水资源短缺风险综合评价模型精品PPT课件
水资源短缺风险综合评价
水资源短缺风险综合评价摘要本文致力于解决北京市水资源短缺风险问题，对未来两年北京市水资源短缺风险进行预测，找到合理对策。
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，然后利用了判别分析法中的Mahalanobis距离法对主要的敏感因子进行的筛选，取得了良好的结果，符合客观事实。
对于问题二、三，针对水资源短缺风险评价中各指标的模糊性和不确定性，建立短缺风险模糊综合评价模型。
通过对风险率、脆弱性、课恢复性、事故周期、风险度这五个评价指标建立综合评价体系并作出等级划分。
针对风险因子进行调控降低了北京水资源短缺的风险并对未来北京市的水资源情况进行预测，对实际生活、生产具有指导意义。
在问题四中，本文结合前三问的结果，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，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：水资源短缺风险因子 Mahalanobis距离法模糊综合评价模型层次分析法AHP一、问题重述水是人类赖以生存的资源，可今年来由于经济发展和人口增长，北京已成为世界上水资源缺乏最严重的大都市之一。
其人均水资源占有量不足300m3，为全国人均的1/8，世界人均的1/30，属重度缺水地区。
水资源短缺已成为制约北京市经济发展和城市化进程的主要原因。
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。
但是全球气候变化和经济社会不断发展，水资源短缺的风险依然存在。
作为首都的北京，它的安全有着重要的意义，解决北京市水资源短缺的问题已经迫在眉睫。
本文通过分析历年来北京的水资源状况，利用数学手段，建立数学模型，判定出影响水资源短缺的主要风险因子和对水资源系统进行综合评价，作出风险等级划分，调控风险因子，使得北京市水资源短缺的风险降低，并对未来两年水资源短缺进行预测，提出合理的应对措施，指导北京的生产和生活。
《北京2009统计年鉴》及市政统计资料提供了北京市水资源的有关信息。
北京水资源短缺风险综合评价
北京水资源短缺风险综合评价北京水资源短缺风险综合评判参赛队员：甘霖（20093133，数学科学学院）李爽（20093123，数学科学学院）崔骁鹏（20091292，运算机科学学院）参赛时刻：2011年4月30 - 5月13日承诺书我们认真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。
我们明白，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 假如引用别人的成果或其他公布的资料（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，以保证竞赛的公平、公平性。
如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D 中选择一项填写）：B所属学校（请填写完整的全名）：黑龙江大学参赛队员：1.甘霖2、李爽3、崔骁鹏日期：2011 年5月12日名目1.摘要 -----------------------------------------42.关键词 ---------------------------------------43.问题重述 ---------------------------------------54.模型的条件和假设 ------------------------------55.符号说明 --------------------------------------56.问题的分析及模型的建立 ------------------------66.1问题一的分析与求解 -----------------------66.2问题二的分析与求解 -----------------------106.3问题三的分析与求解 -----------------------186.4问题死的求解 -----------------------------217.模型的评判 ------------------------------------238.参考文献 --------------------------------------239.附录 ------------------------------------------23北京水资源短缺风险综合评判甘霖﹑李爽﹑崔骁鹏【摘要】本文针对水资源短缺风险问题求出要紧风险因子，并建立了水资源短缺风险评判模型，以北京为实例，做出了北京1979年到2009年的水资源短缺风险的综合风险评判，划分出了风险等级，以评判水资源短缺风险的程度。
