[发明专利]基于条件风险价值约束的多目标水资源均衡配置方法

权利要求书

1.基于条件风险价值约束的多目标水资源均衡配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.确定多目标水资源分配的目标函数；

b.确定多目标水资源分配的约束条件；

c.根据目标函数和约束条件构建多目标水资源分配的全局模型；

d.对多目标水资源分配的全局模型进行优化求解。

2.如权利要求1所述的基于条件风险价值约束的多目标水资源均衡配置方法，其特征在于，步骤a中，所述确定多目标水资源分配的目标函数具体包括：引入基尼系数来衡量农业、家庭和工业部门的水分配平：

a1.最小化家庭用水公平性：

其中，Gini^dom表示家庭用水分配公平性的基尼系数；l和k取值为1,2,…,j，j是子区域的个数；是子区域j内人均分配的家庭用水；代表流域水资源分配给子区域j的家庭用水；代表其他水源分配给子区域j的家庭用水；P_j表示子区域j的人数；

a2.最小化农业用水平等：

其中，Gini^agr表示农业用水分配公平性的基尼系数；是子区域j中每单位农田面积分配的农业用水；A_j是j子区域的农田面积；代表流域水资源分配给子区域j的农业用水；代表其他水源分配给子区域j的农业用水；

a3.最小化工业用水利益平等：

其中，Gini^ind表示工业用水经济效益基尼系数；是子区域j中工业部门的经济回报；是子区域j内每单位经济回报的工业用水消耗量；为子区域j的单位工业用水经济回报，代表流域水资源分配给子区域j的工业用水，代表其他水源分配给子区域j的工业用水。

3.如权利要求2所述的基于条件风险价值约束的多目标水资源均衡配置方法，其特征在于，步骤b中，所述确定多目标水资源分配的约束条件，具体包括：

b1.水供应约束：

其中，表示来自单个河流流域的河流的可用水；表示子区域j的其它水资源，包括地下水和降水；和分别代表和的期望值；x^e表示流域内分配给生态利用的水；

b2.经济损失风险约束：

其中，CVaR表示经济风险约束，(x,y)是决策变量的向量，β是最大经济效益损失公差水平；

b3.生态用水要求约束：

x^e≥WEC^min (7)

WEC^min表示流域需要的最低生态用水；

b4.水需求约束：

其中，表示i用水户在子区域j的最小需水量，表示i用水户在子区域j的最大需水量；是从流域到子区域j的输水损失率；指的是分配给区域j的i部门的水资源量，是从其它水源分配给子区域j的i部门的水；

b5.非负约束：

即从河流分配给子区域j的水或其它水资源的水量不应小于0：

4.如权利要求3所述的基于条件风险价值约束的多目标水资源均衡配置方法，其特征在于，步骤c中，所述根据目标函数和约束条件构建多目标水资源分配的全局模型，具体包括：

约束于：

5.如权利要求4所述的基于条件风险价值约束的多目标水资源均衡配置方法，其特征在于，步骤d中，对多目标水资源分配的全局模型进行优化求解，具体包括：

对目标函数进行归一化处理，然后采用加权法对农业，家庭和工业部门的基尼系数进行积分，合并目标函数，转换为可以直接求解的单目标函数：

假设要求解的目标有三个，分别为g₁，g₂，g₃，三个目标的权重分别为θ₁、θ₂和θ₃，则多目标可以转化为：

其中，f是流域管理局的平等目标函数；x是决策变量的向量；θ₁+θ₂+θ₃＝1，当它们分别优化时，表示g_[.]的最差值，表示g_[.]的最优值。