集對分析在水資源不確定性分析中的應(yīng)用.pdf

1、合理開發(fā)、利用、治理、保護、管理水資源是人類作用于自然水系統(tǒng)的理性活動，對水資源進行優(yōu)化配置是實現(xiàn)水資源在不同區(qū)域和用水戶的有效公平分配，從而達到水資源可持續(xù)利用的重要手段。通過水資源配置可以實現(xiàn)對流域水循環(huán)及其影響的自然與社會諸因素進行整體調(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，在對水資源進行優(yōu)化配置的全過程，包括系統(tǒng)預(yù)測、模擬、評價、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、對分析(SPA)是中國學者趙克勤先生于1989年基于哲學中的對立統(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)用實踐證明，集對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、原理簡明、計算方便以及結(jié)果直觀可靠等優(yōu)點。論文在詳細闡述水資源優(yōu)化配置及其不確定性的基本概念和理論的基礎(chǔ)上，論述了集對分析在水文水資源不確定性分析中的研究進展和應(yīng)用現(xiàn)狀，深入探討集對分析理論在水文水資源不確定性分析研究中可行性、適

3、用性和具體實現(xiàn)途徑，并取得如下主要結(jié)果：
　　 (1)集對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)集對分析理論建立起來的預(yù)測聯(lián)系數(shù)回歸模型可以明顯改善回歸模型的預(yù)測精度。對于預(yù)測因子結(jié)構(gòu)具有的動態(tài)性，運用數(shù)理統(tǒng)計中的近鄰估計方法，通過計算各個預(yù)測因子的變異系數(shù)，來判斷預(yù)測因子在某次預(yù)測中處于強勢或者弱勢，進而動態(tài)地選擇預(yù)報功能大的強勢因子，消除對預(yù)報起負面作用的弱勢因子的作用，這樣很好地體現(xiàn)了預(yù)測因子結(jié)構(gòu)中具有的動態(tài)性

4、，基于此建立了基于近鄰估計的年徑流預(yù)測動態(tài)聯(lián)系數(shù)回歸模型。
　　 (2)為有效刻畫年徑流序列的內(nèi)在分布規(guī)律，使區(qū)間劃分更加合理，應(yīng)用有序樣品聚類方法建立年徑流序列豐枯狀態(tài)的分類標準；針對年徑流序列存在相依性、隨機性和不確定性的特點，提出基于集對分析原理的集對權(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，更能合理地表達各滯時步長的馬爾可夫鏈的重要性；基于此建立了基于有序樣品聚類的集對權(quán)馬爾可夫鏈年徑流動態(tài)預(yù)

5、測模型。
　　 (3)針對區(qū)間型多屬性決策問題中的模糊性和不確定性，用二元聯(lián)系數(shù)原理直觀描述決策問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，計算決策方案各決策屬性的總偏差，通過構(gòu)造單目標最優(yōu)化問題確定各決策屬性的最優(yōu)權(quán)重向量；計算決策方案的區(qū)間型決策屬性值與各決策屬性最理想方案的相離度，進而求得各決策方案與最理想方案的加權(quán)綜合相離度，實現(xiàn)對決策方案的優(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。