水资源短缺风险综合评价 (2)
水资源短缺风险综合评价引言随着全球人口的不断增长和经济的快速发展，水资源短缺问题日益严重。
水资源是人类生存和发展的基础，对于许多行业和地区来说都至关重要。
因此，评估水资源短缺的风险是非常重要的。
本文将介绍水资源短缺风险的综合评价方法，以帮助相关部门和组织更好地了解水资源短缺的风险，并采取相应的应对措施。
评价指标评价水资源短缺风险需要考虑多个指标，包括：1.水资源供求状况：评估水资源可利用量和需求量之间的平衡情况。
这可以通过收集和分析水资源的实际利用情况、供水量和人口增长情况来确定。
2.水资源质量：考虑到水资源的可利用性，需要评估水资源的质量，包括水源的化学成分、微生物污染程度等因素。
3.水资源管理政策：评估水资源管理政策的有效性和完善程度，包括水资源的分配和利用政策、水资源的保护和治理政策等。
4.环境敏感性：考虑到水资源的可持续利用和环境保护的需要，评估社会经济发展对水资源的影响程度。
综合考虑以上指标，可以更全面地评估水资源短缺的风险程度。
评估方法水资源短缺风险的综合评估方法可以采用以下步骤：1.数据收集：收集相关水资源数据，包括水资源供求状况、水资源质量、水资源管理政策等。
可以通过调查问卷、现场观察、统计数据等方式获取数据。
2.数据分析：对收集到的数据进行分析，计算水资源供需缺口、水资源利用率、水资源质量指标等。
3.指标权重确定：根据实际情况和需求，确定各个评估指标的权重。
不同指标对水资源短缺风险的影响程度可能不同，因此需要进行权重设置。
4.综合评估：根据所确定的指标权重，对各个指标进行综合评估，得出水资源短缺风险的综合评价结果。
应对措施综合评估水资源短缺风险后，需要针对评估结果采取相应的应对措施。
具体的应对措施可能包括：1.加强水资源保护：通过加强水源地的保护、减少水污染、提高水资源利用效率等方式来保护水资源。
2.改善供水设施：通过改善供水设施和提高供水网络覆盖率来缓解水资源短缺问题。
3.完善水资源管理政策：提出和实施更加完善的水资源管理政策，包括水资源的分配和利用、水资源的保护和治理等方面。
水资源短缺风险的模糊综合评价
NF
∀ = E ( S) = PiSi
( 3)
t= 1
式中: NF 为系统失事的总次数。
例如, 在供水系统的风险分析中, 可以用缺水量来描述系统缺水失事的损失程度。类似洪水分析,
假定 P1 = P2 = ∃= PNF = 1 NF, 即不同缺水量的缺水事件是同频率的, 这样上式可写为
∀ =
1 NF
NF t=1
!v2 ( &) =
ai1 &
,
1,
ai3 ai3 -
& ai2
,
0,
水资源短缺的原因及对策 高中地理必修课件ppt 人教版
难点突破
1.什么是水循环，水循环有哪些类型？
2.每种循环类型包含哪些环节？ 3.循环水量最大的水循环类型是哪一种循环？ 4.与人类关系最密切的水循环类型是哪一种循 环？
5.三种循环类型共有的环节有哪些？ 6.人类影响最深刻的环节是什么？
活动与探究 知识讲解
（温馨提示：规范操作、注意安全）
难点突破
活动与探究 知识讲解
小结 【课堂小结】
不要让我们的眼泪成为最后一滴水！
（温馨提示：规范操作、注意安全）
难点突破
1.什么是水循环，水循环有哪些类型？
2.每种循环类与人类关系最密切的水循环类型？海陆间循环
5.三种循环类型共有的环节有哪些？蒸发、降水
6.人类影响最深刻的环节是什么？ 地表径流
小结 【课堂小结】
通过本节课的学习，我们了解了水圈及水圈的 组成，理解了自然界水循环的类型、主要环节，能 够绘制水循环示意图，并用简练的语言表述水循环 的过程，结合独立思考、小组合作探究，提高了同 学们综合分析问题、解决实际问题的能力（水资源 短缺的原因与解决措施），我们知道了目前人类利 用的淡水资源数量是有限的，使我们增强了水资源 的忧患意识，树立科学的资源观，养成节约用水的 好习惯。
高一年级 -地理必修一 -第三章第一节
课题：水资源短缺的原因及对策 难点名称：水资源短缺的原因和解决措施。
1
目录
CONTENTS
导入
知识讲解
课堂练习
小结
2
导入
【水质实验检测】下面有请我们班的化学老师做 水质检测的实验，请一位学生现场去接学校的纯 净水，并现场打开怡宝水。
3
导入
4
导入
同学们，我们喝的水从哪里来?
