水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型建立與分析

水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

模型建立與分析（數(shù)學(xué)

建模）目錄摘要1水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型建立與分析摘要目前，水資源問題，特別是水資源短缺問題嚴(yán)重地制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是我們迫切所要解決的問題之一。水資源是人類生產(chǎn)生活最重要的資源，可是如今，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，水體污染嚴(yán)重，水資源開采過度，水資源的保護(hù)和水污染的治理成為現(xiàn)代社會(huì)最關(guān)注的問題。尤其近年來，我國(guó)北方地區(qū)水資源短缺問題日趨嚴(yán)重，已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本文以北京地區(qū)水資源短缺問題為背景，通過建立線性加權(quán)均值風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和短缺風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)估模型，對(duì)其水資源短缺情況進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。同時(shí)根據(jù)研究分析所得數(shù)據(jù)，給出了合理使用和保護(hù)水資源的建議報(bào)告。對(duì)于模型一：首先，我們借助軟件SPSS對(duì)所搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選處理，按照影響程度進(jìn)行加工整合，同時(shí)依據(jù)評(píng)指標(biāo)選擇原則，選取了農(nóng)業(yè)用水量、生活用水量、工業(yè)用水量、地下水資源量、污水排放總量、地表水資源量、入境水流量、再生水資源量、環(huán)境用水量、COD排放總量作為水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估因子。其次，隨機(jī)抽出20組數(shù)據(jù)分成兩大組，作為矩陣A和B，通過矩陣運(yùn)算、加權(quán)均值、求解方程組，確定了各項(xiàng)因子的評(píng)分系數(shù)。在此過程中，我們通過編寫C++程序求解可逆矩陣和借助MATLAB計(jì)算方程組的解，從而確定評(píng)估指標(biāo)函數(shù)，在此基礎(chǔ)上確定了水資源短缺評(píng)估的臨界值，并依次對(duì)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警級(jí)別進(jìn)行等級(jí)劃分。最后，隨機(jī)選擇了2009和2010年的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，得出評(píng)估模型所求數(shù)據(jù)與實(shí)際情況基本一致。對(duì)于模型二：首先，對(duì)影響北京水資源短缺的風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行了分析，得到了一部分重要的風(fēng)險(xiǎn)因子。其次，利用了判別分析法中的Mahalanobis距離法對(duì)主要的敏感因子進(jìn)行篩選，取得了良好的結(jié)果，基本符合客觀事實(shí)。針對(duì)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中各指標(biāo)的模糊性和不確定性，建立短缺風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)估模型。通過對(duì)風(fēng)險(xiǎn)率、脆弱性、可恢復(fù)性、事故周期、風(fēng)險(xiǎn)度這五個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)建立綜合評(píng)估體系，作出了等級(jí)劃分。通過對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因子的調(diào)控，降低了北京水資源短缺的風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)未來北京市的水資源情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)實(shí)際生活、生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。關(guān)鍵字：水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)因子線性加權(quán)均值風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型短缺風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)估模型風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)建議一、問題提出近年來，我國(guó)北方地區(qū)水資源短缺問題日趨嚴(yán)重，制約著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源短缺已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)話題。以北京市為例，北京是世界上水資源嚴(yán)重缺乏的大都市之一，其人均水資源占有量不足300m3為全國(guó)人均的1/8，世界人均的1/30，屬重度缺水地區(qū),附表中所列的數(shù)據(jù)給出了1979年至2000年北京市水資源短缺的狀況。北京市水資源短缺已經(jīng)成為影響和制約首都社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。政府采取了一系列措施，如南水北調(diào)工程建設(shè)，建立污水處理廠，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等。但是,氣候變化和經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)始終存在。如何對(duì)水資源風(fēng)險(xiǎn)的主要因子進(jìn)行識(shí)別，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)造成的危害等級(jí)進(jìn)行劃分，對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)因子采取相應(yīng)的有效措施規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)或減少其造成的危害，這對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要的意義。根據(jù)《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》及市政統(tǒng)計(jì)資料提供的北京市水資源有關(guān)信息，分析討論以下問題：（1）以北京市水資源資料為例，分析水資源短缺的風(fēng)險(xiǎn)因子，并對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行重要性分析；（2）建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型對(duì)北京市水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，作出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分并陳述理由；（3）從用水量、用水結(jié)構(gòu)、水資源存量幾個(gè)方面對(duì)北京市未來五年水資源進(jìn)行預(yù)測(cè)；（4）以北京市有關(guān)部門為報(bào)告對(duì)象，寫一份建議報(bào)告，至少?gòu)乃Y源短缺成因、水資源風(fēng)險(xiǎn)控制以及水資源保護(hù)幾個(gè)方面提出建議和對(duì)策。二、問題分析2.1水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)水資源的短缺取決于供水和需水兩方面影響，而這兩方面都具有隨機(jī)性和不確定性。因此，水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)也具有隨機(jī)性和不確定性。在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，要充分考慮風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)以及水資源系統(tǒng)的復(fù)雜性，要把存在風(fēng)險(xiǎn)的概率、風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的時(shí)間、風(fēng)險(xiǎn)造成的損失有多少、風(fēng)險(xiǎn)解除的時(shí)間、缺水量的分布等一系列因素考慮在內(nèi)。因此難以用某一種指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行全面描述和評(píng)價(jià)，必須從多方面的指標(biāo)綜合考慮。評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇的原則是：（1）能集中反映缺水地區(qū)的缺水風(fēng)險(xiǎn)；（2）能集中反映缺水風(fēng)險(xiǎn)的程度；（3）能反映水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后水資源系統(tǒng)的承受能力；（4）代表性好，針對(duì)性強(qiáng)，易于量化。依據(jù)上述原則，并參考相關(guān)文獻(xiàn)，選取了影響水資源短缺的主要風(fēng)險(xiǎn)因子，聯(lián)系實(shí)際，建立了水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)，構(gòu)造出評(píng)估模型。2.2北京市水資源短缺主要原因（1）我國(guó)水資源時(shí)空分布不均以及入境水流量少是導(dǎo)致北京水資源緊張的主要原因；（2）北京人口增長(zhǎng)過快，工農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，加劇了水資源緊張程度；（3）北京地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化，干旱頻率加大；（4）居民生活用水的污染和地表水資源急劇減少；三、模型的假設(shè)（1）假設(shè)題中所給數(shù)據(jù)基本真實(shí)有效；（2）假設(shè)沒有重大的自然災(zāi)害發(fā)生如干旱、洪澇等；（3）假設(shè)北京地區(qū)人口流動(dòng)正常；（4）假設(shè)南水北調(diào)及其它工程正常運(yùn)行；（5）只考慮模型中的十個(gè)主要因子，其它的因子忽略不計(jì)。四、模型的建立4.1模型一4.1.1符號(hào)說明"樣本數(shù)據(jù)的評(píng)分值c:對(duì)應(yīng)影響因子的評(píng)分系數(shù)X:各影響因子實(shí)際數(shù)據(jù)Y0、Y1：樣本數(shù)據(jù)評(píng)分值的算數(shù)平均值

