北京水資源短缺綜合評價演示文稿

1、北京水資源短缺風(fēng)險綜合評價人員：陳園園 趙 璐1 現(xiàn)在水資源短缺已成為目前大多數(shù)城市都面臨的嚴(yán)峻問題，如何對水資源風(fēng)險的主要因子進(jìn)行識別，對風(fēng)險造成的危害等級進(jìn)行劃分，對不同風(fēng)險因子采取相應(yīng)的有效措施規(guī)避風(fēng)險或減少其造成的危害，這對社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施具有重要的意義。為此，我們探討北京市水資源短缺風(fēng)險的綜合評價及預(yù)測問題。2主要建模過程： 首先，我們利用權(quán)重系數(shù)的熵值法分析和篩選水資源短缺風(fēng)險主要因子；然后，建立水資源短缺風(fēng)險綜合評價模型，計算北京1979年到2009年的水資源短缺風(fēng)險值并作出風(fēng)險等級劃分，以評價水資源短缺風(fēng)險的程度；最后，用灰色系統(tǒng)模型預(yù)測出北京市2010年和

2、2011年的水資源短缺風(fēng)險值并判斷所屬風(fēng)險等級，并提出應(yīng)對措施。3基本假設(shè)：本文主要考慮了九個水資源短缺風(fēng)險因子，暫不考慮其他微弱風(fēng)險因子對北京水資源短缺風(fēng)險的影響；假設(shè)在未來的兩年中不會發(fā)生重大自然災(zāi)害，如洪水、地震等；假設(shè)每年水資源短缺風(fēng)險概率是一樣的；假設(shè)所查找的數(shù)據(jù)能較好反應(yīng)真實情況。4問題一：確定主要風(fēng)險因子 我們根據(jù)1979年2009年九個北京市水資源短缺風(fēng)險影響因子，提出利用物元分析理念，將熵值法引入到權(quán)重的計算中，能全面客觀的找出水資源短缺風(fēng)險系統(tǒng)的主要風(fēng)險因子為農(nóng)業(yè)用水、降雨量、工業(yè)用水。 5第一步： 確定北京市水資源短缺風(fēng)險指標(biāo)體系：自然因素：降水量、地下水、人口社會經(jīng)濟(jì)：

3、森林覆蓋率、污水處理率、GDP 城市生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水6第二步：構(gòu)建模糊物元原因：由于影響水資源短缺的因素有很多，規(guī)律性不盡相同，這給確定主要風(fēng)險因子帶來很多不確定性和模糊性。而各個因子的影響結(jié)果又是不相容和獨立的。而物元分析理論常常用于研究部相容的問題，適用于多指標(biāo)影響問題，它試圖把過程形式化，從而建立起相應(yīng)的物元模型。7第三步：利用熵值法確定權(quán)重系數(shù) 原因：在確定評價指標(biāo)的權(quán)重時，往往多采用主觀確定權(quán)重的方法，如AHP方法等。這樣就會造成評價結(jié)果可能由于人的主觀因素而形成偏差。在信息論中，熵值反映了信息無序化程度，其值越小，系統(tǒng)無序度越小，故可用信息熵評價所獲系統(tǒng)信息的有序度及其

4、效用，即由評價指標(biāo)值構(gòu)成的判斷矩陣來確定指標(biāo)權(quán)重，它能盡量消除各指標(biāo)權(quán)重計算的人為干擾，使評價結(jié)果更符合實際。 8權(quán)重的求解結(jié)果：降雨量、地下水、污水處理率、GDP、城市生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)水、森林覆蓋率熵權(quán)值分別為：0.08037、0.098455、0.137516、0.141023、0.126654、0.08482、0.086138、0.107382、0.13764。 9根據(jù)熵值越小權(quán)重越大，其影響也越大的原則，可以很清楚地知道：在影響北京市水資源短缺的眾多因素中，農(nóng)業(yè)用水、降雨量、工業(yè)用水對其影響程度較大。10問題二： 我們基于古典概率模型建立了水資源短缺風(fēng)險綜合評價模型，對水資源發(fā)

5、生的概率和水資源缺水影響程度做了定量分析，得到水資源短缺風(fēng)險綜合值。首先，建立反映缺水影響程度的風(fēng)險度的隸屬函數(shù)；然后，利用古典概率，計算每年發(fā)生水資源短缺風(fēng)險的概率為0.87，風(fēng)險度和風(fēng)險率的乘積反映風(fēng)險綜合程度，即風(fēng)險綜合值。利用均值聚類法，將風(fēng)險等級分為五類，得到五個聚類中心：0.02、0.15、0.34、0.57、0.76，整理每個聚類中心所對應(yīng)的所有風(fēng)險綜合值，最后將風(fēng)險等級按風(fēng)險綜合值分為五等：0-0.080為可以忽略的風(fēng)險，0.080-0.225為可以接受的風(fēng)險，0.225 -0.500為邊緣風(fēng)險，0.500-0.675為比較嚴(yán)重的風(fēng)險，0.675-1為無法承受的風(fēng)險。再針對主要風(fēng)險因子進(jìn)行調(diào)控，使得水資源短缺風(fēng)險降低。 11問題三： 運用信息熵所反映數(shù)據(jù)本身的效用值來計算評價指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，并建立灰色系統(tǒng)GM模型，預(yù)測出北京市2010年和2011年水資源短缺現(xiàn)象將持續(xù)處于邊緣風(fēng)險狀態(tài)。12問題四： 根據(jù)所建模型及預(yù)測結(jié)果向相關(guān)部門提出控制在京人口以及合理分配農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)用水量來緩解北京水資源短缺現(xiàn)狀。本文從減少需水量，增加供水量這兩個角度提出相應(yīng)建議。以水資源短缺