用水效率多情景約束下省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置研究

張麗娜等

摘要面向最嚴(yán)格水資源管理制度的新要求，利用情景分析法刻畫(huà)用水效率控制約束情景，分情景研究用水總量控制下的省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置問(wèn)題。從公平性的角度出發(fā)，在全面認(rèn)知省區(qū)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)量差異、資源稟賦差異和未來(lái)發(fā)展需求差異，識(shí)別影響用水效率控制約束強(qiáng)弱的關(guān)鍵情景指標(biāo)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置指標(biāo)體系，以區(qū)間數(shù)描述不確定信息，設(shè)置及描述用水效率控制約束情景WECS1、 WECS2和WECS3，構(gòu)建動(dòng)態(tài)區(qū)間投影尋蹤配置模型，利用實(shí)數(shù)編碼加速遺傳算法進(jìn)行求解，計(jì)算獲得不同用水效率控制約束情景下各省區(qū)的初始水量權(quán)。不同情景下2030年太湖流域各省區(qū)的初始水量權(quán)配置區(qū)間量測(cè)算結(jié)果表明：在任意情景下，江蘇省的初始水量權(quán)最大，其次是浙江省和上海市，安徽省最少，配置結(jié)果在考慮公平的基礎(chǔ)上充分尊重省區(qū)的差異性；江蘇省的初始水量權(quán)配置區(qū)間量隨著用水效率控制強(qiáng)度的增強(qiáng)而減少，浙江省和上海市的配置區(qū)間量無(wú)明顯增減變化趨勢(shì)，安徽省的配置區(qū)間量隨著用水效率控制強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加，且增加趨勢(shì)明顯。配置結(jié)果可有效促進(jìn)各省區(qū)尤其是欠發(fā)達(dá)省區(qū)提高用水效率，有利于推進(jìn)最嚴(yán)格水資源管理制度的落實(shí)。同時(shí)，分情景以區(qū)間數(shù)的形式給出配置結(jié)果，可為水量權(quán)配置決策提供更為準(zhǔn)確的決策空間。

關(guān)鍵詞情景理論；區(qū)間投影；差別化；省區(qū)初始水量權(quán)配置；最嚴(yán)格水資源管理制度

中圖分類(lèi)號(hào) TV213.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1002-2104（2015）05-0122-09doi：103969/jissn1002-2104201505016

我國(guó)人多水少，水資源時(shí)空分布不均。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和全球氣候變化導(dǎo)致水資源供需矛盾日益突出，引發(fā)了水資源短缺、水污染加劇等一系列水問(wèn)題，已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的瓶頸[1]。面對(duì)我國(guó)日益突出的水資源問(wèn)題，2011年中共中央1號(hào)文件《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快水利改革的決定》和中央水利工作會(huì)議明確提出要實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，并確立了三條紅線(xiàn)，即水資源開(kāi)發(fā)利用控制紅線(xiàn)、用水效率控制紅線(xiàn)、水功能區(qū)限制納污紅線(xiàn)。2012年國(guó)務(wù)院3號(hào)文件《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》（簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》）明確了三條紅線(xiàn)的主要目標(biāo)，指出要抓緊制定主要江河水量的分配方案。這充分體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)水資源管理的戰(zhàn)略需求和制度安排。

