[发明专利]基于决策者偏好方案计算的水资源配置方法及系统

说明书

本发明公开了基于决策者偏好方案计算的水资源配置方法及系统，该方法包括：步骤1，运行水资源优化配置模型；步骤2，采用决策者偏好问卷调查形式，收集决策偏好属性，构造决策偏好方案集矩阵；步骤3，将决策偏好方案集矩阵转变为区间模糊数矩阵；步骤4，采用t‑分布估计决策偏好属性下区间模糊数矩阵的概率；步骤5，计算模糊数矩阵的累积前景价值函数，累积前景价值函数为0时的决策方案即决策偏好反转方案；步骤6，在水资源优化配置模型中引入决策偏好反转变量，重新运行水资源优化配置模型。本发明方法简便易行，将高技能专家的经验凝练成范式，广泛应用到水资源优化配置中，使得普通用户也能够识别和把握缺水分配规律。

技术领域

本发明属于水资源配置技术领域，具体涉及基于决策者偏好方案计算的水资源配置方法及系统。

背景技术

目前，水资源配置模拟通常分为完全仿真模拟、基于规则模拟和基于优化模拟。完全仿真模拟需要在水系统要素间建立适当函数关系解决精确问题，不适用于解决大时空尺度问题。基于规则模拟需要依靠专家经验凝练操作策略，并转化成机器语言定义规则和定义对象行为，这类模拟只限于小部分高技能专家范围内应用，常规用户的经验不足以支持该类模拟方法。基于优化模拟的优势在于能搜寻到最优解，但系统对不确定性输入信息采用均化处理，使得配置结果对用水过程等信息的表述不精确，应用到水资源利用中会偏离实际情况。而水资源利用的总体决策往往不可逆转，决策效果要通过一定时间的检验才能被认识清楚。

基于优化模拟的水资源配置缺乏人为规定的制定，而基于规则模拟的水资源配置，虽然依靠专家经验，但缺乏数学优化的便捷性。目前尚未见两种方法的结合。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明将基于优化模拟和基于规则模拟结合，提出了一种基于决策者偏好方案计算的水资源配置方法及系统。

本发明提供的基于决策者偏好方案计算的水资源配置方法，包括：

步骤1，输入需水量数据，运行水资源优化配置模型，输出初始缺水量方案；

步骤2，采用决策者偏好问卷调查形式，收集决策偏好属性W，基于决策偏好属性W构造缺水量在行业间分配的决策偏好方案集矩阵D＝d_r×m；

步骤3，将决策偏好方案集矩阵D＝d_r×m转变为区间模糊数矩阵B＝β_r×m；

步骤4，采用t-分布估计决策偏好属性W下区间模糊数矩阵B的概率Q；

步骤5，将步骤4所计算矩阵B的概率期望值作为参照点，计算矩阵B的累积前景价值函数，累积前景价值函数为0时的决策方案即决策偏好反转方案，决策偏好反转方案出现的时间节点即决策偏好反转点；

步骤6，在水资源优化配置模型中设置决策偏好反转变量，并设计新目标函数，输入需水量数据重新运行水资源优化配置模型，得到水资源配置结果；

所述新目标函数如下：

进一步的，

步骤2中基于决策偏好属性W构造缺水量在行业间分配的决策偏好方案集矩阵 D＝d_r×m，具体为：

决策偏好属性W＝{WA,WB}，WA和WB分别表示生态缺水量占总缺水量比例和农业缺水量占总缺水量比例，WA＝[a₁,a₂,……，a_r]和WB＝[b₁,b₂,……,b_r]；a₁、a₂、……a_r分别为r个决策者偏好的生态缺水量占总缺水量比例，b₁、b₂、……b_r分别为r个决策者偏好的农业缺水量占总缺水量比例；决策者编号记为ri；