论文部分内容阅读
水是人类生存的生命线,是经济发展和社会进步的动力因素,是实现可持续发展的重要物质基础。我国目前水资源供求矛盾突出,部分地区缺水严重,国民经济布局与水资源分布不相适应,水资源供需矛盾制约着国民经济的发展。为了缓解水资源短缺,特别是由于规划和管理原因引起的水资源短缺,迫切需要进行水资源配置。水资源配置是指在特定的流域或区域范围内,遵循高效、公平和可持续的原则,依据法律、行政、经济和技术等手段,通过合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境等手段和措施,对不同形式的水资源,在各区域和用水部门之间进行调配,在一定的时期和范围内发挥水资源的最大效益。在解决水资源配置系统的复杂性和“三生”用水的动态变化方面有很多困难。本文针对水资源配置的难点,发展了基于多Agent技术的水资源智能配置,所取得主要成果如下:
(1)系统分析了水资源配置系统的复杂性、复杂适应系统与水资源配置系统之间的关系以及多Agent技术在水资源配置中的作用和优势。
(2)为了应对广泛推广阶梯式水价的需要,根据经济学的观点,将生活用水按照用水量的多少分为不同的阶梯,在名义上视为不同的商品,在效用函数的基础上,根据线形支出系统理论,建立模拟阶梯式水价和用水量之间关系的模型,为实施阶梯式水价提供理论依据。
(3)在系统分析用水、产值、产业结构的基础上,建立了生产用水模型,在生产用水子系统内部实现水资源的合理配置,为水资源配置系统提供底层支持。
(4)根据生态系统整体性的特点,在分析了水文指数与生态系统关系的基础上,筛选出适宜的水文指数,建立了基于生态系统整体性的生态用水模型。
(5)针对水资源配置系统中存在的诸多不确定因素,建立了基于盲数理论的水资源配置模型,用于评价水资源配置方案的合理性,并为方案的调整提供方向。
(6)将蚁群算法应用于水资源配置系统的情景分析和参数调整,通过蚁群算法实现水资源配置中参数域和目标域之间路径寻优。
(7)将多Agent技术应用于水资源配置系统,利用多Agent技术“自底向上”的研究方法分解水资源配置复杂系统,将水资源配置这一复杂问题转化为简单的子系统问题。利用多Agent系统沟通宏观与微观系统的优势,将水资源配置中的宏观与微观因素相结合,寻求宏观和微观途径的联合配置,实现水资源的智能配置,提高水资源配置的效率、效果和可操作性,为水资源管理提供可靠的途径和科学保障。 (8)将上述水资源配置模型系统用于黄河流域的支流伊洛河流域,首先分析了2000年的用水现状,利用多Agent系统获得现状年“三生”系统内部配置;进而利用蚁群算法进行现状年系统间配置;最后将二者结合起来,在系统间配置方案的基础上利用多 Agent技术进行进一步的系统内部配置。通过在伊洛河流域的水资源配置,验证了本文提出的基于多Agent技术的水资源智能配置方法在解决水资源配置系统复杂问题方面的适应性。