明晰流域初始水權(quán)是落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度的重要途徑和技術(shù)支撐。省區(qū)初始水權(quán)配置包括省區(qū)初始水量權(quán)配置和省區(qū)初始排污權(quán)配置，是流域各省利益的重新分配過(guò)程，尤其會(huì)對(duì)水權(quán)既得利益者產(chǎn)生極大的影響，是流域初始水權(quán)配置的主要內(nèi)容和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是最難協(xié)調(diào)的部分[2]。因此，明晰省區(qū)初始水權(quán)是保障各區(qū)域的合理用水需求，落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度的重要手段。考慮到省區(qū)初始水權(quán)配置具有敏感性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，逐步尋優(yōu)的配置過(guò)程一般包括三個(gè)階段：①省區(qū)初始水權(quán)宏觀(guān)層面的水量配置，即省區(qū)初始水量權(quán)配置，②省區(qū)初始水權(quán)微觀(guān)調(diào)控層面的排污權(quán)配置；③基于量質(zhì)耦合的省區(qū)初始水權(quán)配置，以實(shí)現(xiàn)水權(quán)宏觀(guān)配置向微觀(guān)調(diào)控的過(guò)渡。本研究的研究范圍是省區(qū)初始水量權(quán)配置。用水總量控制紅線(xiàn)位于三條紅線(xiàn)之首，是主要控制因素，其目標(biāo)是以流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)為前提，強(qiáng)化水資源管理的約束力，促進(jìn)水資源優(yōu)化配置[3]。用水效率控制紅線(xiàn)是節(jié)水性協(xié)調(diào)控制紅線(xiàn)，可以直接影響水量[4]。在用水總量控制要求下，如何有效嵌入用水效率控制約束，實(shí)現(xiàn)省區(qū)初始水量權(quán)科學(xué)配置，是當(dāng)前水資源管理理論和實(shí)踐面臨的一個(gè)重要課題。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者根據(jù)各自的水資源實(shí)際狀況、社會(huì)體制及文化差異等，分別開(kāi)展了各具特色的水權(quán)或水資源配置理論研究與實(shí)踐探索。①多角度開(kāi)展配置過(guò)程模擬研究。Daene等[5]利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)把水資源管理模型與GIS有機(jī)結(jié)合模擬流域水資源配置過(guò)程；Ralph[6]為美國(guó)的德克薩斯州建立了水權(quán)配置模擬模型，模擬不同分水行為下的系統(tǒng)響應(yīng)；Lizhong Wang，Keith等[7-8]基于保障荒地流域水資源配置過(guò)程中兼顧公平和效率的思想，先后提出流域初始水權(quán)配置兩階段協(xié)作配置模型，基于優(yōu)先權(quán)的最高多階段網(wǎng)絡(luò)流程方法和詞典編纂的最小缺水率方法的流域初始水權(quán)配置模型；Read 等[9]基于經(jīng)濟(jì)學(xué)權(quán)力指數(shù)配置方法模擬利益相關(guān)者談判的過(guò)程，尋求穩(wěn)定性配置方案。②相繼開(kāi)展水權(quán)配置立法實(shí)踐。如美國(guó)河岸法、日本河川法、澳大利亞維多利亞法等[10-11]。國(guó)內(nèi)學(xué)者主要采用多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)，從公平與效率兩個(gè)方面度量不同因素對(duì)配水量的貢獻(xiàn)，并分別應(yīng)用于黃河、太湖、大凌河、塔里木河等流域的水權(quán)配置實(shí)踐。如陳南祥、黃顯峰、李維乾等[12-14]分別提出基于改進(jìn)類(lèi)電磁學(xué)算法、遺傳算法、混沌優(yōu)化算法的水權(quán)或水資源配置模型，兼顧多目標(biāo)需求提高模型的應(yīng)用效果；吳鳳平、吳丹等[15-16]基于主從遞階思想構(gòu)建多目標(biāo)雙層優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)流域初始水權(quán)在不同區(qū)域及不同部門(mén)之間的合理配置。王宗志、胡四一等[17-18]論證了用水與排污雙總量控制的必要性，并構(gòu)建了以水資源系統(tǒng)和諧度最大為目標(biāo)的流域初始二維水權(quán)分配模型。王浩等[2]基于水資源“三次平衡”分析進(jìn)行流域初始水權(quán)配置。王慧敏等[19]將綜合集成研討廳理論引入流域初始水權(quán)配置中，實(shí)現(xiàn)多利益主體定性的、不全面的感性認(rèn)識(shí)的綜合集成。這些理念和方法在初始水量權(quán)配置實(shí)踐中起到了良好的指導(dǎo)作用，但在最嚴(yán)格水資源管理制度的約束下，尚存在兩點(diǎn)不足：①將用水效率控制分情景嵌入到目標(biāo)函數(shù)中的配置模型尚不多見(jiàn)；②受原則量化和高維優(yōu)化求解困難的限制，綜合度量不確定性條件下區(qū)域差異的初始水量權(quán)配置研究較少。