X0、X1:A組、B組原始數(shù)據(jù)sX0、X1:A組、B組數(shù)據(jù)各列的平均值iA=「X0-X0--sii-B=[Xi-X「S=.（A+B）七。、Y1:A組、B組評(píng)分值的平均水平七：橙色預(yù)警的臨界值4.1.2模型一的建立水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型是評(píng)價(jià)水資源短缺程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過對(duì)北京市水資源資料的調(diào)查分析建立這一模型。本模型主要通過對(duì)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)因子：農(nóng)業(yè)用水量、生活用水量、工業(yè)用水量、地下水資源量、污水排放總量、地表水資源量、入境水流量、人均用水量、環(huán)境用水量、COD排放總量進(jìn)行了研究，它們分別是：X0為農(nóng)業(yè)實(shí)際用水量。X1為生活實(shí)際用水量。XX0為農(nóng)業(yè)實(shí)際用水量。X1為生活實(shí)際用水量。X2為工業(yè)實(shí)際用水量。X3為地下實(shí)際水資源量。X4為污水實(shí)際排放總量。X5為地下實(shí)際水資源量。生活用水量：q為生活用水量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，工業(yè)用水量：。2為工業(yè)用水量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，地下水資源量：C3為地下水資源量評(píng)估系數(shù)，污水排放總量：C4為污水排放總量評(píng)估系數(shù)，地表水資源量：C5為地下水資源量評(píng)估系數(shù)入境水流量：。6為入境水流量評(píng)估系數(shù)，X6為實(shí)際入境水流量。再生水資源量：C7為再生水資源量評(píng)估系數(shù)，X7為實(shí)際再生水資源量。環(huán)境用水量：C8為環(huán)境用水量評(píng)估系數(shù)，X8為環(huán)境實(shí)際用水量。COD排放總量：C9為COD排放總量評(píng)估系數(shù)，X9為COD實(shí)際排放總量。以上十項(xiàng)的線性組合：y=cx+CX+CX+CX+CiX+CX+CX+CX+CX+QXq00112233445566//8899記為水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)值。（各項(xiàng)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估因子具體數(shù)據(jù)見附錄一）。

下面根據(jù)收集的水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)因子樣本資料，求出各評(píng)估系數(shù)C。從北京市1979年至2001年水資源使用情況數(shù)據(jù)庫(kù)中分別隨機(jī)抽取s和t個(gè)樣本分別記為A、B組。則它們對(duì)應(yīng)的評(píng)估指標(biāo)值為：組A的評(píng)估指標(biāo)值Y°=C0X00+Y°=C0X00+C1X01+C2X02+Y=CX+CX+CX+y2=El+111CX121212+C2X22.+.+C8XO8+C9X09+CX+CX+C?8+C9X29Y=C0Xs0+CX1s1+C2X2+...+CX+CX8s89s9組B的評(píng)估指標(biāo)值+C8XO8+C9X09+C8X18+C9X19C0X20+CX+CX+...+CX+CXy0=c0x00+Y1=C0X10+C1X11+C2X12+Y=2CX101121222828929Y=CX+又做Y0=.】L

si

i=1CX1t10t01EY，Y1=1￡Y，i=1+C2X2+..+C8X8+C9X9即？0為組A的平均值，Y1為組B的平均值。為使組A與組B之間有明顯區(qū)別，希望它們平均值之間差距越大越好，而組內(nèi)離差平方和越小越好，即l(c,c,c,c,c,c,c,c,c,c)=(西-」2⑴0123456789s乙(YY-0)2+乙(Y1-Y1)2iii=1i=1越大越好，從而建立評(píng)估系數(shù)C,C,C,C,C,C,C,C,C,C為0123456789[1][2]L(C,C,C,C,C,C,C,C,C,C)的極大值點(diǎn)。0123456789由微分方程可知(C,C,C,C,C,C,C,C,C,C)為方程組0123456789況(C,C,C,C,C,C,C,C,C,C)0―1__2_3_45__6__7__8_=0(i=0,1,...,9)的解dCi4.1.3模型一的求解

1.將原始數(shù)據(jù)寫成矩陣組A的矩陣[1][2]一X0X0X0X0一00010809LX0X0X0X0—24.2-31.8-31.6-28.8-31.6-21.8-10.1-19.5-910111819■—12.0-10.8-13.0-12.8-12.4-12.7-13.9-13.7-13…-14.4-13.8-12.2-13.9-11.2-14.4-17.2-10.0-14X0X0…X0X015.714.714.816.518.618.516.221.41590919899-8.3-9.1-8.5-8.4-9.0-9.2-9.3-10.8-1.??7.85.36.18.27.66.07.612.8(1.81.31.11.21.61.01.61.811.61.92.12.02.63.65.06.0(-0.3-0.8-0.6-0.6-1.1-1.6-2.7-3.2—_-0.02-0.03-0.06-0.04-0.07-0.08-0.05-0.06-0組B的矩陣「X100X110X101X111?X108X118??X1[09X119=X11-90X1?91..X198X199」-24.4-21.7-22.7-28.8-19.9-18.9-18.1-17.4-18.5-16.5-13.9-11.8*-12.0-11.8-13.4-11.7-13.9-14.9-14.8-15.1-13.8-12.3-11.9-15.5-15.3-14.6-13.8-11.8-11.1-10.813.714.613.115.114.615.613.219.315.918.3-8.3-9.1-8.5-8.4-9.0-9.2-9.3-10.8-12.5-13.05.86.36.57.36.65.77.111.35.48.11.21.40.91.71.51.11.91.91.12.02.62.12.12.01.91.66.07.05.57.7-0.6-0.7-0.4-0.5-1.5-1.3-2.4-4.2-5.6-4.1-0.06-0.03-0.03-0.02-0.06-0.07-0.05-0.04-0.01-0.01各列的平均(X0又0X0X0)=[-3.2-4.3-3.6-3.7-3.5-3.1-2.3-1.5-2.3-詁0189(XX"1XX"1)=[-3.8-3.1-2.7-3.9-3.6-3.2-2.9-2.0-3.5-2&01892做新的矩陣A、B，及兩組的算術(shù)平均值矩陣S

