5水资源的最优战略选择(4)

则式(8)可改写为

P=Σ(bls一bin—Ci)= Σ(ais*wis／qis- ain*win／qin-ci)

令Pt为节水型社会建设第t年的净效益，ic为社会折现率，则计算期内的净现值Pw可表示为 Pw=Σ(1+ic)^-t*Pt (15)

现对华北地区各省市进行成本效益分析，

我们根据收集整理得到的数据对华北地区各省市进行成本效益分析，

华北地区5个省（市）节水型社会建设成本效益分析结果

省（市） 效益（现值）（亿元） 北京 天津 河北 山西 内蒙古 合计

从计算结果来看，华北地区5个城市采用节水策略的节水效益成本比有较好的一致性，5个城市节水的效益成本比落在1～3之间，5个城市节水的效益成本比均大于l。按12％的社会折现率折现后，5个城市20年节水的总效益为146.2亿元，总成本为91.8亿元，净效益为54.4亿元，效益成本比为1.8。由此可见，对于水资源比短缺的华北地区来说，节水型社会建设具有较好的投资回报率，在一定程度上能够有效缓解水资源供求矛盾。

（4）污水治理—环境效益分析法

环境效益模型主要用来分析生态影响和人体健康影响。采用的方法是对每一种影响类型选定一种物质 作为指示物，其他物质对环境的影响就用该指示物来衡量。每一种物质与指示物之间有一个当量关 系，其数值即为当量值，指示物的当量值为1。当量值一般由实验测定，或用经验公式算得。研究采用 英国ICI公司评价和报告环境状况的新指标—环境负荷(EB)。首先确定每种排放物对各自影响 类型的潜能因子PF(即当量值)，再用每一种物质的排放量与PF相乘得到EB的值。

为了量化污水处理再生过程的环境效益，利用环境效益模型对污水处理前后的环境效益进行对比。由于污

30.3 24.4 28.3 31.2 32 146.2 12.0 13.5 25.9 25.3 15.1 91.8 18.3 10.9 2.4 5.9 16.9 54.4 成本（现值）（亿元） 净效益值（现值）（亿元） 效益成本比 2.5 1.8 1.1 1.2 2.1 1.8 水处理过程中的环境影响相对处理前后的环境影响较小。（可忽略）所以只计算出污水未处理时与处理后的环境影响。得出各阶段的环境影响见表5

各类排放物的环境负荷统计表

影响类型

影响物质

数量

PF

EB

总EB

水体 ① 富营

N 935 1 935 3243

P 410 0.067 27.47

N

养化 ② （氮磷超标污水） ）

P

750 1 750 753.35

50 0.067 3.35

酸性①

SO2

1.3?10

?31

1.3?10

?3 3243

NH3

物质 超标② 污水 （二氧化硫、氨气等超标）

SO2

1725 1.88 3243

1.6?10

?31

1.6?10

?3 940

NH3 500 1.98 940

全球① 变暖②

有机物 6600 3852

2.5?10

72.5?10

7有机物 500 3852

1.9?10

61.9?10

6 镉等重金属 13 1 13 17.65

生物① 毒性②

镉等重金属 10 0.5 5 5.075

量化过程主要针对生态影响和人体健康影响。通过确定不同环境影响类型的权重，得到总的环境影响水平。因此为了计算出综合环境影响指标，必须给出各影响类型的权重系数。本文采用层次分析法(AHP)来计算权重，以北京市当地不同环境影响的重要性为判断依据，将不同环境因子的生态重要性进行标度，详见表6 表6

环境影响重要性标度表

影响类型（bij) 水体富营养化（氮磷超标污水） 酸性物质超标污水（二氧化硫、氨气等超标） 全球变暖 生物毒性

由标度结果组成的判断矩阵按列正规化：

2 3 1/2 1 2 1/3 1/2 1 1/4 3 4 1 1 1/2 1/3 2 水体富营养化 二氧化硫超标水 全球变暖 生物毒性 bij?bij,i,j?1,2......nn

?bkjk?1结果为：

?0.160.130.15??0.240.260.31?0.480.520.46???0.120.0870.077过正规化，可得向量

0.2??0.3??0.4?0.1??wi??bij，依据

?nj?1每行相加，再经

w??0.1600.2780.470.096?，此即所求特征向量的近似解

w反映了水体富营养化、二氧化硫超标水、全球变暖、生物毒性4种影响因素的权重，用污

水处理前后对环境影响的总EB值构成的行向量分别与特征向量w构成的列向量对应相乘，可得环境

特征向量

效益值分别为1．18×10^ 7和8．93×10^5。说明经过对氮磷超标水、二氧化硫超标水处理后其环境影响减小了90％，从而说明了污水处理过程具有较大的环境效益，其正效益为1．09×10^7. 因此为增大华北地区水供给量可以再考虑环境效益最大化的条件下，进行污水（二氧化硫超标水、氮磷含量超标水）处理，从而达到增大水资源供给的战略目标。

