水利季刊，第43卷第4期，1995。
[20] 陳莉，「以物件導向之遺傳演算法優選水庫運用規線之研究」，國立台灣大學農業工程研究所博士論文，1995。
[21] 徐忠寶，「石門水庫操作規則之推導及評估」，國立台灣大學農業工程研究所碩士論文，1996。
[22] 黃振聖，「曾文水庫系統最佳營運與風險分析」，國立台灣大學土木工程研究所碩士論文，1996。
[23] 惠士奇，「灰色模糊序率動態規劃於水庫操作之應用」，國立台灣大學農業工程研究所碩士論文，1997。
[24] 陳仁暐，「即時水庫操作優選模式之研究」，國立中興大學碩士論文，1997。
[25] 許榮哲，「灰色模糊動態規劃於水庫即時操作之研究」，國立台灣大學農業工程研究所碩士論文，1998。
[26] 徐弘光，「遺傳演算法於結構最佳化設計之研究」，國立台灣大學機械工程研究所碩士論文，1998。
[27] 劉宏仁，「遺傳演算法在模態分析上之應用」，國立台灣大學機械工程研究所碩士論文，1997。
[28] Bellman, R.E. and L.A. Zadeh, “Decisionmaking in a fuzzy environmental”, Management Sci. 17B(4), pp.141-164, 1970.
[29] Blin, J.M., “Fuzzy Sets in Multiple Criteria Decision Making”, in M.K. Starr and M. Zeleny, Multiple Criteria Decision Make, TIMS Studies in the Management Sciences, Vol.6, North-Holl and Publishing, Amsterdam, pp. 129-146, 1977.
[30] Box, G.E.P. and Jenkins, G.M., “Time Series Analysis: Forecasting and Control”, revised edition, Holden-Day, San Francisco, 1976.
[31] Holland, J.H., “Adaptation in Natural and Artificial Systems”, Ann Arbor, MI: The University of Michigan Press, 1975.
[32] Hsu, Shiang-Kueen, “Shortage Indices for Water-Resources Planning in Taiwan”, Journal of Water Resources Planning and Management, Vol.121, No.2, pp.119-131, 1993.
[33] Stastry, V.N., R.N., Tiwari and K.S. Sastri, “Dynamic Programming Approach to Multiple Objective Control Problem having Deterministic or Fuzzy Goals”, Fuzzy Sets and System, Vol.57, pp.195-202, 1993.
[34] Tanaka, H., T. Okuda and K. Asai, “Fuzzy mathematical programming”, Trans. Society of Instrument and Control Eng. 9(5), pp.607-613, 1973.
[35] Tsay, R.S. and Tiao, G.C., “Consistent Estimates of Autoregressive Parameters and Extended Sample Autocorrelation Function for Stationary and Nonstationary ARMA Models”, JASA, Vol.79, pp.84-96, 1984.
[36] Wang, D.W, “An inexact approach for linear programming problems with fuzzy objective and resources.” Fuzzy Sets and Systems, Vol.89, pp.61-68, 1997.
[37] Zadeh, L.A., “Information and Control”, Fuzzy Sets, 8, 1965.
[38] Zimmermann, H.-J., “Description and Optimization of fuzzy Systems”, Int. J. Gen. Systems 2, pp.209-215, 1975.
[39] Zimmermann, H.-J., “Duality in fuzzy programming”, Working paper, No. 77/07, RWTH Aachen, 1977.
[40] Zimmermann, H.-J., “Fuzzy Programming and Linear Programming with several objective function”, Fuzzy Sets and Systems, vol.1, pp.45-55, 1978.