A=■X000X010-X0X0-X00011-X0X0-X00111X0-X0X008809X0-X0X0-18819-X0[9-X09=X0L90-X0X0-X00911X0-98X0X0899-X09■-20.9-27.5-28-25.1-28.1-18.7-7.8-18-7.4-18-—8.8-6.5-9.4-9.1-8.9-6.2-11.6-12.2-11.5-10.3-11.1-9.5-8.6-10.2-7.7-11.3-14.9-8.5-11.7-10.118319.018.420.222.121.618.522.917.421.7-5.1-4.8-4.9-4.7-5.5-6.1-7-9.3-10.2-9.1-119.69.711.911.19.19.914.39.111.15.05.64.74.95.14.13.93.34.16.14.86.211.75.76.16.77.37.58.84.62.93.53.03.12.41.5-0.4-1.7-0.70_3.24.33.53.73.43.02.251.442.253.8_■X1-X1X1-X1X1-X1X1-X1一000011088099X1-X1X1-X1X1-X1X1-X1B=100111188199X1-X1X1-X1X1-X1X1???-X190091198899??今」■-20.6-18.6-20-24.9-16*-T5.7”?-15.2-15.4-15-14.2--10.1-8.7-9.3-7.9-9.9—8.5-11-12.9-11.3-12.8-10.0-9.2-9.2-11.6-11.8-11.4-10.9-9.8-7.6-8.517.517.715.81918.118.816.121.319.420.6—-4.5-6-5.8-4.5-5.5-6.0-6.4-8.8-9.0-10.7—9.69.49.211.210.18.910.013.38.910.45.04.53.65.65.04.34.83.94.64.36.45.210.85.95.44.88.99.09.0103.22.42.33.42.01.90.5-2.2-2.1-1.83.73.12.73.93.43.12.91.93.52.3_且S=1(A+B)=2-40.6-46.1-48-50-45.5-24.4-23-33.4-22.4-32.2-18.8-15.2-18.7-17-18.8-18.1-22.6-25.1-22.8-23.1-21.2-19.7-21.8-19.5-22.7-25.8-18.3-29.3-18.6-24.836.436.734.239.240.240.424.644.236.842.3-9.6-10.8-10.7-9.2-11.0-12.1-13.4-18.1-19.2-19.820.619.018.923.121.218.019.927.68.021.510.110.18.310.510.18.48.77.28.710.411.211.222.511.611.511.516.216.517.814.66.15.95.36.54.43.40.1-3.9-2.8-1.86.97.36.27.53.86.15.13.46.756.112滿足式(1)的(C,C,C,C,C,C,C,C,C,C)為方程組的解,0123456789C廠0C1的解,C廠0C1C八2C3C4C5C6C八7CC8L9」X0--X100■X0-■-X111X0--X122X0--X133■X0-■-X144X0--X155X0--X166X0--X177X0-■-X188X0--X199=S-1=S-10.6-1.2-0.90.20.10.10.60.50.8-1.7C0C1C2C3C4=C5C6C7C8CL9」SXX00—X0￡10-X11X20-X2X11X40-艾4艾50-X1X6一X6x「x7X80-X1Xo-X9_解得：(C,C,C,C,C,C,C,C,C,C)=0123456789(6.45.23.84.52.31.41.60.872.120.03)（其中S-1通過C++設(shè)計(jì)程序求得，具體程序見附錄二）確定評(píng)估指標(biāo)函數(shù)Y=6.4X+5.2X+3.8X+4.5X+2.3X+1.4X+1.6X+0.87X+2.12X8+0.03X94.組A、B評(píng)估指標(biāo)值的平均水平Y(jié)0=CX0+-CX0A0011+CX0+CX0=-95.5418899Y1=CX1+-CX1B0011+CX1+CX1=-94.8798899再取出兩組數(shù)據(jù)（每組20個(gè)），重復(fù)以上過程，最終求得臨界值:Y=—190.42c5.水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)梯度值劃分為：黃色預(yù)警I級(jí)：得分N—147.44，雖然水資源處于短缺狀況，但尚且可滿足工農(nóng)業(yè)及生活用水，地下水資源開采較大，地表水、入境水用量較大，污水處理率較高（再生水用效較多），水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)較小。黃色預(yù)警II級(jí)：-147.44＞得分N—168.93，雖然水資源處于短缺狀況，但尚且可滿足工農(nóng)業(yè)及生活用水，地下水資源開采較大，地表水、入境水用量較大，污水處理率不高，水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)也較小。黃色預(yù)警III級(jí)：-168.93＞得分N—190.42，水資源處于短缺狀況，不能完全滿足工農(nóng)業(yè)及生活用水（有些產(chǎn)業(yè)、地區(qū)的用水被限制），地下水資源開采較大，地表水、入境水用量較大，污水處理率不高，水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)較大。橙色預(yù)警I級(jí)：-190.42＞得分N-216.91,水資源處于短缺狀況，不能完全滿足工農(nóng)業(yè)及生活用水（有些產(chǎn)業(yè)、地區(qū)的用水被限制），地下水資源開采大（有些地區(qū)已無地下水可開采），地表水、入境水用量較大，污水處理率不高，水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)也較大。橙色預(yù)警II級(jí)：-216.91＞得分N-233.40,水資源處于短缺狀況，不能完全滿足工農(nóng)業(yè)及生活用水（有些產(chǎn)業(yè)、地區(qū)的用水被限制），地下水資源開采大（有些地區(qū)已無地下水可開采），地表水、入境水用量較大（有些地區(qū)出現(xiàn)河流干涸、湖水面積不斷縮小），污水處理率不高，水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)大。紅色預(yù)警I級(jí)：-233.40＞得分N-259.89，水資源處于短缺狀況，不能完全滿足工農(nóng)業(yè)及生活用水（有些產(chǎn)業(yè)、地區(qū)的用水被限制），地下水資源開采大（有些地區(qū)已無地下水可開采），地表水、入境水用量較大（有些地區(qū)出現(xiàn)河流干涸、湖水面積不斷縮?。鬯幚砺实?，水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)大。紅色預(yù)警II級(jí)：-259.89＞得分N-286.38，水資源處于短缺狀況，不能完全滿足工農(nóng)業(yè)及生活用水（有些產(chǎn)業(yè)、地區(qū)的用水被限制），地下水資源開采大（有些地區(qū)已無地下水可開采），地表水、入境水用量較大（有些地區(qū)出現(xiàn)河流干涸、湖水面積不斷縮小，甚至出現(xiàn)旱災(zāi)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)、生活），污水處理率低，水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)很大。紅色預(yù)警III級(jí)：得分＜-286.38，水資源處于短缺狀況，不能完全滿足工農(nóng)業(yè)及生活用水（有些產(chǎn)業(yè)、地區(qū)的用水被強(qiáng)力限制），地下水資源開采大（有些地區(qū)已無地下水可開采），地表水、入境水用量較大（有些地區(qū)出現(xiàn)河流干涸、湖水面積不斷縮小，甚至出現(xiàn)旱災(zāi)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)、生活、影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展），污水處理率低，水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)很大。4.2模型二4.2.1符號(hào)說明U評(píng)價(jià)對(duì)象的因素論域V評(píng)語(yǔ)論域W各因素對(duì)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的權(quán)重人模糊關(guān)系矩陣七表示橫軸自變量（g=1,2,3,4,5,6）匕表示縱軸因變量（g=1,2,3,4,5,6）勺表示編號(hào)為j的第i個(gè)因素的值(i=1,2,3,4,5;j=1,2,3,30)f'^表示編號(hào)為j的第i個(gè)因素的值在30年的同一因素值的總和中所占的比例…A各風(fēng)險(xiǎn)因子的的權(quán)重分配r表示因素論域U中第i個(gè)因素u對(duì)應(yīng)于評(píng)語(yǔ)論域V中第j個(gè)等級(jí)vj的相對(duì)隸屬度W表示各風(fēng)險(xiǎn)因子對(duì)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的權(quán)重。4.2.2模型二的建立水資源短缺的影響因子大概可分為兩類：自然因素，即北京市總?cè)丝冢Y源總量，水位深度，河流和氣候等；社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，污水排放和處理，農(nóng)業(yè)用水，工業(yè)用水，服務(wù)業(yè)用水等由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源需求。判別分析判別分析可用于識(shí)別影響水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)的敏感因子能夠從諸多表明觀測(cè)對(duì)象特征的自變量中篩選出提供較多信息的變量且使這些變量之間的相關(guān)程度較低線性判別函數(shù)的一般形式如下y=a%+a%+,,+aX1122nn其中為y判別分?jǐn)?shù)，％，%,…％為反映研究對(duì)象特征的變量，a,a，…a為各12n12n變量的系數(shù)也稱判別系數(shù)。…常用的判別分析法有歐式距離法和馬氏距離法，由于歐式距離判定法存在這一定的缺點(diǎn)，故常用的判別分析方法是Mahalanobis距離法，即每步都使得相距最近的兩類間的Mahalanobis距離最大的變量進(jìn)入判別函數(shù)，其計(jì)算公式如下：d2(x,Y)=(x-y)￡t(x-y)1i1其中X是某一類中的觀測(cè)量,Y是另一類,，可以求出x與Y的Mahalanobis距離。（3）水資源短缺影響因子篩選根據(jù)上文中提出的水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)影響因子,利用Mahalanobis距離法篩選出水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)敏感因子，見表5。從表5中第3欄可以看出，水資源總量、工業(yè)排放總量、農(nóng)業(yè)用水量、生活用水量在步驟1至步驟4中移出模型的概率均小于0.1,同時(shí)在每步中這4個(gè)變量均使得最近的兩類間的Mahalanobis距離最大因此，這4個(gè)變量是影響北京地區(qū)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)的敏感因子且影響力由大到小為：水資源總量〉農(nóng)業(yè)用水〉第三產(chǎn)業(yè)用水＞工業(yè)用水步驟影響因素容許度移出概率最小馬氏距離的平方組間1工業(yè)用總量1.0000.0892工業(yè)用總量0.6820.0200.1842,5水資源總量0.6820.0000.2361,4工業(yè)用總量0.3910.0280.8461,53水資源總量0.6780.0000.7222,4農(nóng)業(yè)用水量0.4600.0341.2252,5工業(yè)用總量0.2510.0356.5501,5A水資源總量0.3280.0001.3852,44農(nóng)業(yè)用水量0.1230.0031.2422,5第三產(chǎn)業(yè)用水量0.1020.0232.9632,5敏感因子篩選（4）模糊的分析：由于降水量，河流的流量的隨機(jī)性，北京市供水和需水量也存在這不確定因素。因此水資源短缺也存在一定的隨機(jī)性，具有水資源短缺的風(fēng)險(xiǎn)。所謂水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)是指在特定的環(huán)境條件下，由于供水水和用水兩方面存在不確定性，使區(qū)域水資源系統(tǒng)發(fā)生供水短缺的概率以及由此產(chǎn)生的損失。水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)主要描述水資源短缺的狀況，只針對(duì)水資源的系統(tǒng)不包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，是水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)卻化的基礎(chǔ)。選取風(fēng)險(xiǎn)率、脆弱性、可恢復(fù)性、重現(xiàn)期和風(fēng)險(xiǎn)度幾個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)利用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。（5）評(píng)價(jià)指標(biāo)1.風(fēng)險(xiǎn)率