7.模型的优缺点分析

7.1模型一优缺点分析：

优点：（1）采用了Logistic模型来进行未来12年人口数量的预测，考虑到人口数量受到自然环境等因素的约束不能无限增长。

（2）假设人口增长率为人后数量的函数，此假设与实际情况相符，这样就让模型一得到的结果误差较小真实可信。

（3）模型一主要以华北地区各省市历年人口统计数据为依据来进行模型的建立，可在全国范围内推广。

缺点：（1)该模型没有考虑其他随机因素的波动影响，从而使得预测结果仍然有一定误差 (2)该模型所用数据量很大可能给变成求解带来了一定的困难。 7.2模型二优缺点分析：

优点：（1）灰色预测模型不需要掌握大量的数据，大大减少了数据寻找过程的工作量。 (2）模型二运用lingo软件进行求解，计算简单易行。

（3）灰色预测模型可用于近期、短期、中期的预测，与该题对未来12年供水量的预测相符，且预测精度较高。

缺点：运用灰色模型对水供给量进行预测，舍弃了影响水供给来源的诸多因素，会产生一定的误差。 7.3模型三优缺点分析：

优点：(1) 模型三运用文献研究、数据分析法对水供应量的来源进行分析，得到各来源所占的比例。 （2)通过搜集浏览文献发现自然水存储量的复杂性及难以改变性，避免了盲目建立模型却无法达到预期效果的行为。

（3）充分考虑到华北地区的科技、经济实力，结合实际情况对自然水存储量进行初步分析。 缺点：只是粗略对自然水存储情况进行分析，为能给出详细可行的增加自然水存储策略。 7.4模型四优缺点分析：

优点：（1）经济效益分析模型将流动水转移工程很好的与经济费用结合起来，能够反映流动水转移工程对社会经济的贡献。

（2）模型四舍弃了以往只对流动水转移进行成本分析的方法，更好地衡量了流动水转移工程的经济合理性。

（3）模型四将流动水转移与经济学原理相结合，并将流动水工程的经济效益进行量化，为制定水资源战略提供了依据。

缺点：该模型对流动水转移工程中无法量化的经济效益只能进行定性分析，存在一定的误差。 7.5模型五优缺点分析：

优点：（1）成本效益分析模型将节水拓展到水资源保护、蓄存控制和经济合理性的范畴将节水含义放到社会层面上做全面考量，摈弃了传统的仅从倡导节约理念达到降低水需求量的目的。

（2）利用成本效益分析模型可从全社会和微观经济主体的角度进行考量从而得出水资源保护的合理性建议。

（3）模型五从社会成本和效益的角度考察节水型社会建设的经济可行性。

缺点：该模型只考虑了水资源保护的成本效益，从经济学角度给出合理建议，忽略了其他水因素对水资源保护合理性的影响。 7.6模型六优缺点分析：

优点：（1）环境效益分析模型重点考虑到污染水对环境的危害，舍弃以往从治理污水的成本角度进行分析评价，将污水治理与经济效益紧密结合。

（2）模型六将污染水对环境的影响进行量化，对治理污染水从而有效保护环境提出了战略性的建议。

（3）模型六把污水处理前后的环境效益进行比较，很好的衡量了污水治理所到来的好处，对于污水治理部门及我国的可持续发展战略具有一定的借鉴价值。

缺点：该模型以英国ICI公司评价和报告环境状况的新指标—环境负荷作为环境效益的计算基础结果可能缺乏唯一性和准确性。

8.模型的推广

本次解决水资源战略最优选择问题我们经过权衡比较一共建立了六个模型，而其中的每一个模型都具有很强的现实意义，可以很好的推广到现实生活中，从而很好的体现了数学建模的意义所在。这样我们便能通过对一个问题的解答，而将其运用到现实生活中去。

（1） Logistic模型能够推广到任何研究有限空间内生物种群增长规律中，Logistic模型还可以通

过演变应用到其他生物种群问题研究中，与实际生物种群增长状况具有很高的相合性，

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库5水资源的最优战略选择(4)在线全文阅读。