針對(duì)初始水量權(quán)配置中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)兩個(gè)關(guān)鍵步驟予以解決：①利用情景分析法，識(shí)別影響用水效率控制約束強(qiáng)弱的關(guān)鍵情景指標(biāo)，以區(qū)間數(shù)描述不確定信息，分類(lèi)設(shè)置用水效率控制約束強(qiáng)弱變化的情景。②從公平性的角度出發(fā)，嵌入用水效率控制約束，研究用水總量控制的省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置，設(shè)計(jì)省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置指標(biāo)體系，構(gòu)建動(dòng)態(tài)區(qū)間投影尋蹤配置模型，并利用實(shí)數(shù)編碼加速遺傳算法進(jìn)行求解，計(jì)算獲得不同用水效率控制約束情景下各省區(qū)的初始水量權(quán)。最后，結(jié)合太湖流域進(jìn)行案例分析驗(yàn)證模型的實(shí)用性和有效性。endprint

1省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)

1.1用水總量控制下省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置影響因素及表征指標(biāo)差別化配置是相對(duì)于絕對(duì)平等配置而言的，是在充分承認(rèn)省區(qū)差異基礎(chǔ)上的差額分配，而不是等比例分配或等量分配[20]。用水總量控制下省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置內(nèi)涵為： 基于流域可分配水資源量（配置對(duì)象）的約束，以協(xié)調(diào)上下游左右岸不同省區(qū)的正當(dāng)用水權(quán)益、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與水資源水環(huán)境承載力相協(xié)調(diào)為目的，以清晰界定產(chǎn)權(quán)歸屬、充分承認(rèn)省區(qū)差異等為配置原則，從公平性的角度出發(fā)，綜合考慮省區(qū)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)量差異、資源稟賦差異和未來(lái)發(fā)展需求差異3個(gè)影響因素，各省、自治區(qū)、直轄市等行政主管部門(mén)（配置主體）確定某一時(shí)期流域內(nèi)各省區(qū)初始水量權(quán)的過(guò)程。結(jié)合以上內(nèi)涵，系統(tǒng)梳理相關(guān)研究成果[1，3，21-23]，在考慮數(shù)據(jù)可得性和實(shí)用性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)表征配置影響因素的指標(biāo)體系。

（1）省區(qū)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)量差異。選定現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)量作為影響水量配置方案制定的主要因素，可鼓勵(lì)各省區(qū)提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水資源利用水平的積極性，體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性。本研究選擇萬(wàn)元GDP用水量（m3/萬(wàn)元）、多年平均GDP增長(zhǎng)率（%）、多年平均耗水率（%）和農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)四個(gè)指標(biāo)表征社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的省區(qū)異質(zhì)性。這四個(gè)指標(biāo)能有效反映各省區(qū)的現(xiàn)狀用水情況，直接影響水量在省區(qū)間差別化配置結(jié)果。

（2）省區(qū)資源稟賦差異?？紤]省區(qū)資源稟賦差異是尊重區(qū)域水資源承載力的表現(xiàn)，更符合自然規(guī)律，具有公平合理的特征。從而確保水量配置方案的實(shí)施具有可操作性。本研究選擇多年平均徑流量（億m3）、多年平均供水量（億m3）和區(qū)域面積（km2）作為反映省區(qū)資源稟賦差異的表征指標(biāo)。

（3）省區(qū)未來(lái)發(fā)展需求差異。省區(qū)初始水量權(quán)配置須體現(xiàn)各省區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需水及用水節(jié)水結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)，以便提高利益相關(guān)者的滿(mǎn)意度，促進(jìn)各省區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本研究選擇人均需水量（不含火核電）（m3）和萬(wàn)元GDP需水量（m3）作為表征省區(qū)未來(lái)發(fā)展需求差異的指標(biāo)。