水资源短缺风险综合评价模型
年份 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
×
风险（R）=风险发生概（P）
×
损失度（C）
其中损失度C是指当水资源短缺以一定程度发生时，对受 威胁对象所造成的损失程度。
风险发生概率的量化
由问题一得到的主要风险因子反映了水资源短缺发生的 可能性，即风险发生的概率P，采用权重模型(各因子乘以权 重后相加)得到P的定量评估值：
P = w1 x1 + w2 x2 + w3 x3 + w4 x4 + w5 x5
1.问题的重述
由于气候变化和经济社会不断发展，水资源短 缺风险始终存在。本题以北京市为例，给出水资源 短缺风险的定义：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。附表中给出了1979年至2000 年北京市水资源短缺的状况，要求利用《北京 2009统计年鉴》和市政统计资料及可获得的其他 资料，解决如下问题： 1.评价判定北京市水资源短缺风险的主要风险因子 是什么？
年份 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
风险发生概率值P
0.424619 0.584017 0.374631 0.645965 0.414541 0.781777 0.654099 0.633751 0.568789 0.500923 0.427311 0.396989 0.41308 0.344142 0.227994 0.361434
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， 作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，使得风险降低？ 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。 4.以北京市水行政主管部门为报告对象，写一份建 议报告。 5. 提示信息：影响水资源的因素很多,例如：气候条 件、水利工程设施、工业污染、农业用水、管 理制度，人口规模等。
水资源短缺PPT演示课件
解决缺水问题的途径主要有：节约用水、加强水资源保护防止污染、开辟新水源， 其中废水资源化与回用是开辟新水源的有效途径之一。
一是节约用水。我们要坚持全国规划、统筹兼治、综合治理的原则，实行兴利除 害结合，开源节流并重，防洪抗旱并举，加强水资源的规划与管理，搞好江河全流域 水资源的合理配置，协调生活、生产和生态用水。改革水的管理体制，建立合理的水 价机制，调动全社会节水和防治污染的积极性，建立节水型社会。把节约用水纳入城 市发展规划，纳入产品结构调整计划和技术及企业改造计划，使在城市和工业部门中 逐步做到计划用水、合理用水和科学用水，把节约用水作为国家的基本国策之一。
解决水资源问题解决水资源问题11海水淡化不是解决办法而是取水方法根本解决水资海水淡化不是解决办法而是取水方法根本解决水资源问题本质上还要加强环境保护环境恢复工作让政源问题本质上还要加强环境保护环境恢复工作让政府真正的去做绿化去重视环境而不是搞城市为主的形府真正的去做绿化去重视环境而不是搞城市为主的形象工程政绩工程
水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大 类。
污染物主要有：：（1）未经处理而排放的工业废水；（2）未经处理而排放的生活污 水；（3）大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；（4）堆放在河边的工业废弃物 和生活垃圾；（5）水土流失；（6）矿山污水。
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我国水资源污染影响
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工业节水：
1、工业用水重复使用、循环使 用，提高水的利用率。 2、降低生产耗水，节约用水。 3、污水处理，达标排放。
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生活节水
从我做起，爱护每滴水
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等等这些，都是一种有效地方法
此外：建设节水型社会是解决我国水资源短缺问题的根本 出路。我国的水资源短缺的特点、水资源开发利用状况、 经济社会发展和环境的需要，决定了我国必须走节水型社 会之路。 解决水资源问题 1、海水淡化不是解决办法而是取水方法，根本解决水资 源问题，本质上还要加强环境保护，环境恢复工作，让政 府真正的去做绿化、去重视环境，而不是搞城市为主的形 象工程、政绩工程。 2、加强节约意识，通过价格、限量等方式节水。抓住用 水的“大客户”，把节水工作真的落到实处，不要搞的像 管理煤窑那样，天天叫、天天爆。 3、加强污水处理力度。 4、充分利用降雨、河流的水源，这个从技术、成本上要 比淡化海水划算。
