基于半结构性模糊可变集合模型的流域初始水权分配

阐述了水权的基本概念及初始水权分配的意义与原则,在综合考虑影响水资源优化配置的社会、经济、生态等各因素的基础上,将定性指标应用到模糊可变集合模型,提出了初始水权分配的半结构性模糊可变集合模型,并将该模型应用到塔里木河流域,根据指标重要性进行二元比较与量化,合理地确定出各个指标的权重,通过塔里木河流域"四源一干"的级别特征值计算,确定各地区水权分配的综合权重,从而实现各地区的初始水权分配,为初始水权分配提供了一种新的途径。     

基于主成分分析的区域初始水权分配

在遵循有效性、公平性和可持续性原则构建初始水权分配指标体系的基础上,针对初始水权分配中指标体系存在显著的相关性和权重偏好非一致性等问题,提出将主成分分析应用于初始水权分配中以消除相关性的影响。该方法先用主成分分析法对指标体系进行赋权,之后结合改进AHP与熵权法对多层次指标体系进行组合赋权,以消除单一权重方法的片面性,并利用博弈论进行指标权重的综合集成,最后运用综合评价法确定初始水权进行分配权重。将此方法用于湖北省应城市的初始水权分配,结果分析表明,采用该方法进行初始水权分配可行且合理。该方法可以为其他区域的初始水权分配提供参考和借鉴,并为水资源的统一管理奠定了基础。     

基于熵权TOPSIS模型的淠史杭灌区初始水权分配研究

为实现淠史杭灌区范围内各行政区域初始水权科学合理的分配,构建了基于公平性、高效性、可持续性和可调控性原则下的初始水权分配指标体系,运用熵权法计算各指标权重,通过TOPSIS模型确定各地区水权分配比例及其分配量。结果表明:6个较大权重指标中有3个(建成区绿化覆盖率、城市污水集中处理率、工业废水排放达标率)属于水权分配可持续性原则下的指标,说明区域水资源开发利用的可持续性对初始水权分配的贡献最为突出。     

基于熵权的模糊物元模型在水权分配中的应用

鉴于水权分配中各指标的不确定性和模糊性,将熵值理论与模糊物元建模相结合应用于水权分配,建立了基于熵权的模糊物元模型。引用信息熵所反映数据本身的效用值来计算指标的权重系数,有效地避免了权重分配困难的问题。结合黄河流域实例进行应用,通过与综合评判法及属性识别法的比较,验证了该模型的合理性和实用性。     

初始水权分配中的弱势群体初步评价

针对流域初始水权分配极易导致弱势群体存在这一现象,对初始水权分配中的"弱势群体"进行了界定,分析形成原因,并根据其特征以及初始水权配置原则,建立初始水权分配中的弱势群体评价指标体系.基于层次分析法确定各指标的权重,并将各指标的弱势等级划分为"非常弱势、弱势、一般、强势、非常强势"5个等级,基于多级模糊综合评判模型,确定...     

基于模糊优选和CRITIC法的流域初始水权分配 ——以漳卫南子流域为例

根据公平性、高效性和可持续性原则,建立了漳卫南运河子流域初始水权分配指标体系,应用CRITIC法确定了指标权重,并结合模糊优选法计算了子流域初始水权的分配比例。结果表明,该初始水权分配结果符合实际情况,为漳卫南运河流域水权制度的建立奠定了基础。     

城市水权分配机会的多目标规划模型

本文经过分析论证决策向量与机会函数之间的关系，建立起城市初始水权配置的随机相关机会多目标规划模型，以处理水权配置中水资源、需水等随机性变化特征量对规划决策的影响；通过决策者提供的各种水源可分配水权量组合，各类用水户需水权组合和保证率信息，运用建立的模型，应用随机模拟的遗传算法，计算出水权分配的优化决策变量。应用实例证明建立的模型和计算方法是可行的。     