1.2用水效率控制約束情景設(shè)定及描述

Kahn 和Pearman等[24-25]指出情景（Scenario）是對(duì)某些不確定性事件在未來(lái)幾種潛在結(jié)果的一種假定。規(guī)劃年用水效率控制約束的強(qiáng)弱程度不僅僅著眼于過(guò)去和現(xiàn)狀，更重要的是展望未來(lái)，而用水效率控制約束情景分析是實(shí)現(xiàn)從歷年及現(xiàn)狀年到規(guī)劃年合理過(guò)渡的新手段。因此，該方法具有適用性。本研究借助情景分析法刻畫(huà)不同假設(shè)條件下用水效率控制約束強(qiáng)弱的變化。主要步驟為：

（1）用水效率控制約束情景主題的確定。為確定用水效率控制約束情景主題，需討論兩個(gè)研究對(duì)象：一是分析流域內(nèi)各省區(qū)的現(xiàn)狀用水效率，即流域內(nèi)各省區(qū)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活的用水效率現(xiàn)狀；二是梳理《意見(jiàn)》對(duì)用水效率控制指標(biāo)的階段性要求，及具體流域規(guī)劃年用水效率控制指標(biāo)分解的研究成果?；谝陨戏治隹芍?，用水效率紅線(xiàn)約束的情景主題是識(shí)別和分析影響用水效率紅線(xiàn)約束強(qiáng)弱的影響因素，簡(jiǎn)稱(chēng)為用水效率控制約束的強(qiáng)弱。

（2）識(shí)別關(guān)鍵影響因素及表征指標(biāo)?？坍?huà)用水效率控制約束情景主題的影響因素有多個(gè)，重點(diǎn)是識(shí)別影響用水效率控制約束強(qiáng)弱的關(guān)鍵影響因素。目前，該類(lèi)研究主要是從工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活用水效率水平來(lái)反映某省區(qū)的綜合用水效率水平，表征影響因素的指標(biāo)主要包括農(nóng)田灌溉畝均用水量、萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量、工業(yè)用水重復(fù)利用率、人均生活用水量和城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏失率等[1-2，23]。在比較數(shù)據(jù)的可得性與表征效果之后，識(shí)別關(guān)鍵影響因素的表征指標(biāo)為——農(nóng)田灌溉畝均用水量（m3）、萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量（m3）和城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏失率（%）。

（3）設(shè)置及描述用水效率控制約束情景?！兑庖?jiàn)》明確提出用水效率管理目標(biāo)為到2030 年用水效率達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平，同時(shí)，確定了2020 年用水效率管理目標(biāo)。為了描述具體流域分階段用水效率控制約束情景，需從以下兩個(gè)方面著手：①分析具體流域各省區(qū)與國(guó)內(nèi)外用水效率先進(jìn)水平的差距；②在明確具體流域各省區(qū)與國(guó)內(nèi)外用水效率先進(jìn)水平差距的基礎(chǔ)上，根據(jù)相關(guān)規(guī)劃提出的用水效率控制階段性要求，考慮具體流域各省區(qū)水資源現(xiàn)狀用水水平、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)模與趨勢(shì)、相關(guān)節(jié)水規(guī)劃等，通過(guò)量化關(guān)鍵影響因素的表征指標(biāo)設(shè)置用水效率控制約束的三類(lèi)情景。

設(shè)開(kāi)展省區(qū)初始水量權(quán)配置的省區(qū)為Si，配置指標(biāo)為Pj，時(shí)間樣本點(diǎn)為T(mén)k，省區(qū)Si對(duì)應(yīng)于時(shí)間樣本點(diǎn)Tk的配置指標(biāo)Pj的屬性值為x±ijk，其中，i=1，2，…，m，j=1，2，…，n，k=1，2，…，q，m，n，q分別為配置省區(qū)、時(shí)間樣本點(diǎn)和配置指標(biāo)的總數(shù)；“+”表示指標(biāo)的上限值，“-”表示指標(biāo)的下限值。