水资源短缺风险综合评价_(修复的)
水资源短缺风险综合评价摘要：本文通过建立模型来判定北京市水资源短缺风险的主要因子对北京市水资源短缺风险进行综合评价，进而提出调控办法。
对于问题一，影响水资源短缺的因子很多，主要有四方面：第一，农业用水；第二，工业用水；第三，人口规模；第四，气候条件和水利工程设施。
以上四方面分别对应附表中农业用水量，工业用水量，第三产业及生活等其他用水量和水资源总量。
对于主要因子，本文采用关联分析对关联度进行计算量化处理。
首先对数据进行了预处理，以缺水量（总用水量-水资源总量）作为参考数列，把农业用水量，工业用水量，第三产业及生活等其他用水量和水资源总量作为参考数列，然后对个数列进行初始化处理，利用matlab分别计算出以上四方面对缺水量（总用水量-水资源总量）的相关性。
得出总体相关性大小排序如下：0.6477 > 0.6327 > 0.5971 > 0.5844即：水资源总量>第三产业和生活等其他用水量>农业用水量>工业用水量为检验该模型的合理性，本文采用matlab作出以上四个量以及缺水量（总用水量-水资源总量）对时间的关系图，从图中可以直观显示农业和缺水量的相关性较大，和该模型结果吻合，模型具有较好的准确性。
对于问题二，本文建立了合适的模型对北京市水资源短缺风险进行综合评价，作出风险等级划分。
本文将改革开放以来的三十年分成六个阶段，每个阶段分为五个点。
采用熵值确定农业用水量，工业用水量，第三产业及生活等其他用水量三方面对水资源短缺影响的权重，得出水资源短缺的综合测评指数Q，再利用六个阶段的Q值和实际数据对比的结果，定义出反映水资源短缺程度的程度系数e。
由于水资源总量相对于其他三方面因子的特殊性，本文决定分两个阶段（分别是1979~2000和2001~2008）拟合出（水资源总量/总用水量）的比值相对于时间的一次函数，根据函数走势对e进行修正，再对程度系数进行区间划分，作为风险等级的指标。
水资源短缺风险进行综合评价
摘要一、问题重述1、背景水是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要物质，是发展国民经济不可缺少的重要自然资源。
水资源在世界许多地方，对水的需求已经超过水资源所能负荷的程度，同时有许多地区也濒临水资源利用之不平衡。
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300m3，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。
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。
2、问题（1）评价判定北京市水资源短缺风险的主要风险因子是什么？影响水资源的因素很多,例如：气候条件、水利工程设施、工业污染、农业用水、管理制度，人口规模等。
（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，作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，使得风险降低？（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。
（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1、水资源短缺风险评价指标2、北京市水资源短缺风险影响因子分析2.1.1影响北京水资源短缺风险的因素可归纳为以下两方面：（1）自然因素：①人口数：指在某地区实际居住半年以上的人口，人口密度大将导致水资源使用更加紧张，此值增大将加大水资源短缺风险。
②水资源总量：指降水形成的地表和地下水总量，不包括过境水量。
③降水量：它是水资源的来源，其大小变化直接影响到水资源量的大小，当降雨量减小时，水资源短缺风险就相应增大。
水资源短缺风险评价模型
北京水资源短缺风险综合评价
1、引言
2、判定北京市水资源短缺风险的主要影响因子
3、北京市水资源短缺风险评价模型的建立
2.1基于模糊概率的水资源短缺风险
2.2水资源短缺风险的模拟概率分布
2.3Logistic回归模型拟合度检验和系数检验
2.4基于聚类分析的水资源短缺风险分类
2.5判别分析
4、北京市未来水资源短缺风险预测
5.1Logistic回归模型的建立
5.2水资源短缺风险评价过程
5.2.1水资源短缺风险计算分析
5.2.2水资源短缺风险分类