基于遗传算法的灌区渠系优化配水模型研究

为了使灌区配水获得更好的效果,通过改进传统"定流量,变历时"渠系运行方式的轮灌优化配水模型,以灌区配水渠道输水时间最短和各个轮灌组合持续引水时间差异最小建立了双目标函数,采用层次分析法确定各目标函数权重系数,然后根据各目标函数权重系数把双目标函数转化为单目标函数,最后通过遗传算法对单目标函数进行求解,确定了灌区最优轮灌组组合。实例计算结果表明:采用渠系优化配水方法进行轮灌组合优化,缩短了配水渠道输水时间,提高了水资源利用率,取得了较好的配水效果。     

基于水权初始配置的区域利益博弈与优化模型

明晰水权初始配置是协调流域内各区域之间水资源综合效益的重要途径。针对流域水权初始配置过程,首先,结合流域内各区域的社会经济发展目标,构建水权初始配置指标体系,采用理想解法,获得水权初始配置初步方案,确定各区域的水权配置量初始值;其次,结合流域内各区域的利益诉求,基于动态博弈理论,分析各区域之间的动态博弈机理,构建动态博弈模型和利益补偿函数,实现水权增加利益主体对水权减少利益主体的利益补偿;然后,确定各区域的水权配置量优化值和流域内各区域水资源综合效益的优化值,并获得水权初始配置优化方案;最后,通过案例分析验证了利益博弈与优化模型在水权初始配置过程中具有较好的适用性。研究表明,水权初始配置本质上是对流域内各区域之间进行利益博弈的过程,通过水权增加利益主体对水权减少利益主体进行利益补偿,可进一步优化各区域的利益和流域水资源综合效益。     

基于最大加权信息熵模型的水污染物总量分配

为了建立公平有效的区域间水污染物总量分配机制,将信息熵概念应用在环境领域.以汉江发源地汉中市的水污染物COD(Chemical Oxygen Demand,化学需氧量)总量分配为例,充分考虑各区域自然和经济等因素的客观差异,选取与水污染物COD排放紧密相关的各项指标并将其量化,利用熵值法确定各指标权重,建立单位指标负荷污染物量的信息熵加权和最大的目标规划模型,最后利用智能的和声搜索算法求解得出更具公平性的削减方案.实验结果表明该方法能够通过量化多种公平性准则,根据各区域的实际情况得出优化可行的分配方案.为汉江水源地汉中的水质保护和COD总量控制提供了理论参考.     

基于萤火虫算法和熵权法的水资源优化配置

以经济、社会、环境综合效益最大为目标建立多目标水资源优化配置模型,利用熵权法计算得到多目标的客观权重系数,采用主观权重与客观权重相结合的方式得到综合权重,避免了仅由人的主观因素确实权重而形成的偏差,结合实例利用萤火虫算法对所建立的模型进行仿真。结果表明:萤烛算法具有较快的收敛速度和较高的寻优性能,能有效地找到最优解,为解决复杂水资源优化配置问题提供了新思路。     

基于正态云组合赋权的水资源配置方案综合评价方法EI北大核心CSCD

针对水资源配置方案评价过程中指标权重的模糊和随机不确定性问题,引入定性定量转换模型——正态云模型,提出一种基于正态云组合赋权和云相似度TOPSIS法的水资源配置方案综合评价方法。该方法利用逆向云生成算法将多个主客观权重进行信息融合,生成不确定正态云组合权重;通过计算水资源配置方案与理想方案综合云模型间的相对相似度对方案进行排序并确定最佳方案。利用所提出的方法对天津市水资源配置8种方案进行评价,并与其他5种水资源配置方案评价方法进行对比分析,结果表明:基于正态云组合赋权的水资源配置方案综合评价方法是可行且有效的,评价结果与实际相符;该方法可以有效避免对评价指标赋权的不确定性,有效地解决组合权重不确定信息的融合问题。     

基于第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的水资源优化配置

水资源优化配置作为解决水资源短缺的重要手段,对于区域社会经济的可持续发展具有重要的意义。水资源优化配置模型是一个结构复杂的综合系统,传统的优化方法难以求得模型的全局最优解。第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)是当前解决多目标优化问题最有效的方法之一,但在水资源优化配置领域应用很少。本文以浐灞河流域为例,尝试利用NSGA-Ⅱ优化方法求解该地区水资源多目标优化配置模型,研究了该方法在水资源优化配置模型求解中的适用性。结果表明:该方法得到的水资源优化配置结果合理、可行。     