情景1：用水效率弱控制約束情景（WECS1）。分階段接近世界先進(jìn)水平，即關(guān)鍵影響因素表征指標(biāo)均以比例α的浮動(dòng)接近流域相關(guān)規(guī)劃設(shè)置的用水效率最低控制目標(biāo)，記為[（x-ijk）1，（x+ijk）1]，j=j1，j2，j3分別表示三個(gè)表征指標(biāo)的序號(hào)。

情景2：用水效率中控制約束情景（WECS2）。分階段達(dá)到世界先進(jìn)水平，各指標(biāo)的消減總量較WECS1時(shí)的下限值分別消減比例β，即[（x-ijk）2，（x+ijk）2]=[（1-β）·（x-ijk）1，（x-ijk）1]。

情景3：用水效率強(qiáng)控制約束情景（WECS3）。分階段超過(guò)世界先進(jìn)水平，各指標(biāo)的消減總量較WECS2時(shí)的下限值分別消減比例η，即[（x-ijk）3，（x+ijk）3]=[（1-β）（1-η）·（x-ijk）1，（1-β）（x-ijk）1]。

其中，α、β和η是區(qū)間[0，1]上的消減比例參數(shù)，其數(shù)值越接近于1，用水效率控制約束越強(qiáng)；消減比例參數(shù)值視具體流域各省區(qū)與國(guó)內(nèi)外用水效率先進(jìn)水平的差距而定。

1.3省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置指標(biāo)體系框架

基于上述分析，構(gòu)建省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置指標(biāo)體系框架，具體如表1所示。endprint

2省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置模型及求解方法

2.1模型的構(gòu)建

為實(shí)現(xiàn)用水總量控制下省區(qū)初始水量權(quán)的差別化配置，構(gòu)建動(dòng)態(tài)區(qū)間投影尋蹤配置模型，主要理由如下：一是動(dòng)態(tài)投影尋蹤技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)初始水權(quán)配置模型，能夠在分階段客觀(guān)提取配置指標(biāo)信息的情況下，將非正態(tài)非線(xiàn)性高維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一維數(shù)據(jù)，反映數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性，并可克服傳統(tǒng)方法需要確定時(shí)間與指標(biāo)權(quán)重的困難；二是在省區(qū)初始水量權(quán)配置過(guò)程中，由于各個(gè)省區(qū)的發(fā)展變化及水資源開(kāi)發(fā)利用具有不確定性，采取某一點(diǎn)數(shù)值量化某些配置指標(biāo)具有片面性，需引入?yún)^(qū)間數(shù)表示其屬性值，以區(qū)間數(shù)描述不確定現(xiàn)象或事物的本質(zhì)和特征，可有效的減少由于測(cè)量、計(jì)算所帶來(lái)的數(shù)據(jù)誤差、及信息不完全對(duì)計(jì)算結(jié)果帶來(lái)的影響[27-28]。模型的設(shè)計(jì)步驟為：

（1）配置指標(biāo)值的無(wú)量綱化處理。設(shè)J1表示效益型配置指標(biāo)的下標(biāo)集，J2表示成本型配置指標(biāo)的下標(biāo)集。為消除各指標(biāo)值的量綱，根據(jù)區(qū)間數(shù)的運(yùn)算法則[29]，采用公式（1）和（2）將配置指標(biāo)矩陣Xk=（x±ijk）m×n轉(zhuǎn)化成規(guī)范化矩陣Yk=（y±ijk）m×n。

3.3結(jié)果分析

根據(jù)表4的配置結(jié)果，繪制不同情景類(lèi)別下2030年太湖流域江蘇省、浙江省、上海市和安徽省的初始水量權(quán)配置結(jié)果及其變化趨勢(shì)圖，如圖1所示。

