北京水资源短缺风险综合评价.doc

2013 高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) ,必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。我们参赛选择的题号是(从 A/B/C/D 中选择一项填写):B 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名):洛阳师范学院参赛队员(打印并签名): (打印并签名):日期: 2013 年8月22日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 2013 高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用): 评阅人评分备注全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号): 全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号): 0 北京水资源短缺风险综合评价摘要近年来,我国特别是北方地区水资源问题日趋严重,水资源成为焦点话题。本文以北京为例,主要研究水资源短缺的主要影响因子,研究中分别用到了主成分分析法,熵权法,模糊概率法, Logistic 回归模型, ARIMA 模型。对于问题一判定影响北京水资源短缺风险的主要风险因子,我们通过北京市 1979-2008 年得数据提取出 10个影响北京水资源短缺的因素:总用水量,农业用水,工业用水,第三产业及生活其他用水,水资源总量,降水量,城市绿化覆盖率,污水处理率,常住人口数,平均气温。然后通过建立主成分分析,熵权法模型筛选出主要风险因子,并得出结论:城市绿化率、第三产业及生活其他用水、污水处理率、常住人口数为主要的风险因子。对于问题二综合评价北京市水资源短缺风险并划分风险等级,我们基于模糊概率理论,对水资源短缺风险发生的概率和缺水影响程度给与综合评价。首先构造隶属函数以评价水资源系统的模糊性;其次,利用 Logistic 回归模型模拟和预测水资源短缺风险发生的概率;而后建立了基于模糊概率的水资源短缺风险评价模型。对于问题三预测北京市未来两年水资源短缺风险,我们主要通过 ARIMA 模型对于北京市未来两年水资源短缺风险预测。将预测水资源短缺随时间推移而形成的数据序列视为一个随机序列,用一定的数学模型来近似描述这个序列。这个模型一旦被识别就可以从时间序列的过去值即现在值来预测未来值。依据此原理我们用 SPSS 进行 ARIMA 模型的建立,并成功的预测了北京市未来两年的缺水量,最后模拟出 1979 年至 2010 年(含预测年)缺水量的变化图。对于问题四,我们以北京市水行政主管部门为对象,撰写了一份建议报告,对于问题一涉及的主要风险因子进行分析,给出建议,对分析北京市水资源风险现状有一定的参考价值。关键词:主成分分析;熵权法;模糊概率; Logistic 回归; ARIMA 模型 1 一、问题重述近年来,我国特别是北方地区水资源短缺问题日趋严重,水资源成为焦点话题。以北京市为例,北京是世界上水资源严重缺乏的大都市之一,其人均水资源占有量不足 300m 3 ,为全国人均的 1/8 ,世界人均的 1/30 ,属重度缺水地区,附表中所列的数据给出了 1979 年至 2000 年北京市水资源短缺的状况。北京市水资源短缺已经成为影响和制约首都社会和经济发展的主要因素。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,水资源短缺风险始终存在。水资源短缺风险,泛指在特定的时空环境条件下,由于来水和用水两方面存在不确定性,使区域水资源系统发生供水短缺的可能性以及由此产生的损失。如何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。利用《北京 2009 统计年鉴》以及市政统计资料提供的有关北京水资源的信息讨论以下问题: 。 ,划分风险等级并给出理由。解决如何调控主要风险因子使风险降到最低的问题。 ,并提出应对措施。