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)理論，載荷是造成系統(tǒng)非正常狀態(tài)的動(dòng)力，抗力是維護(hù)系統(tǒng)正常的能力。如果把水資源系統(tǒng)的失事狀態(tài)記為FE（R>p），正常狀態(tài)記為Sc（R>p），那么水資源系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)率為r=p（R〉p）=p{xgF}其中，x,為水資源系統(tǒng)狀態(tài)變量。如果水資源系統(tǒng)的工作狀態(tài)有長(zhǎng)期記錄風(fēng)險(xiǎn)1NS率也可以定義為系統(tǒng)不能正常工作的時(shí)間和整個(gè)系統(tǒng)工作時(shí)間的比值，即：1NS嘗Itt=1其中，NS為水資源系統(tǒng)工作的總時(shí)間；I,為水資源的狀態(tài)變量。IJ0,系統(tǒng)正常工作G.uS）*［1,系統(tǒng)失事GtuF）脆弱性脆弱性是描述水資源系統(tǒng)失事?lián)p失嚴(yán)重程度的期望值的大小。假定系統(tǒng)第1次失事的損失程度為S，它相對(duì)應(yīng)的發(fā)生概率為尸，那么水資源系統(tǒng)的脆弱性為：x=E（S）頊PSiit其中，NF為系統(tǒng)失事狀態(tài)的總次數(shù)。重現(xiàn)性周期是兩次進(jìn)入非常狀態(tài)模式F之間的時(shí)間間隔，也叫平均重現(xiàn)期。用d（,n）表示第n間隔時(shí)間的歷時(shí)，則平均重現(xiàn)期為：①=-^—%」1d（日,n）N-1n=1其中，N=NJ）為［0,t］時(shí)段內(nèi)屬于模式F的事故數(shù)目?？苫謴?fù)性可恢復(fù)性是指系統(tǒng)從失事狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)的可能性?；謴?fù)性越高說明系統(tǒng)從失事狀態(tài)轉(zhuǎn)入正常狀態(tài)的時(shí)間越短?？梢杂孟旅鏃l件概率來定義：P{XuF,XuS}3p{xUF}t-1引入整數(shù)變量：1,XuFY廣〔0,XuSt_J1,XF,XuS廣］。，t其他這樣可得到：6=為/尤ytt=1t=15.風(fēng)險(xiǎn)度用概率分布的數(shù)學(xué)特征，如標(biāo)準(zhǔn)差。,可以說明風(fēng)險(xiǎn)的大小。。-越大，則風(fēng)險(xiǎn)越大，反之越小。這是因?yàn)楦怕史植荚椒稚?，?shí)際結(jié)果遠(yuǎn)離期望值的概率就越大。。=（D（X））/2=^（X-E（X）〉/（n-1）1/21-i=1」4.2.3模型二的求解采用上述定義的的風(fēng)險(xiǎn)率、脆弱性、可恢復(fù)性、重復(fù)性、風(fēng)險(xiǎn)度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。設(shè)定兩個(gè)有限論域（即集合）：U={u,u,u,,u據(jù)旺={v,v,v,,v}其中，U表示綜合評(píng)判的123m123m因素所組成的集合，V表示評(píng)價(jià)語(yǔ)組成的集合。則模糊綜合評(píng)判即表示下列的模糊變換B=AR,式中A為U上的模糊子集。.而評(píng)判結(jié)果B是V上的模糊子集并且可以表示!=（人,人,,人），01；B=（b,b,,b）,0<b<1;。其中人TOC\o"1-5"\h\z12mi12mji表示單因素U在總評(píng)定因素中所起作用大小的變量，也在一定程度上代表根據(jù)i單因素U評(píng)定等級(jí)的能力；b為等級(jí)V對(duì)綜合評(píng)定所得模糊子集B的隸屬度，????????IjJ它表示綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。關(guān)系矩陣R可表示為：rrr11121nrrrR=21222nrrr3132…3nrrrm1m2■??mn

