干旱期水安全风险评价与观控分析

针对干旱期水安全风险评价惯用的风险指数(DRI)计算中指标权重难以确定的问题,采用改进的熵权方法确定了计算DRI各指标项的权重;通常指标权重对DRI的计算影响较大,为更深入地探讨干旱期水安全风险变化特性,根据泛系观控理论研究了干旱期水安全评价各方案的风险及其比较收益,并从信息熵的角度以约束信息量对各方案的风险进行了定性及定量分析,在海河流域水安全风险评价应用表明,该方法揭示了干旱期水安全风险的内在规定性,可应用于水安全风险评价中,所得结果可为海河流域干旱期水安全风险管理提供决策参考.     

系统周界观控模型的人类活动影响定量分析

针对人类活动对径流影响定量分析中存在的问题,利用系统周界观控模型,根据分形理论推导出模型的弹性系数,建立系统周界的具体计算式,并应用于泾河流域人类活动对径流影响的定量分析中,结果表明:人类活动对径流的影响强度在20世纪70年代以前较小,之后逐渐增强,且具有径流大时则相对较小而径流小时则相对较大的变化规律；较之传统方法,该模型所需资料较少、结果合理可靠,可为定量分析人类活动对径流的影响提供一种简便有效的方法.     

基于粗集的武器研制风险分析的解释结构模型

根据风险分析及其在火箭武器研制领域的实际,提出在辨识风险因素后利用粗集处理专家识别的层次风险因素,将系统工程理论中的解释结构模型法运用于风险分析的新思路。分析了某火箭炮改进项目总体方案的风险,建立了该方案的风险模型和解释结构模型,从纷繁的风险因素中找出了相互影响的内在联系,并根据其解释结构模型得到了某火箭炮武器系统改进的风险管理建议。     

投影寻踪模型在水资源工程方案优选中的应用

提出了水资源工程方案优选的投影寻踪(PP)模型的新方法。利用PP模型可把方案多维评价指标值综合成一维投影值,投影值越大表示该方案优选,根据投影值的大小就可对方案集进行优选。采用实码加速遗传算法进行PP建模,简化了投影寻踪技术的实现过程,克服了目前投影寻踪技术计算复杂、编程实现困难的缺点,为投影寻踪技术在水资源系统工程中的广泛应用提供了新的有力工具。应用实例的结果说明,直接由样本数据驱动的PP模型用于水资源工程方案优选简便可行,PP模型的投影值比较分散、易于决策,适用性和可操作性强,不需确定评价指标的权重,优选结果较为客观。     

“智能生产与服务网络”的安全界壳体系设计

"中国制造2025"战略的推进需要借助于新型产业互联网体系——"智能生产与服务网络".如何确保其稳定、有序运行?是本研究拟解决的核心问题,因此,本文首先基于"虫口模型"讨论"智能生产与服务网络"网络界壳最大卫护能力,并以此结合"界壳理论"提出构建其网络界壳体系的方案;其次讨论了其界壳开放度问题,而后引入"泛系理论"研究其界壳开放度观控问题;体系网络界壳开放度具有上限,根据实际情况可以增大或减小,必要时可降为0,以保护系统安全.最后,讨论了在一定开放度下,该体系的网络效应原理及其经济学、管理学意义.本研究从理论上拓展了"界壳理论"、"泛系理论"的应用领域,从实践上完善"智能生产与服务网络"运行机制,卫护功能,对推进我国供给侧结构性改革具有重要意义.     

黄河流域水资源供需平衡的动态仿真与模拟

水资源是经济社会发展的重要战略性资源，黄河流域水资源供需矛盾突出，水资源供需平衡将直接影响黄河流域生态保护与高质量发展。本文综合运用系统动力学和随机前沿分析方法，构建了黄河流域各省份水资源仿真模型，模拟预测了2021—2035年期间不同水资源利用方案和经济增长情景下的水资源供需缺口。结果表明：(1)预测期间黄河流域整体需水量小幅增加，水资源供需缺口呈现先增加后下降的趋势；(2)除青海和四川外，黄河流域其他省份均存在不同程度的水资源缺口；(3)水资源利用方案是影响水资源利用状况的关键因素，高度协调方案下黄河流域2035年水资源供需缺口比中度协调方案小34.93亿立方米至37.24亿立方米，比低度协调方案小73.71亿立方米至77.68亿立方米；(4)影响各省份水资源供需平衡的主导因素不同，整体来看水资源供需缺口对单位农业用水量的变动更加敏感。     

基于模拟技术和AHP的房地产项目风险的定量评估

提出了一新的房地产项目定量经济风险评价模型,并且将AHP方法应用于房地产项目经济风险分析,客观地确定模型中各风险因素的权重.并结合工程案例,利用新提出的风险分析模型,基于模拟技术,对房地产项目的经济风险进行了定量的分析;同时,对单个或多个风险因素组合对房地产投资的经济风险做了敏感性分析.     

