本文選題：水資源規(guī)劃 + 不確定性��； 參考：《大連理工大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：目前,以供需矛盾突出、污染嚴(yán)重、用水浪費(fèi)及生態(tài)退化為特征的水危機(jī)已成為我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要制約因素。而解決我國水危機(jī)的關(guān)鍵在于有效地提高水資源利用效率,科學(xué)合理地規(guī)劃管理有限的水資源。針對水危機(jī)的主要特征,本文對水資源綜合規(guī)劃中幾個核心內(nèi)容進(jìn)行探討,考慮水資源供需矛盾、用水浪費(fèi)危機(jī),重點研究了需水量組合預(yù)測模型、種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型、水資源配置模型及方案優(yōu)選；考慮污染嚴(yán)重及生態(tài)退化危機(jī),對水資源規(guī)劃環(huán)境影響評價進(jìn)行探討,構(gòu)建了評價指標(biāo)體系及綜合評價模型,以期為制定切實可行的水資源規(guī)劃提供技術(shù)支撐。主要研究內(nèi)容及成果如下：(1)需水量組合預(yù)測模型研究。需水量預(yù)測是水資源規(guī)劃的重要組成部分。受多種因素的影響,需水序列表現(xiàn)出較強(qiáng)的非平穩(wěn)性,如果將其作為整體直接建模則很難取得滿意的預(yù)測效果�；诖�,本文采取分解建模思想,同時考慮預(yù)測因子間的高度相關(guān)性、需水序列與因子間的非線性關(guān)系,提出一個基于分解建模的考慮相關(guān)因子的需水量組合預(yù)測模型。首先,采用小波變換(WT)平穩(wěn)化需水序列,將其分解為一個低頻序列和一個或多個高頻序列;其次,依據(jù)分解序列特征分別預(yù)測,低頻序列引入核偏最小二乘回歸模型(KPLS)擬合它與預(yù)測因子之間的關(guān)系,高頻序列采用自回歸滑動平均模型(ARMA)預(yù)測。該模型被用于大連市需水預(yù)測研究,通過與其它算法結(jié)果的比較可知,該模型耦合了先進(jìn)的統(tǒng)計工具(WT及KPLS模型)與傳統(tǒng)的統(tǒng)計模型(ARMA),提高了預(yù)測精度。(2)作物種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化。種植結(jié)構(gòu)調(diào)整在緩解區(qū)域水資源供需矛盾中具有重要意義。針對交互式區(qū)間模糊多目標(biāo)規(guī)劃在出現(xiàn)多解情景下不能保證解的有效性這一問題,提出區(qū)間兩相模糊多目標(biāo)優(yōu)化模型�？紤]種植結(jié)構(gòu)規(guī)劃中的不確定性和多目標(biāo)性,將所建模型用于大連市種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究,建立了以產(chǎn)值、相對生態(tài)價值最大和化肥施用量最小為目標(biāo)的不確定性多目標(biāo)優(yōu)化模型,用區(qū)間數(shù)表示灌溉定額、作物單產(chǎn)量等參數(shù)不確定性,以模糊關(guān)系反映目標(biāo)函數(shù)及糧食安全、資源等約束條件不確定性。通過與交互式區(qū)間模糊多目標(biāo)模型比較可知,該模型引入多個控制變量放松每個不確定目標(biāo)和約束條件,且要求它們分別大于等于區(qū)間模糊多目標(biāo)規(guī)劃中相應(yīng)目標(biāo)和約束條件的隸屬度,保證了解的有效性。(3)水資源優(yōu)化配置研究。水資源管理充滿風(fēng)險和不確定性,現(xiàn)代水資源管理的職責(zé)是管理不斷改變的不確定的水資源供給來滿足快速改變和不確定的水資源需求,基于此,本文以2020年大連市水資源優(yōu)化配置為例,考慮需水量模糊性、地表水可利用量隨機(jī)性及社會經(jīng)濟(jì)參數(shù)區(qū)間不確定性,耦合模糊機(jī)會約束規(guī)劃、隨機(jī)機(jī)會約束規(guī)劃及區(qū)間規(guī)劃模型,從資源可持續(xù)利用角度出發(fā),構(gòu)建了以社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)效益為目標(biāo)的多水源多用戶區(qū)間模糊隨機(jī)多目標(biāo)分質(zhì)配水模型。所得結(jié)果與區(qū)間規(guī)劃相比,該模型可生成一系列違約風(fēng)險下的區(qū)間決策方案,用于分析系統(tǒng)綜合效益和供需水約束風(fēng)險之間的妥協(xié)關(guān)系,避免了由于區(qū)間數(shù)表達(dá)過于簡單而丟失有效信息導(dǎo)致難以生成最優(yōu)決策方案的后果。(4)水資源配置方案優(yōu)選研究。針對水資源優(yōu)化決策的多目標(biāo)矛盾性和決策群體性,從供用水風(fēng)險及系統(tǒng)總效益出發(fā),采用二元對比法確定目標(biāo)權(quán)重,引入多人多目標(biāo)沖突決策模型,對水資源配置方案優(yōu)選問題進(jìn)行研究。實例結(jié)果表明,該模型思路簡明,兼顧個體及全局利益,所選方案更具公平性,更符合實際要求。(5)水資源規(guī)劃環(huán)評的研究。