5.2.3水资源短缺影响因子分析
5.3北京市2012、2013水平年水资源短缺风险预测5、北京市应对水资源短缺风险具体措施
水资源短缺风险评价模型：模糊概率（时间序列数据）
支持向量机（横截面数据）。
水资源短缺风险综合评价
水资源短缺风险综合评价林凯虹摘要：本文基于层次分析法建立了水资源短缺风险评价模型，可对水资源短缺风险发生的概率和缺水影响程度给予综合评价。
首先利用回归模型模拟和预测水资源短缺风险发生的概率，而后建立了基于层次分析法建立了水资源短缺风险评价模型最后判别分析识别出水资源短缺风险敏感因子，作为实例对北京市1979-2008年的水资源短缺风险研究表明水资源总量、农业用水量、工业用水量、污水排放总量以及第三产业及生活等其它用水量是北京市水资源短缺的主要致险因子。
同时，对城市水资源综合风险管理模式作了一定的探讨和分析，拟为城市水资源安全规划喝管理提供科学的决策依据。
关键词：层次分析法回归模型判别分析水资源短缺风险致险因子一、问题重述水资源短缺风险，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。
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300m3，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。
要求根据所掌握的资料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，作出风险等级规划分并陈述理由。
对主要风险因子，如何进行调控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者减少其造成的危害，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。
二、模型假设（一）、判定影响水资源的因素中导致水资源短缺的致险因子，假设为因变量。
水资源短缺风险综合评价
水资源短缺风险综合评价摘要：本文通过建立模型来判定北京市水资源短缺风险的要紧因子对北京市水资源短缺风险进行综合评判，进而提出调控方法。
关于问题一，阻碍水资源短缺的因子专门多，要紧有四方面：第一，农业用水；第二，工业用水；第三，人口规模；第四，气候条件与水利工程设施。
以上四方面分别对应附表中农业用水量，工业用水量，第三产业及生活等其他用水量与水资源总量。
关于要紧因子，本文采纳关联分析对关联度进行运算量化处理。
第一对数据进行了预处理，以缺水量（总用水量-水资源总量）作为参考数列，把农业用水量，工业用水量，第三产业及生活等其他用水量与水资源总量作为参考数列，然后对个数列进行初始化处理，利用matlab分别运算出以上四方面对缺水量（总用水量-水资源总量）的相关性。
得出总体相关性大小排序如下：0.6477 > 0.6327 > 0.5971 > 0.5844即：水资源总量>第三产业与生活等其他用水量>农业用水量>工业用水量为检验该模型的合理性，本文采纳matlab作出以上四个量以及缺水量（总用水量-水资源总量）对时刻的关系图，从图中能够直观显示农业与缺水量的相关性较大，与该模型结果吻合，模型具有较好的准确性。
关于问题二，本文建立了合适的模型对北京市水资源短缺风险进行综合评判，作出风险等级划分。
本文将改革开放以来的三十年分成六个时期，每个时期分为五个点。
采纳熵值确定农业用水量，工业用水量，第三产业及生活等其他用水量三方面对水资源短缺阻碍的权重，得出水资源短缺的综合测评指数Q，再利用六个时期的Q值与实际数据对比的结果，定义出反映水资源短缺程度的程度系数e。
由于水资源总量相关于其他三方面因子的专门性，本文决定分两个时期（分别是1979~2000和2001~2008）拟合出（水资源总量/总用水量）的比值相关于时刻的一次函数，依照函数走势对e进行修正，再对程度系数进行区间划分，作为风险等级的指标。
水资源短缺PPT演示课件
所以，目前水资源是短缺的
水资源短缺
科技名词定义
中文名称：
水资源短缺
英文名称：
water resource lack
定义：
水资源相对不足，不能满足人们生产、生活和生态需要的状况。
应用学科：
资源科技（一级学科）；水资源学（二级学科）
以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
水资源的稀缺，从本质上来说，是因为水资源的不可再生性决定的。地
球上水的总量是一定的，而且饮用淡水的总量就更少了。随着利用和不合理
浪费的越来越剧烈，水资源的缺乏问题日益明显。
随着经济的发展和人口的增加，人类对水资源的需求不断增加，再加上
存在对水资源的不合理开采和利用，很多国家和地区出现不同程度的缺水问