由圖1可知，在任意用水效率控制約束情景中，江蘇省的初始水量權(quán)配置區(qū)間量最大，其次是浙江省和上海市，初始水量權(quán)配置區(qū)間量最少的是安徽省，在考慮公平性的基礎(chǔ)上充分尊重省區(qū)的差異性，基本符合各省區(qū)的實(shí)際情況。理由如下：結(jié)合表2的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)面積配置模式得江蘇省、浙江省、上海市和安徽省的配置比例為52.58∶32.78∶14.03∶0.61；按照供水能力配置模式得江蘇省、浙江省、上海市和安徽省的配置比例為48.93∶17.66∶33.34∶0.60。①本研究的配置結(jié)果與按照面積配置模式、供水能力配置模式總體一致，這說(shuō)明本研究的配置方法可體現(xiàn)省區(qū)資源稟賦差異，比較尊重區(qū)域的水資源承載力，符合自然規(guī)律，具有公平合理的特征。②本研究的配置方法與按照面積配置模式的配置結(jié)果存在差異，如按照面積配置模式，浙江省相比于上海市處于明顯優(yōu)勢(shì)（浙江省、上海市分別占流域總面積的32.78%和14.03%），但根據(jù)本配置方法，從圖1可以看出浙江省相比于上海市不存在明顯優(yōu)勢(shì)，這說(shuō)明本配置方法可充分考慮省區(qū)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)量差異（浙江省、上海市萬(wàn)元GDP用水量分別為192 m3和126 m3，上海市的用水經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)于浙江?。审w現(xiàn)省區(qū)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)量差異，促進(jìn)水資源的高效利用。

從圖1的各省區(qū)初始水量權(quán)配置量變化趨勢(shì)曲線(xiàn)可以看出，江蘇省的初始水量權(quán)配置區(qū)間量隨著用水效率控制強(qiáng)度的增強(qiáng)而弱度減少；浙江省和上海市的初始水量權(quán)配置區(qū)間量在WECS1、WECS2和WECS3三種情形下，無(wú)明顯增減變化趨勢(shì)；安徽省的初始水量權(quán)配置區(qū)間量隨著用水效率控制強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加，因安徽省的配水量的基數(shù)小而增減變化趨勢(shì)顯著。該配置結(jié)果符合實(shí)際情況，隨著各項(xiàng)節(jié)水措施和用水管理制度的實(shí)施，安徽省的節(jié)水技術(shù)及能力逐步提高，江蘇省、浙江省和上海市相對(duì)于安徽省節(jié)水潛力逐步減少，江蘇省、浙江省和上海市難以因用水效率較高而獲得鼓勵(lì)其節(jié)水的水量，這使得安徽省的配水量得到提高。事實(shí)上，在WECS1、WECS2和WECS3三種情形下，江蘇省水田畝均灌溉水量區(qū)間數(shù)為[577，587] m3、[501，557] m3、[451，501] m3，萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量為[45，50] m3、[41，45] m3、[37，41] m3，城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏失率為[9.5，10]%、[8.6，9.5] %、[7.7，8.6] %，鑒于這三個(gè)指標(biāo)的指標(biāo)屬性皆為負(fù)向，利用區(qū)間數(shù)比較的可能度運(yùn)算[36]，計(jì)算得江蘇省的WECS2優(yōu)于WECS1、WECS3優(yōu)于WECS2的三指標(biāo)區(qū)間數(shù)比較綜合可能度為4.568，而安徽省的綜合可能度為4.768 > 4.568。綜上分析可知本研究配置結(jié)果可充分體現(xiàn)省區(qū)初始水量權(quán)配置過(guò)程中嵌入用水效率控制約束的有效性，可有效促進(jìn)各省區(qū)尤其是欠發(fā)達(dá)省區(qū)提高用水效率，有利于最嚴(yán)格水資源管理制度的貫徹與落實(shí)。