式中：‘..表示因素"的評(píng)價(jià)對(duì)等級(jí)□的隸屬度，因而矩陣R中R=(r,r,,r)ljiii1i2in即???為對(duì)第i個(gè)因素u的單因素評(píng)判結(jié)果。在評(píng)價(jià)計(jì)算中A=(人1,七,\)代表了各個(gè)因素對(duì)綜合評(píng)判重要性的權(quán)系數(shù)，因此滿足"1=1,(i=1,2,:m)；同時(shí)，模糊變換AxR也即退化為普通矩陣計(jì)算，即bj=minG,Z人二)i=1,2,m;j=1,2,,n。上述權(quán)系數(shù)的確定可用層次分析法AHP得到?！缮鲜龇治隹梢缘玫剑涸u(píng)價(jià)因素集U對(duì)應(yīng)評(píng)語(yǔ)集V，而評(píng)判矩?陣中r〃即為某因素":對(duì)應(yīng)等級(jí)vj的隸屬度，其值課根據(jù)各評(píng)價(jià)因素的實(shí)際數(shù)值對(duì)照各因素的分級(jí)指標(biāo)推求。我們把評(píng)語(yǔ)級(jí)劃為5個(gè)如下等級(jí)：水資源短u缺風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)脆弱性u(píng)2可恢復(fù)u3重現(xiàn)性u(píng)4風(fēng)險(xiǎn)度u5V<0.200<0.200<0.200<0.200<0.200V20.200?0.4000.200?0.40(0.200?0.4000.200?0.4000.200?0.400V30.400?0.6000.400?0.60(0.400?0.6000.400?0.6000.400?0.600V40.600~0.8000.600?0.80(0.600-0.8000.600?0.8000.600?0.800V5>0.800>0.800>0.800>0.800>0.800對(duì)于水資源系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)率，脆弱性，風(fēng)險(xiǎn)度是越小越好，所以按越小越優(yōu)性指標(biāo)對(duì)u,u,u構(gòu)建如下的隸屬函數(shù):￡，i1小1,a日炒)=〈a11吃a―￡，i1小1,a日炒)=〈a11吃a―?！?3-ai3—ai20,9<ai1<9<ai29<ai29>ai3(啟Ja項(xiàng)"日(9)=s—件,a<9^a1i2i10,9<ai20,PV.ai21,?<aiia^<?<a0,a—i3a-aMi2a<?<a,a<?<a?>ai4日（?）=ai31,a—?

—i3a—a?<ai2a<?<aa<?<ai3i4?>ai4r?…a’?<ai3入i3日(?)=<,a<?<aV5a-ai3i4i4i31,?>ai4對(duì)于水資源系統(tǒng)可恢復(fù)性和重現(xiàn)性則是越大越優(yōu)性指標(biāo)，對(duì)％，氣各評(píng)價(jià)語(yǔ)級(jí)構(gòu)建如下隸屬函數(shù):1,七(?)=<a—?