应用大系统递阶模型优化配置区域农业水资源

以经济效益最大为目标，建立灌溉供水量最优分配的分解协调模型。以作物子系统为第一层，建立求解单作物非充分灌溉条件下灌水量在各生育期的最优分配的动态规划模型。然后以区域大系统作为第二层，建立不同作物之间水量最优分配的模型。在此基础上，提出了协调模型求解方法步骤。根据作物布局和地下水分布给出了不同作物在各生育期地下水的最优分配量，以提高区域农业水资源承载能力。     

区域水资源调度-分配迭代优化模型

在对水资源系统组成和结构分析的基础上,运用大系统优化理论建立了区域水资源系统多目标优化配置数学模型,包括水源优化调度、水量优化分配和调度分配迭代3个子模型。水源优化调度模型的求解采用轮库迭代方法和动态规划方法,水量优化分配模型的求解采用大系统分解协调中的D-W分解原理。对江苏省连云港市区水资源优化配置问题进行了研究,建立并求解了优化配置模型,结果表明,该市各区在2020规划水平年工业、农业、生活和环境部门都将出现不同程度的缺水情况。     

信息熵在水污染物总量区域公平分配中的应用

在考虑排污权的公平准则的基础上，通过综合考虑区域的经济、自然等客观因素，构建了以加权信息熵最大化为目标的规划模型。该模型应用熵值法得到上述各因素的指标的权重，并通过计算单位化指标负荷污染物量的信息熵，进而得到总信息熵。通过设定合理的运算规则和约束条件，制定出基于公平性的水污染物总量的区域初始分配方案。将模型应用于天津市的水污染物分配计算，结果表明：天津市东丽区、汉沽区和中心城区是水污染物重点削减区域，其次是塘沽区和宁河县。应用结果表明，本文方法可以定量化地反映多种公平准则，进而得到公平可行的分配方案。     

基于熵权的水资源短缺风险模糊综合评价模型及应用

针对水资源短缺风险评价中各指标的模糊性和不确定性,将信息论中的熵值理论应用于水资源短缺风险评价中,建立了基于熵权的水资源短缺风险模糊综合评价模型。采用风险率、脆弱性、可恢复性、事故周期和风险度作为区域水资源短缺风险的评价指标,建立了综合评价指标体系。运用信息熵所反映数据本身的效用值来计算评价指标的权重系数,有效地解决了权重分配困难的问题,并使得权重的确定有了一定的理论依据。实际应用结果表明,此方法简便可行、科学可靠,结果相对客观可信。     

水市场的博弈分析

本文应用博弈论研究了水资源管理部门如何利用初始水权分配和水资源费对水市场进行有效的宏观调控,以实现水资源的优化配置。分析了市场经济条件下以水权和水市场为基础的水资源配置的过程。根据用水者在水市场上的行为特征,建立了以水资源总效益最大化为目标的两阶段动态博弈模型。给出了求解子博弈精炼纳什均衡条件下市场参与者的行动策略方法,从而得出管理机构相应的最优初始水权分配方案和水资源费率方案,并用算例阐明了建模的思路与方法。     

多目标约束下区域水资源优化配置研究

随着社会经济的快速发展,用水需求增加与水资源短缺、水资源污染之间的矛盾日益尖锐,使得水资源已经成为制约区域社会经济发展的瓶颈。文章在综合考虑经济、社会、生态等因素的基础上,建立区域多目标水资源优化配置模型,实现从传统的单目标约束向多目标约束转变的新研究思路。在多目标约束下以济宁市为研究对象,通过建立模型和对优化配置结果的分析,诊断出济宁市农业和工业存在严重缺水情况,超过全市平均缺水率的城市有市中区、任城区、曲阜市、邹城市、泗水县和嘉祥县。研究结论将为区域水资源优化配置、落实最严格水资源管理制度提供决策依据。