本文關(guān)鍵詞：基于適應(yīng)性水權(quán)交易的區(qū)間兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型研究

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【摘要】：水資源是人類(lèi)賴(lài)以生存的,必不可少的物質(zhì)資源,同時(shí)也是社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源。水資源是否可持續(xù)將直接影響到經(jīng)濟(jì),生態(tài)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的前進(jìn)方向。近些年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國(guó)的水資源變得越來(lái)越短缺,各個(gè)用水部門(mén)對(duì)水資源的競(jìng)爭(zhēng)變得日益激烈,如何開(kāi)展水資源的可持續(xù)利用,如何進(jìn)行水資源的高效利用成為了社會(huì)發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。與此同時(shí),水資源的開(kāi)發(fā)與利用還要同時(shí)考慮生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題,不能以破壞生態(tài)環(huán)境為代價(jià)來(lái)獲得短暫的經(jīng)濟(jì)發(fā)展;水資源是一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng),其內(nèi)部擁有多重不確定性,因此,對(duì)水資源系統(tǒng)進(jìn)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(huì),經(jīng)濟(jì),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(lái)解決水資源規(guī)劃問(wèn)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(guò)對(duì)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(duì)兩者的相似性與共性,將兩者進(jìn)行耦合,提出適應(yīng)性水權(quán)交易模型。為了對(duì)模型進(jìn)行仿真和求解,本研究詳細(xì)的描述了區(qū)間兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型(TISP),本研究中,改變了傳統(tǒng)觀念,將整個(gè)水資源研究系統(tǒng)分為兩個(gè)過(guò)程(開(kāi)采過(guò)程和分配過(guò)程)、兩個(gè)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(jì)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(jī)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(fù)責(zé)將開(kāi)采的多水源(地表水和地下水)在公平和公正的基礎(chǔ)上進(jìn)行初始水權(quán)的分配,在初始水權(quán)分配之后,管理者們需要保證市場(chǎng)機(jī)制的公平運(yùn)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(gòu)買(mǎi)水權(quán),為了驗(yàn)證模型的可行性,將模型應(yīng)用于多區(qū)域,多水源,多用戶(hù)的地區(qū),得到了不同區(qū)域不同用戶(hù)的預(yù)計(jì)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(jì)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(guò)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)的穩(wěn)定性;3)模型能夠在充分考慮風(fēng)險(xiǎn)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(hù)的最優(yōu)預(yù)計(jì)可用水量。通過(guò)模型驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)在高來(lái)水水平時(shí),由于預(yù)計(jì)可用水量是預(yù)先制定的,存在一定的水量損失,為了進(jìn)一步提高水資源利用效率,減少水資源浪費(fèi),本研究在原模型的基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)模型:水庫(kù)-水權(quán)交易綜合模型,在區(qū)域引入水庫(kù)的調(diào)蓄功能,增加調(diào)蓄水量的參數(shù),同時(shí)將該模型進(jìn)行應(yīng)用,結(jié)果表明:1)水權(quán)交易模型和水庫(kù)-水權(quán)交易綜合模型都能夠不同程度的提高水資源的利用效率,兩種模型都可通過(guò)水權(quán)的買(mǎi)賣(mài)實(shí)現(xiàn)水資源高效分配,水庫(kù)-水權(quán)交易綜合模型還可以實(shí)現(xiàn)水資源年際間的流通;2)水權(quán)交易模型和水庫(kù)-水權(quán)交易綜合模型都可以提高水資源的穩(wěn)定性,降低缺水情況和系統(tǒng)崩潰發(fā)生的可能性。由于水權(quán)交易模型僅能夠?qū)崿F(xiàn)水資源年內(nèi)的高效分配,故水庫(kù)-水權(quán)交易綜合模型能夠更大程度的提高水資源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng) 水權(quán)交易 區(qū)間兩階段 水資源 規(guī)劃模型
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TV213.4
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 選題背景11-16
• 1.1.1 立題依據(jù)11
• 1.1.2 我國(guó)水資源現(xiàn)狀11-14
• 1.1.3 水資源管理的特點(diǎn)14-15
• 1.1.4 水資源優(yōu)化配置原則15-16
• 1.2 研究?jī)?nèi)容及國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)16-19
• 1.2.1 CAS理論及其發(fā)展現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 水權(quán)交易理論及其國(guó)內(nèi)外進(jìn)展18-19
• 1.3 研究框架與創(chuàng)新19-22
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)20
• 1.3.3 研究框架20-22
• 2 適應(yīng)性水權(quán)交易模型與區(qū)間兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型22-32
• 2.1 適應(yīng)性水權(quán)交易模型22-27
• 2.1.1 復(fù)雜適應(yīng)性理論22-24
• 2.1.2 水權(quán)交易系統(tǒng)24-26
• 2.1.3 適應(yīng)性水權(quán)交易模型26-27
• 2.2 區(qū)間兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型27-32
• 2.2.1 區(qū)間線性規(guī)劃模型（IP）27-29
• 2.2.2 兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型（TSP）29-30
• 2.2.3 區(qū)間兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型（ITSP）30-32
• 3 基于適應(yīng)性水權(quán)交易的區(qū)間兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型構(gòu)建32-35
• 3.1 耦合模型的建立32-33
• 3.2 模型的求解33-35
• 4 基于適應(yīng)性水權(quán)交易的區(qū)間兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型應(yīng)用研究35-47
• 4.1 研究區(qū)概況35-36
• 4.2 基于適應(yīng)性水權(quán)交易的區(qū)間兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型應(yīng)用36-37
• 4.3 基于適應(yīng)性水權(quán)交易的區(qū)間兩階段隨機(jī)規(guī)劃模型結(jié)果分析37-45
• 4.3.1 預(yù)計(jì)可用水量分析37-40
• 4.3.2 水權(quán)買(mǎi)賣(mài)量與缺水量分析40-44
• 4.3.3 開(kāi)采水量分析44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-47
• 5 水庫(kù)-水權(quán)交易綜合模型研究47-59
• 5.1 水庫(kù)-水權(quán)交易綜合模型應(yīng)用47-49
• 5.2 水庫(kù)-水權(quán)交易綜合模型結(jié)果分析49-58
• 5.2.1 預(yù)計(jì)可用水量分析53
• 5.2.2 缺水量與實(shí)際可用水量分析53-55
• 5.2.3 買(mǎi)賣(mài)水量與調(diào)蓄水量分析55-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 6 結(jié)論及展望59-61
• 6.1 結(jié)論59
• 6.2 展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67

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本文編號(hào)：1012368