一般来说，非线性关系是普遍存在的，线性关系只是非线性关系的一种特殊情况或在一定条件下的近似。因此用非线性规划模型来描述一些实际问题能更准确地反映变量间的关系。
1.非线性规划类型与特点
对于线性规划都可以用一个统一的模型来表示，同时有一些通用的解法。但对非线性规划，则存在不同的类型，每一类型都有不同的解法。
从变量的多少来看，非线性规划可分为单变量（一维）问题、多变量（多维）问题两类。
从约束条件来看，非线性规划可以分为以下几种类型：
（1）无约束极值问题，其模型为
式中：X＝（x1，x1，…，xn）T为决策变量，下同。
（2）约束极值问题，包括等式约束极值（约束条件均为等式）和不等式约束极值（约束条件至少有一个不等式）两种情况，其模型分别为
与线性规划相比，非线性规划具有以下特点：
（1）目标函数或约束条件至少有一个非线性函数。
（2）非线性规划可以无约束，即对非线性函数求无条件极值，而线性函数的无约束极值不存在（+∞或-∞）。
（3）非线性规划最优解可能在可行域的边界或内部，而线性规划的最优解一定在可行域的顶点上。
（4）线性规划最多有一个最优目标函数值（存在多重最优解时目标函数值相同）；而非线性规划的极值可能不止一个，存在局部极值与全局极值。
（5）线性规划有标准的模型和算法，而非线性规划则有多种算法，但各种算法都有一定的适用范围。
2.灌溉水量优化配置模型
某灌区耕地面积1000hm2，计划种植作物A，B各500hm2，可用净灌溉水量280万m3。作物产量Y（kg/hm2）与总耗水量ET（m3/hm2）的关系可以用二次曲线来表示
式中：a，b，c为检验系数（见表2-2）；总耗水量ET取决于灌溉定额Q、作物生育期有效降水量P和播前土壤水利用量W（在平水年P，W见表2-2），即
如果灌水成本d为0.2元/m3，其他生产成本C分别为2000元/hm2，1800元/hm2；作物A，B的单价u分别为1.3元/kg、1.0元/kg。如何分配灌溉水量才能使整个灌区净收入最大？(www.xing528.com)
表2-2 有关参数
现以作物A，B的灌溉定额（m3/hm2）QA、QB为决策变量可建立如下的非线性规划模型[61]。
目标函数：灌区净收入最大，即
约束条件：
（1）可用水量（m3）
（2）非负约束
表2-3 灌溉用水优化配置结果
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