变暖改变区域降水的蒸发格局造成了大气环流失 衡，使区域性降水造成了分布不均衡。其次，雨 水在时间和空间上的分布更不均匀 。
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水资源短缺产生的原因
人为原因
人类水资源需求总量正在急剧上升的现象这是不可非议的，相反人类人为造成水污染 的程度也变得越来越严重。
人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水受到污染。目前，全 世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这 相当于全球径流总量的14%以上。
• 今天，我们一方面在消耗着越来越多的水，另一方面还在继续忽视水 的重要性。不但全世界水井的水位都在下降，而且水体也被污染，有 时达到不能饮用的程度。基于所有这些原因，我们需要保护和恢复我 们的水质。
• 全球面临着严峻的水危机，直接危及人类的生存和发展。据一份最新 的报告预测，到2025年，全球有一半人口将面临淡水资源的严重缺乏。
水资源现状演示幻灯片
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依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依 次划分为五类：
Ⅰ类：主要适用于源头水、国家自然保护区； Ⅱ类：主要适用于集中式生活饮用水源地一级保护区、 珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场 等； Ⅲ类：主要适用于集中式生活饮用水源地二级保护区、 鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳 区； Ⅳ类：主要适用于一般工业用水及人体非直接接触的 娱乐用水区； Ⅴ类：主要适用于农业用水及一般景观要求水域。
缺水程度 轻度缺水 中度缺水 重度缺水 极度缺水
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中国目前有16个省(区、市) 人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺 水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、 河南、山西、江苏)人均水资源量低于500m3
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水污染
人口数量的几何增长、现代工业废水的 乱排乱放、城市垃圾、农村农药喷洒等等， 造成本来已是极少的淡水资源加剧短缺，无 法为人所用。据统计，目前水中污染物已达 2千多种（2221）主要为有机化学物、碳化 物、金属物，其中自来水里有765种（190 种对人体有害，20种致癌，23种疑癌，18 种促癌，56种致突变：肿瘤）。
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•黄河现状
2007年度黄河区水资源质量总 体较差，汛期水质优于非汛期。在全年评 价的13492.7km河长中，Ⅰ~Ⅲ类水河长 5882.5km，占评价河长的43.6%；Ⅳ~Ⅴ类 水河长3052.6km，占22.6%；劣Ⅴ类水河长 4557.6km，占33.8%。
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第二步：比较序列的确定 我们选取定性分析筛选得到的13个因子的序列即为比较
序列 X i X it,t 1 ,2n ,i 1 ,2m n31,m13
第二步：比较序列的确定 我们选取定性分析筛选得到的13个因子的序列即为比较序列
X i X it,t 1 ,2n ,i 1 ,2m n31,m13
针对问题三：由于风险因子本身具有不确定性，而灰色预 测通过原始数据的处理，能对系统行为特征值大小的发展 变化进行科学的预测。故采用灰色预测模型来预测未来两 年水资源短缺的风险，并制定应对风险的策略。
对减小风险的调整措施，应该从五个主要风险因子的几个 方面去考虑，还要多考虑到调整措施的现实可行性，不可 脱离实际。而对于防范风险的建议，要对突发情况的应对 能力方面多加考虑。
水资源短缺风险等 水资源短缺 说明
级
风险评估值
I级
0<P<0.069 低风险
II 级
0.069<P<0. 较低风险
165
III级 IV 级
0.165<P<0. 中风险 237
0.237<P<0. 较高风险 340
V级
0.340<P<1 高风险
针对问题三：采用灰色预测对北京市未来两年水 资源的短缺风险进行预测，并提出规避风险的应 对措施。
