[发明专利]一种节约成本的沙荒绿洲化方法

权利要求书

1.一种节约成本的沙荒绿洲化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、首先建立完全成本水价模型：完全成本水价的计算公式为：其中W1为完全成本水价，Z为灌区水利工程年供水生产成本，D为灌区水利工程年供水期间费用，Y为管理费用，R配水人员劳务费用，L为维修养护费用，Q1为年平均供水量，Q2为终端供水量，C1为单位面积农田灌溉浪费的水资源成本，C2为单位面积农田种植活动带来的环境成本，Q3为单位面积农田灌溉水量；

S2、然后建立经济水价模型：将需要退耕土地产生的经济效益通过水价的方式进行转化得到经济水价，经济水价的计算公式如下：其中W2为经济水价，Ci表示单位面积种植i种作物所产生的经济效益，Vi表示第i种作物所占退耕地面积，Q3为单位面积农田灌溉水量，V表示退耕地总面积；

S3、建立灌区水价模型：灌区水价是由基础水价和阶梯水价组成，计算公式如下：P₁＝W₁，P₁＝W₁+W₂，其中P1为灌区基础水价，P2为灌区阶梯水价，W1为完全成本水价，W2为经济水价；

S4、贝叶斯网络的构建：在构建贝叶斯网络之前，首先确定研究的问题以及可能涉及到的利益相关者，再通过与利益相关者讨论，确定与研究问题有关的变量，由于系统中的每一个变量表示的意义不同，为了方便网络的构建，根据变量的功能，将变量分为六类，然后根据提出的问题以及确定的变量构建试验网络，之后与利益相关者一起，将各变量用有向边连接，在构建网络的过程中，结合研究的问题与利用相关者的意见，对试验网络不断的进行修改直到网络变得一致、具有逻辑性且能够到达预期的目标，然后根据最小化原则确定网络中各节点的状态，收集县域社会经济、水利工程和农业相关资料，通过咨询生态学、水文专学家意见结合以及农户经验填充节点的条件概率表，最后对网络变量进行敏感性分析，根据设置情景编译网络，做出决策；

S5、贝叶斯网络有向无环图的构建：通过与当地管理部门、利益相关者以及专家进行讨论，分析水价对于农户种植行为的影响，最终确定26个主要变量，通过分析各个变量之间的关系，构建贝叶斯网络有向无环图；

S6、采用Netica软件进行数据的处理：通过Netica软件可进行建模界面图形化和概率参数直观显示，完成对贝叶斯网络进行参数学习，然后根据情景模拟，通过输入节点证据信息，能够自动更新网络概率。

2.根据权利要求1所述的一种节约成本的沙荒绿洲化方法，其特征在于：所述步骤S1中完全成本法计算所得水价分别由工程水价、资源水价和环境水价组成，且工程水价为灌区水利工程供水与维护所产生的费用，所诉资源水价为水资源在被农户使用的过程中所消耗的价值，体现水资源的产权和商品性，且环境水价为农业灌溉活动对于周围环境产生负外部效应以水价的方式进行经济补偿。

3.根据权利要求1所述的一种节约成本的沙荒绿洲化方法，其特征在于：所述步骤S2中经济水价为农户耕作活动的边际收益决定农户的种植意愿，为了到达退耕目标，对于超量用水农户加收经济成本，即将需要退耕土地产生的经济效益通过水价的方式进行转化。

4.根据权利要求1所述的一种节约成本的沙荒绿洲化方法，其特征在于：所述步骤S6中Netica软件可提供样本数据统计、最大期望和下降梯度三种算法。

5.根据权利要求1所述的一种节约成本的沙荒绿洲化方法，其特征在于：所述步骤S4中的贝叶斯网络是由网络结构H和网络参数P组成，分别对应问题领域的定性和定量描述，网络结构H是一个有向无环图，由节点变量集K(K＝{k1，k2，..kn})和有向边结合H(H＝{kikj，ki，kj，∈K})表示，网络结构表示S为：S＝(K，H)，且网络参数P是变量节点的条件概率表，每个节点相对于其父节点所有可能的条件概率计算公式为：P＝{P(K_i|K₁，K₂，…，K_i-1)，K_i∈K。

6.根据权利要求5所述的一种节约成本的沙荒绿洲化方法，其特征在于：所述一个贝叶斯网络的数学模型为：B＝(S，P)＝(K，H，P)，若用Kpi表示变量Ki的父节点集，则K的联合概率分布为：