[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

说明书

本发明涉及水资源分配技术，其公开了一种基于条件风险价值约束的多目标水资源均衡配置方法，实现定量化公平性和风险可控的水资源分配。该方法包括：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。本发明建立多目标线性水资源分配模型，通过优化的水资源分配策略帮助决策者将流域内的水资源公平地分配到工业、农业、家庭、生态用水，同时控制经济损失风险。

技术领域

本发明涉及水资源分配技术，具体涉及基于条件风险价值约束的多目标水资源均衡配置方法。

背景技术

水资源短缺是一个危及人类生存、影响区域社会经济发展和实现可持续发展的全球性问题。人口增长和经济爆炸导致了用水户之间的竞争不断增加，此外，极端天气导致可用水资源供应的不确定性以及水资源管理的经济风险增加。因此，公平、风险可控的水资源分配是迫切需要的。公平获得水资源和正确用水带来的好处对消除贫困和促进经济增长至关重要。此外，水资源分配的公平性与社会稳定密切相关。因此，一个确保稳定的、可接受并且实用的水资源公平分配方案是必需的。

在水资源管理过程中，农业、家庭和工业部门具有不同的用水特点和价值链，因此必须在部门中单独衡量平等性。然而，很少有研究同时考虑到农业，家庭和工业部门之间的水资源公平性分配。另外，气候变化加剧引起可用水资源量的改变，不可避免地导致了用水部门的经济损失风险。

因此，水资源的缺乏和波动以及用水需求的增加加剧了用水户之间的竞争和冲突。因此，在水资源分配优化模型中集成公平性和风险控制是重要且必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于条件风险价值约束的多目标水资源均衡配置方法，实现定量化公平性和风险可控的水资源分配。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

基于条件风险价值约束的多目标水资源均衡配置方法，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。

作为进一步优化，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。