i2a—a'20：'?<ai1a苛,?<ai1i1<?<ai2日（?）1,0,ai2?<ai2?<ai1<?<ai1七3〈?A1,<?<a日（?）匕（?）=，a—?—i3aa—?i3a—ai30,ai1<?<ai2i2>ai30,1,小氣40,i4i3?<ai40,?>ai3a礦a<?<a1,?<a,aai4<?<ai3i2ai3ai4?>ai2<?<ai2<?<ai3?<ai4對(duì)于水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的因素集U而言，對(duì)應(yīng)一個(gè)測(cè)定指標(biāo)向量Y=@,^,^,^,^)。其中e是U對(duì)于u的測(cè)定值。這樣uC)就是相對(duì)于u1112131415ijijviiji屬于v的程度。對(duì)于因素集U便有一下的模糊關(guān)系矩陣；11>1213141511>12131415V5V5V5V5V5pppP^7^7^7^7^711>12131415V4V4V4V4V4pppP7777712345II11I1133333VVVVpppP777772345111112222VVVVppppP777771234511111VVVVppppp_一一%水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)各因素的權(quán)重確定采用層次分析法(AHP)，設(shè)權(quán)重計(jì)算結(jié)果為A=Q,氣,七七X)，于是可得出綜合評(píng)判向量：B=A?Ru我們選取“加權(quán)平均型”的模型進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，即七=minGgV)XXr<1，所以這個(gè)模型可以用一般實(shí)數(shù)加法，即：iiji=1b=XXr(j=1,2,3,,m)i=1maxGJ對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)語(yǔ)即為水資源短缺評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)結(jié)果。對(duì)風(fēng)險(xiǎn)程度的綜合評(píng)價(jià)可以將其劃為5級(jí)，制作如下的級(jí)別評(píng)價(jià)表格分別為：低風(fēng)險(xiǎn)，較低風(fēng)險(xiǎn)，中風(fēng)險(xiǎn)，較高風(fēng)險(xiǎn)，高風(fēng)險(xiǎn)。水資源系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別風(fēng)險(xiǎn)特征1低風(fēng)險(xiǎn)可以忽略的風(fēng)險(xiǎn)2較低風(fēng)險(xiǎn)可以接受的風(fēng)險(xiǎn)3中風(fēng)險(xiǎn)邊緣風(fēng)險(xiǎn)4較高風(fēng)險(xiǎn)比較嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)5高風(fēng)險(xiǎn)無法承受的風(fēng)險(xiǎn)五、模型的優(yōu)缺點(diǎn)分析模型一的優(yōu)缺點(diǎn)：資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除17本模型的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。通過大量隨機(jī)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，模型基本符合實(shí)際情況，對(duì)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有一定的幫助作用。另外，在模型的計(jì)算中進(jìn)行了C++程序和MATLAB上機(jī)實(shí)現(xiàn)，對(duì)以后水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的程序化、軟件化具有一定的指導(dǎo)作用。本模型的缺點(diǎn)是考慮的情況較為理想化，有地區(qū)局限性。模型二的優(yōu)缺點(diǎn)：一般風(fēng)險(xiǎn)研究只對(duì)個(gè)別風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行描述，而對(duì)水資源短缺的綜合評(píng)價(jià)則比較少，而模糊綜合評(píng)價(jià)模型從不同角度對(duì)水資源系統(tǒng)進(jìn)行了比較全面的風(fēng)析，與實(shí)際情況比較符合。在分析敏感因子簡(jiǎn)化問題，抓住了主要原因，取得了良好的結(jié)果。本模型的缺點(diǎn)是模型的使用范圍存在著一定的局限性。六、城市水資源保護(hù)利用的建議報(bào)告目前，北京市水資源短缺問題日益嚴(yán)重，已淪為世界上水資源嚴(yán)重匱乏的大都市之一。水資源短缺問題影響著人們生產(chǎn)生活的正常進(jìn)行，制約著北京市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。通過對(duì)水資源狀況的綜合分析，我們建立了線性加權(quán)均值風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和短缺風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)模型，得出了影響北京市水資源短缺的主要風(fēng)險(xiǎn)因子，劃分了水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警級(jí)別，并且對(duì)北京市未來水資源短缺情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。對(duì)此，我們提出以下幾點(diǎn)淺陋建議，希望對(duì)水資源的保護(hù)利用有所幫助。加強(qiáng)水土保持與綜合治理日益嚴(yán)重的水土流失使地面土壤表層不斷受到破壞，造成土壤養(yǎng)分流失，制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，導(dǎo)致農(nóng)民生活貧困，更為重要的是破壞了流域的生態(tài)平衡。因此，治理水土流失，開發(fā)當(dāng)?shù)厮临Y源是改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的主要措施，可通過以下措施加強(qiáng)水土保持及綜合治理工作。通過生物措施工程措施和耕作措施的合理配置，使流域形成由水、林、田、路統(tǒng)一規(guī)劃，坡面、溝道均有水保工程的立體防護(hù)體系。根據(jù)土地資源適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果，確定流域經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)發(fā)展方向?qū)⒍钙碌囟蔚钠赂赝烁€林，增加林地用地比例，大舉植樹造林或封禁治理，提高土地利用率，減少水土流失面積，逐漸使流域的土地利用結(jié)構(gòu)趨于合理，農(nóng)林牧各業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境。加強(qiáng)水資源環(huán)境保護(hù)與污染治理切實(shí)加強(qiáng)水資源的環(huán)境保護(hù)，保護(hù)現(xiàn)有植被，減少水土流失及地面徑流對(duì)工業(yè)園區(qū)設(shè)置單獨(dú)的污水處理廠，嚴(yán)禁污水直接排入自然水體將合理利用水資源與控制水污染相結(jié)合，提高水資源重復(fù)利用率，近、中、遠(yuǎn)期分別達(dá)到60%、70%、80%以上建筑工地廢水必須經(jīng)過處理回用或合格排放，禁止無組織占用道路經(jīng)營(yíng)洗車。通過固體廢物控制，優(yōu)化污染治理，進(jìn)而推進(jìn)水資源保護(hù)工作。生活垃圾的處理采用定點(diǎn)收集垃圾，集中無害處理，焚燒和填埋并行，并發(fā)展綜合利用家庭生活垃圾收集：實(shí)施家庭垃圾分類袋裝化，根據(jù)垃圾的可否再生利用處理難易程度等特點(diǎn)，由家庭事先進(jìn)行分類袋裝，在居住區(qū)設(shè)置專用垃圾收集間和特定集裝箱，在商業(yè)中心設(shè)置垃圾收集站，對(duì)商業(yè)垃圾進(jìn)行分類收集，并納放家庭垃圾收集系統(tǒng)。工業(yè)垃圾的處理以填埋方式為主。醫(yī)療廢棄物必須單獨(dú)收集運(yùn)輸并用焚燒法處理，避免與一般垃圾相混。建筑垃圾以填埋方式為主，對(duì)施工產(chǎn)生的余泥盡可能就地回填或申報(bào)有關(guān)管理部門及時(shí)運(yùn)走，堆放到合適地方，并注意清潔運(yùn)輸，防止運(yùn)輸過程中灑落，對(duì)于建筑固體廢物除部分木材和竹料經(jīng)再加工可再利用外，一般不能重新利用，需要堆置存放。實(shí)行嚴(yán)格的水資源管理制度結(jié)合現(xiàn)有水資源管理的經(jīng)驗(yàn)，首先在水資源管理觀念上應(yīng)實(shí)現(xiàn)六個(gè)轉(zhuǎn)變：一是在管理理念上，要加快從供水管理向需水管理轉(zhuǎn)變；二是在規(guī)劃思路上，要把水資源開發(fā)利用優(yōu)先轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)約保護(hù)優(yōu)先；三是在保護(hù)舉措上，要加快從事后治理向事前預(yù)防轉(zhuǎn)變；四是在開發(fā)方式上，要加快從過度開發(fā)無序開發(fā)向合理開發(fā)有序開發(fā)轉(zhuǎn)變；五是在用水模式上，要加快從粗放利用向高效利用轉(zhuǎn)變;六是在管理手段上，要加快從注重行政管理向綜合管理轉(zhuǎn)變。其次，實(shí)行嚴(yán)格的水資源管理制度，嚴(yán)格水資源開發(fā)利用紅線、水功能區(qū)限制納污紅線和用水效率控制紅線，通過完善的水資源法規(guī)體系，強(qiáng)有力的水資源監(jiān)管措施，堅(jiān)決打擊違法填湖行為，強(qiáng)化取水資源論證、節(jié)水考核、入河排污口設(shè)置、水域岸線利用、河道采砂、水工程建設(shè)等方面的管理和執(zhí)法監(jiān)督，嚴(yán)格執(zhí)行水資源管理的各項(xiàng)法規(guī)。加強(qiáng)用水節(jié)能教育，推進(jìn)全面節(jié)水工程推動(dòng)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)。認(rèn)真研究提出關(guān)于開展節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的指導(dǎo)性文件，適時(shí)召開全國(guó)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)工作會(huì)議，繼續(xù)開展全國(guó)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)試點(diǎn)工作，研究提出水資源宏觀分配指標(biāo)和微觀取水定額指標(biāo)，推進(jìn)國(guó)家水權(quán)制度建設(shè)。開展城市節(jié)水工作。積極開展節(jié)水產(chǎn)品研發(fā)，加大節(jié)水設(shè)備和器具的推廣，指導(dǎo)各地加快供水管網(wǎng)改造，降低管網(wǎng)漏失率，推動(dòng)公共建筑、生活小區(qū)、住宅節(jié)水和中水回用設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)污水處理及再生利用，加快城市供水和污水處理市場(chǎng)的改革，大力開展雨水回收利用，建筑物安裝屋頂虹吸式雨水收集系統(tǒng)，通過這個(gè)收集系統(tǒng)，盡量收集更多的雨水，采用植草磚、滲透磚收集地表徑流水，經(jīng)處理后做景觀綠化用水，并在適當(dāng)?shù)牡胤浇ㄔO(shè)地窖存放豐雨期收集到的雨水。推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水。繼續(xù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備應(yīng)用，大力推進(jìn)大中型灌區(qū)節(jié)水改造，積極開展農(nóng)業(yè)末級(jí)渠系節(jié)水改造試點(diǎn)。在丘陵、山區(qū)和干旱地區(qū)積極開展雨水積蓄利用，支持農(nóng)村水窖建設(shè)，推廣旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)，發(fā)展旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)，擴(kuò)大節(jié)水作物品種和種植面積，開展農(nóng)村、集鎮(zhèn)生態(tài)衛(wèi)生旱廁試點(diǎn)。推進(jìn)節(jié)水技術(shù)改造和海水利用。推進(jìn)高耗水行業(yè)節(jié)水技術(shù)改造，礦井水資源化利用，推進(jìn)沿海缺水城市海水淡化和海水直接利用。總之，合理利用并保護(hù)水資源是北京市自然環(huán)境與自然資源保護(hù)中的一項(xiàng)重大任務(wù)，只有妥善解決，才能實(shí)現(xiàn)北京市社會(huì)穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展。以上所述幾點(diǎn)建議，只是我們個(gè)人淺顯的看法和認(rèn)識(shí)。由于所學(xué)知識(shí)和閱歷有限，言辭中難免有所不當(dāng)，望各位領(lǐng)導(dǎo)批評(píng)指正！七、參考文獻(xiàn)阮本清，梁瑞駒，陳韶君.一種供水系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)價(jià)方法[J].水利學(xué)報(bào),2000,(9):17.傅湘，王麗萍，紀(jì)昌明.極值統(tǒng)計(jì)學(xué)在洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].水利學(xué)報(bào),2001,(7):610.阮本清，韓宇平，王浩等，水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)的模糊綜合評(píng)價(jià)[J].水利學(xué)報(bào),2005(8).ImanKarimi,EykeHllermeier,Riskassessmentsystemofnaturalhazards:Anewapproachbasedonfuzzyprobability,FuzzySetsandSystems.2007,987-999.楊樹灘，夏自強(qiáng).模糊數(shù)學(xué)在水資源緊缺程度評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2005,22(1).林武星，吳澤.基于自適應(yīng)向量評(píng)估遺傳算法的水資源優(yōu)化配置模型及應(yīng)用[J].南水北調(diào)與水利科技,2008,6(3):69-71.左其亭，吳澤寧，趙偉.水資源系統(tǒng)中的不確定性及風(fēng)險(xiǎn)分析方法[J].干旱區(qū)地理.2003,(2).胡國(guó)華，夏軍.風(fēng)險(xiǎn)分析的灰色隨機(jī)風(fēng)險(xiǎn)率方法研究[J].水利學(xué)報(bào),2001,(4):15.陶濤，付湘，紀(jì)昌明.區(qū)域水資源供需風(fēng)險(xiǎn)分析的應(yīng)用研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2002,(3).黃明聰，解建倉(cāng)，阮本清等.基于支持向量機(jī)的水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型及應(yīng)用[J].水利學(xué)報(bào),2007,38(3).馮平.供水系統(tǒng)干旱期的水資源風(fēng)險(xiǎn)管理[J].自然資源學(xué)報(bào)，1998,13(2).ZHANGJi,YUSujun,RiskAnalysisonGroundwaterResourcesCarryingCapacityBasedonBlindNumberTheory,WuhanUniversityJournalofNatureSciences,VOI,12NO.4.2007,669-676.八、感謝信通過此次建模活動(dòng)，我們不僅強(qiáng)烈的感受到水資源短缺問題的嚴(yán)重性及解決的必要性，也充分的意識(shí)到了數(shù)學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中解決問題的作用之大，團(tuán)隊(duì)合作的力量之大。在此，首先，感謝學(xué)校能提供此次建?；顒?dòng)，這不僅讓我們感受到了數(shù)學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問題時(shí)的威力，還讓我們的專業(yè)知識(shí)得到了進(jìn)一步鞏固和提升，提高了團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。其次，我們真心感謝吳紅萍老師、楊小東老師對(duì)我們的認(rèn)真指導(dǎo)，無論從數(shù)據(jù)的搜集還是模型的建立以及論文的成稿，無不體現(xiàn)了他們治學(xué)與作研究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，同時(shí)被他們的精神所感染。他們是我們學(xué)習(xí)的榜樣，真心感謝老師能抽出寶貴的時(shí)間來指導(dǎo)我們。在此，衷心祝老師工作順利、身體健康！