基于盐碱化防治的多目标配水模型

以宁夏银北灌区为实例,把土壤临界含盐量、地下水临界埋深和临界矿化度概念引入水资源管理中,建立了防治盐碱化的多目标决策模型,并利用约束法和模拟方法对不同水平年银北灌区的引、采、排水量进行优化计算。该模型实现了水资源优化配置对三大水盐指标,即地下水埋深、土壤含盐量和地下水矿化度的全面调控,可用于干旱、半干旱地区以防治土壤盐碱化为目的的灌排管理决策。     

基于模糊证据推理的突发事件风险分析模型

突发事件发生、发展和演化过程中的风险属性来源复杂,且相关信息具有不确定、不完备的特点.为准确分析这一特点下的突发事件运行风险问题,引入模糊证据推理构建分析模型.首先根据突发事件的结构化描述框架和故障模式影响危害分析(FMECA)方法构建突发事件风险属性识别框架,获取信息作为风险分析证据并对其进行规范化处理;然后以模糊证据推理构建突发事件风险分析的模型,通过计算,给出事件风险程度的合理判断;最后选取CRH某型动车组行车安全事件进行实例分析.分析结果表明,在分析突发事件风险时,针对信息不确定、不完备特点构建的模糊证据推理模型具有可行性与有效性,同时该模型能够为突发事件风险分析和风险应对决策的制定提供辅助参考.     

基于Copula2GARCH 的投资组合风险分析

结合Copula及GARCH模型的预报功能,建立了投资组合风险分析的Copula-GARCH模型.利用这个模型,对我国股票市场实际组合投资问题进行了风险分析,并给出了最小风险组合的具体形式.     

流域水权初始分配系统模型

水权初始分配问题属于系统科学范畴,是一项复杂的系统工程.针对这一特性,依据现状、公平、效率和可持续准则,建立了水权初始分配的系统模型,包括指标体系的系统构建、指标权重的系统确定和分配比例确定的系统方法.结合黄河流域实例验证了该模型的合理可行性.     

基于混合遗传算法的区域大系统多目标水资源优化配置模型

针对区域水资源优化配置中重水量轻水质、重国民经济需水轻生态环境需水的特点,基于大系统总体优化配置理论与方法,综合考虑生态环境需水和水质因素,构建了基于混合遗传算法的区域大系统多目标水资源优化配置模型.运用混合遗传模拟退火算法对模型进行求解,将所提配置模型及方法应用于海河流域大清河,计算表明2010年P=50{\%}、75{\%}、95{\%}时不同保证率情况下生活和生态环境需水均能满足需求,系统协调度均大于0.84.     

黄河流域金融发展与能源消费:节能效应与空间溢出

立足黄河流域高质量发展的现实要求,本文就黄河流域低碳建设和区域协同减排背景下的金融发展对能源消费水平的影响机制和传导路径进行系统考察。基于包含知识产出的内生增长Romcr模型,构建金融发展与能源消费的理论模型;进而通过选取2000-2017年黄河流域省际面板数据构造动态空间杜宾模型,对金融发展驱动能源消费的空间效应展开回归分析;进一步的,将空间效应纳入中介效应模型,从而对金融发展作用于能源消费水平的具体影响渠道进行检验。研究发现:金融发展与能源消费理论上存在倒U型曲线关系;黄河流域金融发展和能源消费在空间分布上存在显著的相关性,金融发展与能源消费水平之间符合典型的倒U型曲线关系;当金融发展水平达到一定阈值,金融发展对于能源消费由促增作用转变为抑制作用;金融发展对能源消费水平均存在较为显著的空间溢出效应,与周边地区的能源消费同样存在倒U关系。长期来看,金融发展的空间节能效应渐趋强化;同时,经济增长在金融发展作用于能源消费的过程中具有显著的部分中介效应,即金融发展可以通过经济增长渠道形成对能源消费的间接驱动效应,而技术进步的中介效应在现阶段中尚不明显。因此,有效发挥金融发展的空间节能效应,最终形成区域发展的节能模式,对于我国黄河流域协同绿色发展意义重大。     

宁夏银北灌区水资源优化配置模型及应用

以宁夏银北灌区为例,基于大系统分解协调原理建立了地表水地下水联合运用的递阶优化模型.子系统优化模型采用增量动态规划法求解,协调层利用目标协调法和关联预估法实现全局最优,获得不同约束方案下的时段最优引黄水量、井灌水量、井排水量和运行费用.所建模型及求解方法弥补了以往水资源配置模型只考虑地下水垂向运动,忽略水平运动的不足, 改善了模型的仿真性和决策的可靠性.     

