林业科学

作者：孙云霞1,刘兆刚1,2,董灵波1,2,*

单位：1. 东北林业大学林学院 森林生态系统可持续经营教育部重点实验室 哈尔滨 1500402. 黑龙江头雁创新团队计划——森林资源高效培育技术研发团队 哈尔滨 150040

关键词：模拟退火算法,逆转搜索,经营规划,邻接约束,绿量约束

基金：国家自然科学基金项目(31700562);中央高校基本科研业务费专项资金(2572019BA07)

目的: 研究逆转搜索策略对模拟退火算法性能的提升作用，为复杂森林经营规划问题的优化求解提供技术支撑。方法: 以大兴安岭塔河林业局盘古林场森林空间收获安排问题为例，以模拟退火算法1-邻域和2-邻域技术为基础构建逆转搜索过程，并将其应用于具体的森林经营规划实践。规划模型以10年规划期内的木材均衡收获为目标函数，根据经营措施选用不同空间约束形式，对抚育措施采用面积限制模型，对皆伐措施采用单位限制模型，2种模型均满足3年的绿量约束期。结果: 对于最小化森林经营规划问题而言，逆转搜索中不同邻域间的交互次数对规划结果影响不显著，但其平均目标函数值均显著低于传统模拟退火算法1-邻域（P < 0.01）和2-邻域（P < 0.01），而算法优化时间分别比1-邻域和2-邻域增加约5和2倍，逆转搜索策略具有显著的优越性能和广泛的应用前景；最优森林经营方案表明，整个规划期（10年）内预计可收获木材约5.00×105 m3，其中抚育出材量3.12×105 m3，抚育林分面积占林场总面积的10.94%，皆伐出材量1.88×105 m3，皆伐林分面积占林场总面积的1.02%，该方案能够满足森林可持续经营的目标。结论: 逆转搜索是一种高效、稳定的优化求解技术，能够满足复杂森林经营规划问题的需要，可为森林经营方案的编制提供技术支撑。

来源：2019年第11期

《林业科学》期刊编辑部

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