基于適應(yīng)性水權(quán)交易的區(qū)間兩階段隨機規(guī)劃模型研究.pdf

1、水資源是人類賴以生存的，必不可少的物質(zhì)資源，同時也是社會發(fā)展的戰(zhàn)略性經(jīng)濟資源。水資源是否可持續(xù)將直接影響到經(jīng)濟，生態(tài)和社會可持續(xù)發(fā)展的前進方向。近些年來，隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國的水資源變得越來越短缺，各個用水部門對水資源的競爭變得日益激烈，如何開展水資源的可持續(xù)利用，如何進行水資源的高效利用成為了社會發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。與此同時，水資源的開發(fā)與利用還要同時考慮生態(tài)環(huán)境等問題，不能以破壞生態(tài)環(huán)境為代價來獲得短暫的經(jīng)濟發(fā)展;水資源是一個復(fù)

2、雜巨系統(tǒng)，其內(nèi)部擁有多重不確定性，因此，對水資源系統(tǒng)進行規(guī)劃與管理面臨多方面的矛盾與沖突。因此，本研究在綜合考慮了與水資源相關(guān)的生態(tài)，社會，經(jīng)濟，環(huán)境等各方面的基礎(chǔ)上，以復(fù)雜適應(yīng)性的角度，水權(quán)交易模型為基本模型，用不確定優(yōu)化方法來解決水資源規(guī)劃問題，為相關(guān)方案決策者提供相關(guān)的參考依據(jù)。
　　本研究通過對現(xiàn)有水權(quán)交易模型與復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的研究與分析，針對兩者的相似性與共性，將兩者進行耦合，提出適應(yīng)性水權(quán)交易模型。為了對模型進行仿真

3、和求解，本研究詳細的描述了區(qū)間兩階段隨機規(guī)劃模型(TISP)，本研究中，改變了傳統(tǒng)觀念，將整個水資源研究系統(tǒng)分為兩個過程（開采過程和分配過程）、兩個階段（第一階段:預(yù)定義階段和第二階段懲罰階段），以經(jīng)濟效益最大為目標(biāo)函數(shù)，形成了基于適應(yīng)性水權(quán)交易模型的區(qū)間兩階段隨機規(guī)劃模型。
　　將重新建立的模型應(yīng)用在水資源管理系統(tǒng)中，管理者們主要負責(zé)將開采的多水源（地表水和地下水）在公平和公正的基礎(chǔ)上進行初始水權(quán)的分配，在初始水權(quán)分配之后，管理

4、者們需要保證市場機制的公平運行，各用水主體用水可以根據(jù)自身的現(xiàn)狀決定是否出售或者購買水權(quán)，
　　為了驗證模型的可行性，將模型應(yīng)用于多區(qū)域，多水源，多用戶的地區(qū)，得到了不同區(qū)域不同用戶的預(yù)計可用水量，結(jié)果表明:1）水權(quán)交易模型能夠提高水資源的利用效率，使用水效率高的區(qū)域獲得較高的預(yù)計可用水量，水資源從水資源低效利用區(qū)流向水資源高效利用區(qū);2）水權(quán)交易模型通過水權(quán)的流通，可以降低各區(qū)域因極度缺水而導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰的可能性，因而提高了系統(tǒng)

5、的穩(wěn)定性;3）模型能夠在充分考慮風(fēng)險與收益的情況下，最優(yōu)化系統(tǒng)的整體收益，得到不同用戶的最優(yōu)預(yù)計可用水量。
　　通過模型驗證，發(fā)現(xiàn)在高來水水平時，由于預(yù)計可用水量是預(yù)先制定的，存在一定的水量損失，為了進一步提高水資源利用效率，減少水資源浪費，本研究在原模型的基礎(chǔ)上提出了改進模型:水庫-水權(quán)交易綜合模型，在區(qū)域引入水庫的調(diào)蓄功能，增加調(diào)蓄水量的參數(shù)，同時將該模型進行應(yīng)用，結(jié)果表明:1）水權(quán)交易模型和水庫-水權(quán)交易綜合模型都能夠不同程