基于指标体系的区域水资源合理配置初探

根据评价指标筛选原则,设计了一个反映区域水资源-社会经济系统状况的多层次评价指标体系,建立了水资源合理配置的 GEM-AHP 计算模型.该模型是以水资源利用效果为目标,以社会、经济、资源、环境、技术和管理等领域的多个因子为评价指标,根据方案层与目标层间的关系,将各个子区相对于水资源利用效果的组合权重之比作为各自应分摊的水量之比;再由各子区的人口数量信息,综合确定各自分配的水资源数量.实例研究表明,所建模型对涉及社会、经济、资源、环境、技术和管理等多领域的水资源分配问题具有很好的适用性.     

流域水资源消耗结构与产业结构高级化适配性研究

流域水资源消耗结构与产业结构密切相关，流域经济发展呈现产业结构高级化形态会引起水资源消耗结构的改变.从适配的角度实现直接促进产业结构升级和间接减少水资源消耗量，有利于落实双控行动和以水定产政策.在此形势下，结合流域水资源消耗结构与产业结构高级化适配的机理分析，针对现有二者关联测算方法存在的问题，立足弹性，借鉴Tapio模型，构建二者的适配度测算指标，用于测算二者同步变化的程度及方向，反映适配的动态性、交互性等时空变化特征，为产业经济-水生态效益的偏差测度提供新的思路.以长江支流——湖北省汉江流域为例，研究结果表明，从空间维度看，2003-2016年各区域适配度总和区间为[-27，143]，武汉市取最大值143，尤其是2013-2016年武汉市的适配度不断提高，产业结构和用水结构不断优化；从时间维度看，2003-2016年流域的适配度总和区间为[-106，264]，发现产业结构高级化有时会对二三产水资源消耗结构优化产生负面影响.因此，流域主管机构在制定或评估以水定产政策时，尤其针对适配度最低的随州市，在汲取武汉市相关调整经验的同时，要理性的看待产业结构高级化，正确看待各区域的发展阶段，更多注重产业结构的聚合质量，在双控行动硬约束下，推动区域产业结构的合理化变迁，夯实用水效率提高的长效机制.最后，以武汉市为例对比分析现有3种测算方法表明，适配度测算指标在经济学解释上对产业结构调整更具有指导价值.     

基于分级网络的供求系统防护资源分配方法

供求系统防护资源分配问题旨在制定合理的防护策略,以减小外界破坏带来的损失。对于基于中位模型的供求系统来说,一类经典的防护资源分配方法是建立并求解双层规划模型,进而得到防护策略。双层主从规划问题是个典型的NP难解问题,因此这类方法不易有效地对大规模案例进行求解。通过分析供求网络运行机制,发现导致防护资源分配问题求解困难的关键因素是再分配环节。故基于该环节建立了供求系统的分级网络框架,在该框架下提出一种防护资源分配方法。实验证明,该方法能够给出合理的防护资源分配策略,且与传统方法相比耗时显著缩短。     

颍河流域水资源开发潜力与承载力分析

水环境污染和水资源短缺是影响颍河流域生态社会经济可持续发展的重要因素。研究通过水资源负载指数、水资源供需平衡模型分析了颍河流域水资源的开发利用潜力和人口承载力。结果表明,颍河流域水资源利用程度较高,流域整体负载指数为19.24,约一半县市的负载指数大于20,今后进一步开发的潜力较小;流域多年平均水资源量为94.51亿m^3,可引用流域外水资源潜力约23.69亿m^3,以水资源的最大可利用总量计算,2008年颍河流域水资源人口承载力约为2 732.88万人,低于常驻人口数量,超载幅度为10.88%;预测2020年水资源承载人口规模为3 590.87万人,高于预期人口11.62%。由于颍河流域地表水环境污染严重,如果考虑水质、供水保证率、气候变化等因素的影响,水资源实际承载力可能远小于计算值。研究结果对颍河流域合理利用水资源、促进节水治污、制定中长期社会经济发展规划有一定的参考价值。图1,表2,参18。     

黄河中下游灾害系统的脆性源控制

将复杂系统的脆性理论引用到黄河灾害的研究。量化了复杂系统脆性的定义和特性,并基于复杂系统的脆性特征,运用系统动力学原理对黄河中下游的自然灾害进行系统的分析,建立了自然灾害系统的链锁式反应机制模型。在此基础上,结合黄河中下游的现状,提出了工程和非工程的灾害预防控制措施。