水資源規(guī)劃環(huán)評是預(yù)防有重大缺陷的水資源規(guī)劃的實施對環(huán)境造成不良影響的關(guān)鍵屏障,是水資源規(guī)劃的重要組成部分。目前水資源規(guī)劃環(huán)評指標(biāo)體系多為表征不同環(huán)境目標(biāo)的指標(biāo)匯集而成,而不是基于連續(xù)的概念框架建立的。基于此,本文引入系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展理論,從系統(tǒng)整體觀點出發(fā),采用“狀態(tài)-關(guān)系”框架建立了水資源規(guī)劃協(xié)調(diào)發(fā)展多層遞階評價指標(biāo)體系,并構(gòu)建了變權(quán)-多層可變模糊模型進(jìn)行評價。以大連市水資源可持續(xù)利用綜合規(guī)劃環(huán)評為例,結(jié)果表明該指標(biāo)體系在反映生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)及水資源系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的同時,還表明了各系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)狀況；評價模型中可變模糊理論的引入能較為合理的考慮數(shù)據(jù)的不充分和不可靠性、指標(biāo)評價等級的模糊性等問題,變權(quán)理論用指標(biāo)值修正權(quán)重,突出指標(biāo)值較低的項,能較好的反映規(guī)劃中所存在的問題,為水資源規(guī)劃環(huán)評提供一條新的思路。最后,總結(jié)全文,指出了研究中存在的問題,并對下一步研究進(jìn)行展望。
[Abstract]:At present , the water crisis characterized by the contradiction of supply and demand , serious pollution , waste of water and ecological degradation has become the main restriction factor of our country ' s socio - economic development . The key to solve the water crisis in China is to effectively improve the utilization efficiency of water resources and scientifically and reasonably plan and manage the limited water resources .
This paper discusses the environmental impact assessment of water resources planning considering the serious pollution and ecological degradation crisis , and constructs an evaluation index system and a comprehensive evaluation model . ( 3 ) The optimal allocation of water resources is studied . The function of water resources management is full of risk and uncertainty , and the function of modern water resources management is to manage the uncertain factors of water resources planning .
In this paper , the introduction of variable fuzzy theory in the evaluation model can reasonably take into account the problems of insufficient and unreliability of the data , the fuzzy of the index evaluation grade , the index value correction weight of the variable weight theory , the item with low prominence index value , the better reflection of the problems existing in the planning , and provide a new idea for the environmental assessment of water resources planning . Finally , the paper points out the problems existing in the study and prospects the next study .

【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV213.4

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