[发明专利]一种基于多个跟随者的二层水资源系统脆弱性评估方法

说明书

本发明公开了一种基于多个跟随者的二层水资源系统脆弱性评估方法，包括S1、构建区域水资源系统脆弱性二层结构；S2、确定二层DEA输入输出评估指标体系；S3、基于区域水资源系统脆弱性二层结构和二层DEA输入输出评估指标体系，构建带多个跟随者的水资源系统脆弱性二层DEA全局模型；S4、根据带多个跟随者的水资源系统脆弱性二层DEA全局模型，计算区域水资源系统脆弱性评估值。本发明采用定量评估方法，规避主观影响因素，并且深入水资源内部系统，依据水资源管理的实际情况，构建二层结构模型，比传统模型更加合理有效，评估结果更具有现实意义。

技术领域

本发明属于水安全的技术领域，具体涉及一种基于多个跟随者的二层水资源系统脆弱性评估方法。

背景技术

水资源作为一种基础性自然资源，其安全是经济、社会与人类可持续发展的必要保障。气候不确定性、人口增长和土地变化对水资源系统的影响越来越大，导致水资源安全风险增加，全球水资源系统愈加脆弱，污染严重，洪水、旱涝越来越频繁，此外，水资源供需不平衡更加削弱了系统抵御外部变化的能力。

水资源系统脆弱性是度量水资源安全的重要标准，它是指受社会活动、自然灾害、气候变化影响导致系统失衡的特性和状态，不仅取决于系统的敏感性，而且还取决于它适应新状态的能力。脆弱性评估是一种强大的工具，试图评估威胁的程度，揭示潜在的损害来源，为确定有效的补救措施提供一个起点，以便采取适当的行动来减少已发现的脆弱性，指导减少风险和降低脆弱性。在不断变化的环境中，各个区域的水资源系统脆弱性量化在实施水资源可持续管理方面发挥着关键作用。因此，区域水资源系统的脆弱性评估已成为一个迫切而必要的问题，需要并提出相应的解决方案。

在水资源管理过程中，从全局角度出发，区域水资源管理处以整体利益为中心，分配水资源，制定污水排放标准，应对灾害与突发事件，管理各用水部门，提高系统的安全性和韧性；各用水部门以自己的切身利益为中心，具有不同的用水特点和约束条件。依据实际情况，采用二层决策结构的DEA(数据包络分析)来评估区域水资源系统的脆弱性至关重要。然而，现有的水资源脆弱性评估研究没有深入内部结构，忽略了水资源管理的双层结构特点与不同用水部门之间的差异。除此之外，现有研究往往局限于水安全的单个或两个层面，而没有系统完整地从水质、水量、水的可持续性、水的灾害等综合评估水资源系统的脆弱性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种基于多个跟随者的二层水资源系统脆弱性评估方法，以解决现有的水资源脆弱性评估研究没有深入内部结构，忽略了水资源管理的双层结构特点与不同用水部门之间的差异，除此，研究往往局限于水安全的单个或两个层面，而没有系统完整地从水质、水量、水的可持续性、水的灾害等综合评估水资源系统的脆弱性的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于多个跟随者的二层水资源系统脆弱性评估方法，其包括：

S1、构建区域水资源系统脆弱性二层结构；

S2、确定二层DEA输入输出评估指标体系；

S3、基于区域水资源系统脆弱性二层结构和二层DEA输入输出评估指标体系，构建带多个跟随者的水资源系统脆弱性二层DEA全局模型；

S4、根据带多个跟随者的水资源系统脆弱性二层DEA全局模型，计算区域水资源系统脆弱性评估值。

优选地，步骤S1构建区域水资源系统脆弱性二层结构包括：

上层领导者，用于结合下层跟随者们的水安全状态和整个区域水资源现状，配置水资源量约束下层跟随者们各部门的用水效率，制定约束污水排放量；

下层跟随者们，包括三大用水部门，相互独立的工业、农业和生活部门。

优选地，步骤S2确定二层DEA输入输出评估指标体系包括：