4結(jié)論

本研究構(gòu)建省區(qū)初始水量權(quán)差別化配置指標(biāo)體系，以區(qū)間數(shù)描述不確定信息，設(shè)置及描述用水效率控制約束情景WECS1、 WECS2和WECS3，構(gòu)建動(dòng)態(tài)區(qū)間投影尋蹤配置模型，分情景以區(qū)間數(shù)的形式給出太湖流域省區(qū)初始水量權(quán)配置結(jié)果，為水量權(quán)配置決策提供更為準(zhǔn)確的決策空間，為省區(qū)初始水量權(quán)配置決策提供新的研究視角。同時(shí)，各省區(qū)應(yīng)該在水量權(quán)分配問(wèn)題上建立合理的協(xié)商機(jī)制，妥善解決水量權(quán)分配過(guò)程中出現(xiàn)的各種分歧和爭(zhēng)議，以保證水量權(quán)配置方案的順利實(shí)施。

（編輯：王愛(ài)萍）

參考文獻(xiàn)（References）

[1]王宗志， 胡四一， 王銀堂. 流域初始水權(quán)分配及水量水質(zhì)調(diào)控[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2011. [Wang Zongzhi， Hu Siyi， Wang Yintang. Initial Water Right Allocation and Joint Regulation of Water Quantity and Quality in a Basin[M]. Beijing： Science Press， 2011.]

[2]王浩， 黨連文， 謝新民， 等. 流域初始水權(quán)分配理論與實(shí)踐[M]. 北京： 中國(guó)水利水電出版社， 2008. [Wang Hao， Dang Lianwen， Xie Xinmin， et al. Theory and Practice on Allocation of Initial Water Rights in a Watershed[M]. Beijing： China Water Power Press， 2008.]endprint

[3]劉淋淋， 曹升樂(lè)， 于翠松， 等. 用水總量控制指標(biāo)的確定方法研究[J]. 南水北調(diào)與水利科技， 2013， 5（11）： 159-163. [Liu Linlin， Cao Shengle， Yu Cuisong， et al. Research on Determination of the Control Index of Total Water Use[J]. SouthtoNorth Water Transfers and Water Science & Technology， 2013， 5（11）： 159-163.]

[4]張麗娜， 吳鳳平， 賈鵬. 基于耦合視角的流域初始水權(quán)配置框架初析：最嚴(yán)格水資源管理制度約束下[J]. 資源科學(xué)， 2014， 36（11）： 2240-2247.[ Zhang Lina， Wu Fengping， Jia Peng. A Preliminary Theoretical Framework of Basin Initial Water Rights Allocation from a Coupling Perspective and When Constrained by the Strictest Water Resources Management System[J]. Resources Science， 2014， 36（11）： 2240-2247.]

[5]Daene C， McKinney， Cai X M. Linking GIS and Water Resources Management Models： An ObjectOriented Method[J]. Environment Modeling & Software， 2002， 17（5）： 413-425.

[6]Ralph A W. Modeling RiverReservoir System Management， Water Allocation， and Supply Reliability[J]. Journal of Hydrology， 2005， 300： 100-113.

[7]Wang L Z， Fang L P， Keith W H. Mathematical Programming Approaches for Modeling Water Rights Allocation[J]. Journal of Water Resources Planning and Management， 2007， 133（1）： 50-59.

[8]Wang L Z， Fang L P， Keith W H. Basinwide Cooperative Water Resources Allocation[J]. European Journal of Operational Research， 2008， 190（3）： 798-817.

[9]Read L， Madani K， Inanloo B. Optimality Versus Stability in Water Resources Allocation[J]. Journal of Environmental Management， 2014， 133（15）： 343-354.

[10]William G. Water Law[M]. 2nd ed. Chelsea， U. S.： Lewis Publishers， Inc. 1988.

[11]John R T， Masahiro N. 美國(guó)日本水權(quán)水價(jià)水分配[M]. 劉斌， 等， 譯. 天津： 天津科學(xué)技術(shù)出版社， 2000. [John R T， Masahiro N. Water Allocation， Rights， and Pricing： Examples from Japan and the United States[M]. Translated by Liu Bin， et al. Tianjin： Tianjin Science and Technology Press， 2000.]

