问题B:水资源短缺风险综合评价
摘要
水资源是指能被人类直接利用并能不断更新的天然水体。主要包括陆地上的地表水和地下水。它是关系到人类生存和经济可持续发展的基本资源。目前，水资源问题，特别是水资源短缺，严重制约着中国的经济发展，是我们必须解决的问题之一。水资源是人类生产和生活最重要的资源，但目前生态环境遭到严重破坏，水污染严重。水资源的保护和水污染的治理已经成为现代社会最关心的问题。
风险是指特定危险情况发生的可能性和后果的组合。缺水风险一般是指在特定的时空环境条件下，由于来水和用水的不确定性，导致区域水资源系统发生缺水的可能性以及由此造成的损失。近年来，我国尤其是北方地区水资源短缺问题日益严重，水资源已成为焦点话题。
本文利用北京市缺水风险和北京市缺水数据进行综合评价。通过建立模糊概率模型和熵权模糊综合评价模型，分析了北京市水资源短缺的风险因素，并给出了解决方案。人口快速增长、工农业快速发展和生态环境恶化加剧了水资源短缺。
(1)模糊概率模型:首先，构造隶属函数评价水资源系统的模糊性；其次，利用Logistic回归模型对缺水风险概率进行模拟和预测。然后，建立了基于模糊概率的水资源短缺风险评估模型。最后，利用判别分析识别缺水的风险敏感因子。
(2)熵权模糊综合评价模型:针对水资源短缺风险评价中各指标的模糊性和不确定性，将信息论中的熵值理论应用于水资源短缺风险评价，建立了基于熵权的水资源短缺风险模糊综合评价模型。以风险率、脆弱性、可恢复性、事故期和风险度为区域水资源短缺风险评价指标，建立了综合评价指标体系。
利用信息熵所反映的数据效用值来计算评价指标的权重系数，有效地解决了权重分配难的问题，使权重的确定有了一定的理论依据。实际应用结果表明，该方法简单可行、科学可靠，结果相对客观可信。
关键词:水资源；短缺风险；模糊概率模型；熵权模糊综合评价模型
重述1问题
1.1背景
近年来，我国尤其是北方地区水资源短缺问题日益严重，水资源已成为焦点话题。以北京为例。北京是世界上严重缺水的大都市之一。人均水资源不足300m3，是全国平均水平的1/8，世界平均水平的1/30。这是一个严重缺水的地区。附表所列数据给出了北京市从65，438+0，979到2000年的缺水情况。
北京水资源短缺已成为影响和制约首都社会经济发展的主要因素。政府已经采取了一系列措施，如建设南水北调工程，建立污水处理厂和调整产业结构。然而，随着气候变化和经济社会的不断发展，缺水的风险始终存在。因此，有必要识别水资源风险的主要因素，划分风险造成的危害等级，并采取相应的有效措施规避风险或降低不同风险因素造成的危害，这对社会经济稳定和可持续发展战略的实施具有重要意义。
1.2问题
本课题首先要求对北京市缺水风险的主要风险因素进行评价和判断。通过对缺水风险因素的评价，建立数学模型对北京市缺水风险进行综合评价，并划分风险等级。调控主要风险因素对降低风险值，实施社会经济稳定和可持续发展战略具有重要意义。
其次，在对北京市缺水风险进行评估后，对未来两年的缺水风险进行了预测，并提出了降低风险的对策。
最后，根据本文的水资源短缺评价结果，以北京市水行政主管部门为报告对象，撰写了一份建议报告。
2问题分析
2.1水资源短缺风险评估指数
水资源短缺取决于水供给和水需求的影响，两者都具有随机性和不确定性。所以缺水风险也是随机的，不确定的。在风险评估中，要充分考虑风险的特点和水资源系统的复杂性，考虑风险发生的概率、风险发生的时间、风险造成的损失金额、风险解除的时间、缺水量的分布等一系列因素。所以很难用某个指标来全面描述和评价，必须从各种指标来综合考虑。评价指标选择的原则是:
(1)能反映缺水地区的缺水风险；
(2)能够反映缺水风险的程度；
(3)能够反映缺水风险发生后水资源系统的承载能力；
(4)代表性好，针对性强，易于量化。
根据上述原则和参考文献，选取水资源风险率、脆弱性、可恢复性、事故周期和风险度作为水资源系统水资源短缺风险的评价指标。
2.2北京缺水因素
(1)我国水资源分布不均是北京及华北地区水资源短缺的主要原因。
(2)北京人口增长快，工农业发展快，加剧了水资源短缺。
(3)华北生态环境恶化，干旱频率增加。
(4)居民生活用水污染，地表水资源锐减。
3个基本假设
(1)假设问题中给出的数据基本真实有效；
(2)假设不发生干旱等重大自然灾害；
(3)假设北京人口流动正常；
(4)假设南水北调等工程运行正常；
4符号描述
序列号的象征意义
1: V评论域
2:W各因素对缺水风险指数的权重
3:U评价对象因素宇宙
4: x缺水
5.需水量
6.供水系统
7: r模糊关系矩阵
8.同一评价指标下不同对象中，RMAX最满意。
9.rmin同一评价指标下不同对象中最不满意的。
10:评价指标I的主观权重