九、附錄附錄一：涉及水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)因子的各項(xiàng)數(shù)據(jù)表表1：1979年至2000年北京市水資源短缺的狀況年份總用水量（億立方米）農(nóng)業(yè)用水（億立方米）工業(yè)用水（億立方米）第三產(chǎn)業(yè)及生活等其它用水（億立方米）水資源總量（億方）197942.9224.1814.374.3738.23198050.5431.8313.774.9426198148.1131.612.214.324198247.2228.8113.894.5236.6198347.5631.611.244.7234.7198440.0521.8414.3764.01739.31198531.7110.1217.24.3938198636.5519.469.917.1827.03198730.959.6814.017.2638.66198842.4321.9914.046.439.18198944.6424.4213.776.4521.55199041.1221.7412.347.0435.86199142.0322.711.97.4342.29199246.4319.9415.5110.9822.44199345.2220.3515.289.5919.67199445.8720.9314.5710.3745.42199544.8819.3313.7811.7730.34199640.0118.9511.769.345.87199740.3218.1211.111.122.25年份1999—20001978(毫41.71米)40.4雨日日數(shù)14.?2-數(shù)（日）16.86（曰大風(fēng)、-0時(shí)）10(/壓（百帽）39664.8H.6——2865.41012.8641979718.411.12667.42.51012.233631980380.711.02920.82.51012.729831981393.212.32803.92.51010.815921982544.412.82825.12.61010.526921983489.913.02844.31^84488.8H792767.62.42.41010.31010.62918100901985721.011.52511.92.21010.412104665.3683.912.12804.112.32631.92.32.41010.71010.3212396102673.3442.212.72558.113.22626.22.41010.817961.91011.1781990697.312.72325.01.91010.6121131991747.912.52536.62.11010.8981992541.512.82712.52.21011.01001993506.713.02669.82.61010.812911994813.213.72470.52.51010.1921995572.513.32519.12.61010.316891996700.912.72418.72.61011.0161031997430.913.12596.52.51012.911761998731.713.12420.72.31012.510931999266.913.12594.02.41012.5862000371.112.82667.22.51012.710832001338.912.92611.72.41012.910782002370.413.22588.42.31012.715842003444.912.92260.22.51013.3932004483.513.52515.42.41012.612942005410.713.22576.12.41012.8792006318.013.42192.72.21012.55862007483.914.02351.12.21012.6578annoZ2Q/2_Q1QAnoniaQ_QiniapQ1r\r\2008626.313.42391.42.21012.68100污水處理能力（萬立方米/日）329353二三級(jí)（萬立方米污水處理能力（萬立方米/日）329353二三級(jí)（萬立方米/日）319313表3：排水及節(jié)水附錄表

