水资源短缺风险综合评价论文.doc

水资源短缺风险综合评价
摘要
本文致力于评价北京水资源短缺风险问题,采用图形分析和时间序列模型预测法。
在问题一中,首先对影响北京水资源短缺的风险因子进行了分析,得到了一部分可能的风险因子,根据危险度量和风险因子的数据画出拟合曲线图形,然后进一步对图形进行分析,确定了主要的风险因子,取得了良好的结果,符合客观事实。
对于问题二,为了做出风险等级划分,采用了均值+标准差(=1,2,3)表示四种不同的等级,分别为风险较大,风险很大,风险非常大,风险极大。根据所得数据,对主要风险因子提出调控办法,达到降低风险的目地。
在问题三中,为了准确预测未来两年的水资源短缺风险,我们采用了“简单一次移动平均预测法”。根据公式算出预测数据,来预测2010年和2011年的水资源短缺风险,得出结果是这两年的风险等级都是风险较大,对此联系实际情况,我们提出相应的应对措施。但是,“简单一次移动平均预测法”误差较大,对此,我们采用“指数平滑预测法”,对模型进行改进。
在问题四中,我们结合前三问的结果,为建议北京市水行政主管部门提出了解决水资源短缺的措施,从各个影响因子去考虑,提出建议降低了北京市发生水资源短缺的风险,指导北京未来的规划和建设。
关键词:危险度量; 均值; 标准差;简单一次移动平均预测法
一、问题提出
1背景
据统计,近年来,我国特别是北方地区水资源短缺问题日益严重,水资源问题引起了人们的注意。水对于人们来说是非常宝贵的。水资源是指可供人类直接利用,能够不断更新的天然水体,主要包括陆地上的地表水和地下水。但是水资源缺乏已经严重的影响和制约到首都社会和经济发展的主要因素,为此政府采取了一系列措施,如南水北调工程建设,建立污水处理厂,产业结构调整等,但是,气候变化和经济社会不断发展,水资源短缺风险依然存在。所以对水资源风险的主要因子进行识别,对风险造成的危害等级进行划分,对不同风险因子采取相应的有效措施规避风险或减少其造成的危害,这对社会经济的稳定、可持续发展战略的实施具有重要的意义。
2 问题
问题1:通过对影响水资源的因素的分析与计算,比如:工业污染、农业用水、生活用水、气候条件、水利工程设施、人口规模等等。评价判定北京市水资源短缺风险的主要风险因子。
问题2:建立一个数学模型对北京市水资源短缺风险进行综合评价,做出风险等级划分并陈述理由。对主要风险因子,如何进行调控,使风险降低?
问题3:对北京市未来两年水资源的短缺风险进行预测,并提出应对措施。
问题4:以北京市水行政主管部门为报告对象,写一份建议报告。
二、问题分析
我们要找出危险因子,首先分析哪些因素可能影响到水资源,然后根据对1979年到2008年的各项因素的数据分析找出存在的危险度量,根据危险度量以及对各因素的数据分析确定主要风险因子。然后采用了均值+n*标准差(n=1,2,3),做出风险等级划分,并对北京市水资源短缺风险进行综合评价,对主要的风险因子联系实际进行调控,达到风险降低的目的。为了预测北京市2010年和2011年两年水资源短缺风险,我们采用“简单一次移动平均预测法”。
最后通过对前三个问题的结果分析,以北京市水行政主管部门为报告对象写出建议报告,针对不同的风险因子采取有效的措施,规避风险,减少其造成的危害,推进社会的经济的稳定可持续发展。
三、模型假设
;
,气候条件适宜,无干旱等恶劣气候;
;
;
。

四、符号说明
:缺水年份的危险度量;
:缺水年份的危险度量的均值;
:各年危险度量构成列向量。
:分别表示表示常住人口、降水量、农业用水量、工业用水量、排污总量构成的列向量(i=1、2、3、4、5);
:表示由Xi(i=1、2、3、4、5)五个列向量构成的矩阵;
:缺水年份风险度量的方差;
:缺水年份风险度量的标准差;
:分别表示危险度量与常住人口、农业用水量、工业用水量、降水量、排污总量、水资源总量的线性相关系数(i=1、2、3、4、5、6);
:项数;
:年份,从2000年至2009年;
;表示第t期的实际值;
:预测的标准误差;
:表示第t期一次移动平均值;
:表示第t+1期预测值i=(1、2) ;
:表示平滑系数,0<a<1;
:表示第t-1期一次指数平滑值。
五、模型建立
(一)风险因子的确定
水资源与降水量有着密切的关系。降水量要影响地表水量。北京是个发达城市,工业发展快速,大量的企业、工厂都建在这里,人口规模大。工厂所排放的大量污水,生活用水,以及农业用水都会对水资源产生直接影响。因此,我们将上述因素(常住人口,降水量,农业用水