最后，对模型优缺点和模型的实际应用方面进行 分析，针对主要风险因子提出了一些调整政策， 并。
1.问题的重述
由于气候变化和经济社会不断发展，水资源短
缺风险始终存在。本题以北京市为例，给出水资源 短缺风险的定义：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。附表中给出了1979年至2000 年北京市水资源短缺的状况，要求利用《北京 2009统计年鉴》和市政统计资料及可获得的其他 资料，解决如下问题： 1.评价判定北京市水资源短缺风险的主要风险因子 是什么？
第三步：对参考序列和比较序列进行无量纲化处理，处理
方法如下： 对于正向指标：
Xitm axX iX ti tm inm iX niX tit
对于逆向指标： Xitm ax m aX xiX titm inX iX tit
第四步：对作一次累减
Y iTX it 1 X it Y 0T X 0 t 1 X 0 t
针对问题四：建议报告的键是站在水行政主管部门的角度 考虑，提出切实可行的建议。
3.模型的建立、求解
3.1问题一：
3.1.1风险主要因子定性筛选
分析获得的风险指标体系如下：
自然因素
风险指标体系
社会因素
水 资 源 总 量
降城 水市 量绿
化
覆
盖
率
总 工 农 他第 用 业 业 用三 水 用 用 水产 量水 水 业
水资源短缺风险综合评价模型
潘琦、姚丹、杨璟玲
摘要
本文以北京市为例建立了水资源短缺风险的综合评价
模型。 针对问题一：先定性分析出可能引起水资源短缺的各方 面因素，应用灰色关联度法筛选出 5个主要风险因子：污 水处理能力、水资源总量、总用水量、降水量、农业用 水。 针对问题二：首先用改进的灰色关联度法确定 5个主要风 险因子的权重，采用权重模型(各因子乘以权重后相加)得 到水资源短缺风险发生概率的评估值；以国民生产总值 和人口密度计算出风险损失的评估值，最后二者求积得 到准确的水资源短缺风险的综合评估值。 对于风险评估值的等级划分应用聚类分析方法，确定五 个级别的划分点，得到具体分级标准如下：
针对问题二：相关研究表明，对水资源短缺风险的综合评 估，并非仅是利用主要风险因子刻画出的风险发生可能 性——风险发生概率，更为全面的风险评估值应是风险发 生概率与损失度的综合。
沿着这个思路，我们建立了风险综合评价及等级划分模型， 通过对风险评估值的聚类分析对风险进行等级划分，制定 了划分标准，并可以得到北京在1979年到2009年的30年 间每年的水资源短缺风险等级。
i 1
n 1
T1,2 n1
注：当 Yi T与Y0T符号相同时取正号，当Yi T与Y0T符号相反时
取负号，当为零时取正号。
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， 作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，使得风险降低？
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。
4.以北京市水行政主管部门为报告对象，写一份建 议报告。
5. 提示信息：影响水资源的因素很多,例如：气候条 件、水利工程设施、工业污染、农业用水、管 理制度，人口规模等。
及 生 活 等 其
水污 污 常 单 水
厂水 生排 产放
水 处 理
住 人
位
利 投
GDP
能
量
能
口
资
力
力总耗额
量水
量
3.1.2风险主要因子定量筛选
采用改进的色关联分析首先计算各个子因素与目标之间的关
联度，再对其做归一化的处理，所得的值既为权重.
用改进的灰色关联度分析法对13个因子进行筛选，步骤 如下：
第一步： 参考序列的选择 水资源短缺风险：因为水资源短缺风险可以通过缺水量（即 用水总量水资源总量）来体现，缺水量越多，水资源短缺风 险越高：缺水量越少，水资源短缺风险越低。所以选定缺水 量作为参考序列
T1,2 n1 T1,2 n1
n 31
第五步：计算相对变化率： n
Ki
T
Yi
T
Xi
XiT
Xi i1 n n
,i 1,2 m
K0
T
Y0 T
X0
X 0 T
X 0 i1 n
m 13
第六步：计算之间的关联系数Z 0i T 与关联度 Z 0 i
Z0iT1KiT 1K0T
n 1
Z0i T
Z 0i
2.问题的分析
针对问题一：加大和降低水资源短缺风险的因素主要源于
以下两个方面，自然因素和社会经济因素，依照这两方面 可以定性得出较为全面的风险指标体系。
但定性分析确定指标具有主观随意性，因此需采用客观分 析方法进一步精确筛选，这里采用了一种常用的指标筛选 方法——灰色关联度分析。灰色关联度分析首先要确定风 险关于时间的参考序列，参考序列应是能准确反映风险发 生可能性的代表量，因此每年的缺水量成为最为简单直观 的选择。这样，两步筛选就完成了主要风险因子准确全面 的评价判定。