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《郑州大学》 2005年
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水资源配置效果评价指标体系和模型研究

崔萌  
【摘要】:水资源配置效果评价是以可持续发展理论为指导,运用系统分析理论及效用理论,对水资源优化配置生成的各种预测配水方案进行分析,计算不同方案中水资源运用于生产、生活和生态各个方面后对社会、经济、生态、环境所产生的综合效益,从而选择最优方案,指导实践的过程。本文针对目前国内外研究现状和优化配置本身存在的问题,进行了区域水资源配置效果评价指标体系及模型研究。具体内容如下: (1)在系统查阅国内外文献的基础上,从水资源配置效果评价的研究内容、评价指标体系、评价模型三方面分析了国内外研究现状,指出了目前研究的不足及今后的努力方向。 (2)对建立指标体系所需的基本知识如指标体系的分类、构建的基本原则等进行了系统的分析,采用了模块式指标体系中的平行式;然后,从水资源配置效果评价的概念出发,分析了水资源系统的自然属性、社会属性、经济属性、生态环境属性等特征属性,结合水资源优化配置的分配机理及调控手段,从水资源与社会、经济、生态、环境各子系统的联系入手,并参考水资源系统的其他特征指标,建立了包括水资源子系统特征指标、社会子系统特征指标、经济子系统特征指标、生态环境子系统特征指标在内的区域水资源配置效果评价指标体系;将指标分为可直接采用指标、可间接定量指标及定性指标三种类型,并对其计算方法进行了初步探讨。 (3)从大系统多目标角度出发,分析了多属性效用理论,根据效用函数的有关定理,证明了水资源配置方案集评价的效用函数是存在的,为效用函数的建立提供了理论依据;对人工神经网络的机理及作用机制进行了描述,对BP(Back Propagation,简称BP)网络运用中存在的局部极小问题进行了分析,将粒子群优化算法(Particle Swarm Optimizer,简称PSO)引入BP网络,利用PSO算法对BP网络的初始权值进行优化,使得BP网络的初始化权重直接位于全局最优的范围之内,从而提高网络进行全局优化计算的能力;通过对算例的计算分析,证明了该模型可以有效地避免局部极小问题的产生;将多属性决策中的理想点技术与BP网络的训练机制相结合,在水资源配置评价指标体系与其评价效用之间建立了一个隐式的效用函数关系,建立了水资源配置效果评价模型,并对模型中关键参数的选取进行了探讨,为水资源优化配置方案的选择提供了有效途径。 (4)针对安阳市水资源系统的实际,在安阳市水资源综合评价和水资源保护规划工作的基础上,建立了安阳市水资源配置效果评价指标体系,并对其进行了量化;分析了基于改进BP算法评价模型的计算参数,利用该模型,通过程序计算得到了安阳市2010水平年及2020水平年两个供水保证率(50%、75%)的水资源配置效果评价结果,并推荐了最优方案。说明本文建立的水资源配置效果评价指标体系及评价模型是有效的、可行的。
【关键词】:水资源 配置效果评价 指标体系 多属性效用函数 BP网络 PSO算法 评价模型 安阳市
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TV213.4
【目录】:
  • 引言8-9
  • 第一章 绪论9-18
  • 1.1 研究背景与意义9-10
  • 1.1.1 研究背景9-10
  • 1.1.2 研究意义10
  • 1.2 国内外研究现状10-16
  • 1.2.1 国外研究现状10-11
  • 1.2.2 国内研究现状11-15
  • 1.2.3 存在的主要问题及发展趋势15-16
  • 1.3 主要研究内容和预期创新点16-18
  • 1.3.1 主要研究内容16-17
  • 1.3.2 预期创新点17-18
  • 第二章 水资源配置效果评价指标体系18-40
  • 2.1 指标体系构建基础18-20
  • 2.1.1 指标体系的分类18-19
  • 2.1.2 指标体系构建的基本原则19-20
  • 2.1.3 指标体系构建的基本方法20
  • 2.2 指标体系建立20-30
  • 2.2.1 水资源配置效果评价的概念21
  • 2.2.2 水资源特征属性21-22
  • 2.2.3 水资源优化配置特点及调控措施分析22-24
  • 2.2.4 水资源配置效果评价指标体系建立24-30
  • 2.3 指标量化方法30-38
  • 2.3.1 指标分类30-31
  • 2.3.2 指标量化方法31-38
  • 2.4 指标体系特点分析38-39
  • 2.5 小结39-40
  • 第三章 基于改进BP算法的水资源配置效果评价模型40-61
  • 3.1 多属性效用理论40-42
  • 3.1.1 多属性决策40
  • 3.1.2 效用函数存在性定理40-42
  • 3.2 人工神经网络及BP网络42-45
  • 3.2.1 人工神经网络简述42
  • 3.2.2 BP算法简介42-43
  • 3.2.3 BP算法存在的问题43-44
  • 3.2.4 人工神经网络的映射作用44-45
  • 3.3 基于粒子群优化算法的改进BP网络水资源配置效果评价模型45-60
  • 3.3.1 模型结构设计45-47
  • 3.3.2 模型数据处理47-49
  • 3.3.3 基于粒子群优化算法的改进BP算法评价模型49-57
  • 3.3.4 模型改进效果分析57-60
  • 3.4 小结60-61
  • 第四章 安阳市水资源配置效果评价61-76
  • 4.1 安阳市概况61-63
  • 4.1.1 自然地理概况61
  • 4.1.2 社会经济状况61-62
  • 4.1.3 水资源状况62
  • 4.1.4 水资源开发利用现状及存在的问题62-63
  • 4.2 安阳市水资源配置效果评价指标体系63-70
  • 4.2.1 安阳市水资源优化配置结果63-65
  • 4.2.2 安阳市水资源配置效果评价指标体系65-66
  • 4.2.3 安阳市水资源配置效果评价指标体系量化66-68
  • 4.2.4 安阳市水资源配置效果评价指标体系分析68-70
  • 4.3 安阳市水资源配置效果评价70-75
  • 4.3.1 模型参数确定70-73
  • 4.3.2 安阳市水资源配置效果评价结果及分析73-75
  • 4.4 小结75-76
  • 第五章 结语与展望76-78
  • 参考文献78-83
  • 后记83

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 魏素娟;张钰;;基于AHP法对甘肃内陆河流域水资源可持续利用的评价[J];安徽农业科学;2011年01期
2 崔萌;周杨;王东;;区域水资源配置效果评价及指标体系研究[J];人民黄河;2007年09期
3 罗文艺;;岩溶隧道涌水风险评价体系及应用[J];铁道建筑;2013年02期
4 娄帅;王慧敏;牛文娟;许叶军;;基于免疫遗传算法水资源配置多阶段群决策优化模型研究[J];资源科学;2013年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘建;岩溶隧道地下水环境负效应评价体系研究[D];西南交通大学;2011年