集對(duì)分析在水資源不確定性分析中的應(yīng)用.pdf

1、合理開(kāi)發(fā)、利用、治理、保護(hù)、管理水資源是人類(lèi)作用于自然水系統(tǒng)的理性活動(dòng)，對(duì)水資源進(jìn)行優(yōu)化配置是實(shí)現(xiàn)水資源在不同區(qū)域和用水戶(hù)的有效公平分配，從而達(dá)到水資源可持續(xù)利用的重要手段。通過(guò)水資源配置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)流域水循環(huán)及其影響的自然與社會(huì)諸因素進(jìn)行整體調(diào)控。受到眾多因素的影響，水文水資源現(xiàn)象(徑流、洪水等)變化極其復(fù)雜,具有很大的不確定性，在對(duì)水資源進(jìn)行優(yōu)化配置的全過(guò)程，包括系統(tǒng)預(yù)測(cè)、模擬、評(píng)價(jià)、推理、決策和調(diào)控等內(nèi)容，都存在大量的不確定性。而集

2、對(duì)分析(SPA)是中國(guó)學(xué)者趙克勤先生于1989年基于哲學(xué)中的對(duì)立統(tǒng)一和普遍聯(lián)系的原理提出的一種分析不確定性關(guān)系的新穎方法。大量應(yīng)用實(shí)踐證明，集對(duì)分析在水文水資源不確定性分析中表現(xiàn)出描述不確定性更全面、概念清晰、原理簡(jiǎn)明、計(jì)算方便以及結(jié)果直觀(guān)可靠等優(yōu)點(diǎn)。論文在詳細(xì)闡述水資源優(yōu)化配置及其不確定性的基本概念和理論的基礎(chǔ)上，論述了集對(duì)分析在水文水資源不確定性分析中的研究進(jìn)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，深入探討集對(duì)分析理論在水文水資源不確定性分析研究中可行性、適

3、用性和具體實(shí)現(xiàn)途徑，并取得如下主要結(jié)果：
　　 (1)集對(duì)分析理論為處理確定、不確定系統(tǒng)提供了新的途徑，根據(jù)集對(duì)分析理論建立起來(lái)的預(yù)測(cè)聯(lián)系數(shù)回歸模型可以明顯改善回歸模型的預(yù)測(cè)精度。對(duì)于預(yù)測(cè)因子結(jié)構(gòu)具有的動(dòng)態(tài)性，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的近鄰估計(jì)方法，通過(guò)計(jì)算各個(gè)預(yù)測(cè)因子的變異系數(shù)，來(lái)判斷預(yù)測(cè)因子在某次預(yù)測(cè)中處于強(qiáng)勢(shì)或者弱勢(shì)，進(jìn)而動(dòng)態(tài)地選擇預(yù)報(bào)功能大的強(qiáng)勢(shì)因子，消除對(duì)預(yù)報(bào)起負(fù)面作用的弱勢(shì)因子的作用，這樣很好地體現(xiàn)了預(yù)測(cè)因子結(jié)構(gòu)中具有的動(dòng)態(tài)性

4、，基于此建立了基于近鄰估計(jì)的年徑流預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)聯(lián)系數(shù)回歸模型。
　　 (2)為有效刻畫(huà)年徑流序列的內(nèi)在分布規(guī)律，使區(qū)間劃分更加合理，應(yīng)用有序樣品聚類(lèi)方法建立年徑流序列豐枯狀態(tài)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)；針對(duì)年徑流序列存在相依性、隨機(jī)性和不確定性的特點(diǎn)，提出基于集對(duì)分析原理的集對(duì)權(quán)重，這比現(xiàn)有的自相關(guān)系數(shù)權(quán)重包含了年徑流序列內(nèi)在的更多不確定性信息，更能合理地表達(dá)各滯時(shí)步長(zhǎng)的馬爾可夫鏈的重要性；基于此建立了基于有序樣品聚類(lèi)的集對(duì)權(quán)馬爾可夫鏈年徑流動(dòng)態(tài)預(yù)

5、測(cè)模型。
　　 (3)針對(duì)區(qū)間型多屬性決策問(wèn)題中的模糊性和不確定性，用二元聯(lián)系數(shù)原理直觀(guān)描述決策問(wèn)題中確定性和不確定性之間的關(guān)系；提出二元聯(lián)系數(shù)相離度定義，計(jì)算決策方案各決策屬性的總偏差，通過(guò)構(gòu)造單目標(biāo)最優(yōu)化問(wèn)題確定各決策屬性的最優(yōu)權(quán)重向量；計(jì)算決策方案的區(qū)間型決策屬性值與各決策屬性最理想方案的相離度，進(jìn)而求得各決策方案與最理想方案的加權(quán)綜合相離度，實(shí)現(xiàn)對(duì)決策方案的優(yōu)劣排序，建立了基于二元聯(lián)系數(shù)的水資源區(qū)間型多屬性決策模型。