污水年處理量（萬立方米）10425598865污水廠降水量平（萬立方米）日昭時(shí)平均風(fēng)843平均氣91大風(fēng)日161雨日數(shù)年份-二三級(jí)（毫米）旦氣溫^（C（萬立方米）時(shí)）速（米/秒）960壓（百7帕）J5V1~1數(shù)（日9。30（日）污水處理口項(xiàng)64.81率—11,6（%）2865.42.67Q1012.8■9357f641979718.4（仞11.12667.478.2.51012.2/33'?J63集8中處理g翠80.711^2920.82.574.51012.72969.683污水排放總量（萬立方米）132095129820排水管道長(zhǎng)度（公里）88818526污水管（公里）44584357再生水利用量（萬立方米）6000049501節(jié)水量（萬立方米）1955916513節(jié)水措施（項(xiàng)）245370表4:北京市2001-2008年水資源情況附表

1981393.212.32803.92.51010.815921982544.412.82825.12.61010.526921QO94°QQio__nOOAAOQ__AonT1983489.9LU.XJ乙or%.u乙.1010—.3」J00項(xiàng)984目488.200：1129022760035200.44伽01(熠006:一820079020081CCLZLQ1C11Lclrrc□_Q—1n1rA-Qc\A1985721.011.52511.92.21010.4—:_204全年1水資源"以65.39.2<12.16.128胸41212432312)10.724.52口23.89634.21987683.912.32631.92.41010.323一021988673.312.72558.12.41010.817961989442.213.22626.21.91011312.72325.01.91010.6121131991747.912.52536.62.11010.88981992541.512.82712.52.21011.061001993506.713.02669.82.61010.812911994813.213.72470.52.51010.19921995572.513.32519.12.61010.316891996700.912.72418.72.61011.0161031997430.913.12596.52.51012.911761998731.713.12420.72.31012.510931999266.913.12594.02.41012.57862000371.112.82667.22.51012.710832001338.912.92611.72.41012.910782002370.413.22588.42.31012.715842003444.912.92260.22.51013.36932004483.513.52515.42.41012.612942005410.713.22576.12.41012.85792006318.013.42192.72.21012.55862007483.914.02351.12.21012.65782008626.313.42391.42.21012.68100表5:北京市2001-2008年水資源情況附表

地表水資源量7.85.36.18.27.66.07.612.8地下水資源量15.714.714.816.518.518.516.221.4人均水資源（立方米）139.7114.7127.8145.1153.1157.1148.1205.5全年供水（用水）總量38.934.635.834.634.534.334.835.1地表水11.710.48.35.77.06.45.76.2地下水27.224.225.426.824.924.324.222.9再生水2.12.02.63.65.06.0農(nóng)業(yè)用水17.415.513.813.513.212.812.412.0工業(yè)用水9.27.58.47.76.86.25.85.2生活用水12.010.813.012.813.413.713.914.7環(huán)境用水0.30.80.60.61.11.62.73.2人均年生活用水量（立方米）88.076.990.387.088.487.886.488.3萬元GDP水耗（立方米）104.9279.9571.2657.0150.1043.5837.2033.66萬元GDP水耗下降率（％）13.7420.256.8415.4110.8411.9010.486.90備注：以上數(shù)據(jù)來自《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》和北京市水務(wù)局。附錄二求解逆矩陣的C++源代碼：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>#defineTINY1.0e-20voidinverse(double**,int);voidludcmp(double**,int,int*,double*);voidlubksb(double**,int,int*,double*);double**matrix(int,int,int,int);double*vector(int,int);voidfree_matrix(double**,int,int,int,int);voidfree_vector(double*,int,int);voidinverse(double**mat,intdim){inti,j,*indx;double**y,d,*col;y=matrix(0,dim-1,0,dim-1);indx=(int*)malloc((unsigned)(dim*sizeof(int)));col=vector(0,dim-1);ludcmp(mat,dim,indx,&d);for(j=0;j<dim;j++){for(i=0;i<dim;i++)col[i]=0.0;col[j]=1.0;lubksb(mat,dim,indx,col);for(i=0;i<dim;i++)y[i][j]=col[i];}for(i=0;i<dim;i++)for(j=0;j<dim;j++)mat[i][j]=y[i][j];free_matrix(y,0,dim-1,0,dim-1);free_vector(col,0,dim-1);free(indx);}voidludcmp(double**a,intn,int*indx,double*d){inti,imax,j,k;doublebig,dum,sum,temp;double*vv;vv=(double*)malloc((unsigned)(n*sizeof(double)));if(!vv){fprintf(stderr,"ErrorAllocatingVectorMemory\n");exit(1);}*d=1.0;for(i=0;i<n;i++){big=0.0;for(j=0;j<n;j++){if((temp=fabs(a[i][j]))>big)big=temp;}if(big==0.0){fprintf(stderr,"SingularMatrixinRoutineLUDCMP\n");for(j=0;j<n;j++)printf("%f",a[i][j]);printf("/n");exit(1);}vv[i]=1.0/big;}for(j=0;j<n;j++){for(i=0;i<j;i++){sum=a[i][j];for(k=0;k<i;k++)sum-=a[i][k]*a[k][j];a[i][j]=sum;}big=0.0;for(i=j;i<n;i++){sum=a[i][j];for(k=0;k<j;k++)sum-=a[i][k]*a[k][j];a[i][j]=sum;if((dum=vv[i]*fabs(sum))>=big){big=dum;imax=i;}}if(j!=imax){for(k=0;k<n;k++){dum=a[imax][k];a[imax][k]=a[j][k];a[j][k]=dum;}*d=-(*d);vv[imax]=vv[j];}indx[j]=imax;if(a[j][j]=0.0)a[j][j]=TINY;if(j!=n-1){dum=1.0/a[j][j];for(i=j+1;i<n;i++)a[i][j]*=dum;}}free(vv);}voidlubksb(double**a,intn,int*indx,double*b){inti,ip,j,ii=-1;doublesum;for(i