[12]陳南祥， 李躍鵬， 徐晨光. 基于多目標(biāo)遺傳算法的水資源優(yōu)化配置[J]. 水利學(xué)報(bào)， 2006， 37（3）： 308-313. [Chen Nanxiang， Li Yuepeng， Xu Chenguang. Optimal Deployment of Water Resources Based on MultiObjective Genetic Algorithm[J]. Journal of Hydraulic Engineering， 2006， 37（3）： 308-313.]

[13]李維乾， 解建倉(cāng)， 李建勛， 等. 基于灰色理論及改進(jìn)類(lèi)電磁學(xué)算法的水資源配置[J]. 水利學(xué)報(bào)， 2012， 43（12）： 1447-1456. [Li Weiqian， Xie Jiancang， Li Jianxun， et al. Water Resources Allocation Based on the Grey Theory and the Improved Electromagnetismlike Algorithm[J]. Journal of Hydraulic Engineering， 2012， 43（12）： 1447-1456.]

[14]黃顯峰， 邵東國(guó)， 顧文權(quán)， 等. 基于多目標(biāo)混沌優(yōu)化算法的水資源配置研究[J]. 水利學(xué)報(bào)， 2008， 39（2）： 183-188. [Huang Xianfeng， Shao Dongguo， Gu Wenquan， et al. Optimal Water Resources Deployment Based on MultiObjective Chaotic Optimization Algorithm[J]. Journal of Hydraulic Engineering Shuili Xue Bao， 2008， 39（2）： 183-188.]endprint

[15]吳丹， 吳鳳平， 陳艷萍. 流域初始水權(quán)配置復(fù)合系統(tǒng)雙層優(yōu)化模型[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐， 2012， 32（1）： 196-202. [Wu Dan， Wu Fengping， Chen Yanping. The Bilevel Optimization Model of the Compound System for Basin Initial Water Right Allocation[J]. Systems EngineeringTheory & Practice， 2012， 32（1） ： 196-202.]

[16]吳丹， 吳鳳平. 基于雙層優(yōu)化模型的流域初始二維水權(quán)耦合配置[J]. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境， 2012， 22（10）： 26-34. [Wu Dan， Wu Fengping. The Coupling Allocation of Initial Twodimensional Water Rights in Basin Based on the Bihierarchy Optimal Model[J]. China Population， Resources and Environment， 2012， 22（10）： 26-34.]

[17]王宗志， 張玲玲， 王銀堂， 等. 基于初始二維水權(quán)的流域水資源調(diào)控框架初析[J]. 水科學(xué)進(jìn)展， 2012， 23（4）： 590-598. [Wang Zongzhi， Zhang Lingling， Wang Yintang， et al. Preliminary Theoretical Framework of Water Resources Operation Based on Initial Twodimensional Water Rights in a Basin[J]. Advances in Water Science， 2012， 23（4）： 590-598.]

[18]王宗志， 胡四一， 王銀堂. 基于水量水質(zhì)的流域初始二維水權(quán)分配模型[J]. 水利學(xué)報(bào)， 2010， 41（5）： 524-530. [ Wang Zongzhi， Hu Siyi， Wang Yintang. Initial Twodimensional Water Rights Allocation Modeling Based on Water Quantity and Water Quality in the River Basin[J]. Journal of Hydraulic Engineering， 2010， 41（5）： 524-530.]

[19]王慧敏， 唐潤(rùn). 基于綜合集成研討廳的流域初始水權(quán)分配群決策研究[J]. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境， 2009， 19（4）： 42-45. [Wang Huimin， Tang Yun. Group Decision of Initial Water Rights Allocation in Water Basin Based on HWMSE[J]. China Population， Resources and Environment， 2009， 19（4）： 42-45.]

[20]劉瓊， 歐名豪， 盛業(yè)旭， 等. 建設(shè)用地總量的區(qū)域差別化配置研究：以江蘇省為例[J]. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境， 2013， 23（12）： 119-124. [Liu Qiong， O Minghao， Sheng Yexu， et al. Analysis on Regional Differentiated Allocation of Construction Land： with Jiangsu Province for Example[J]. China Population， Resources and Environment， 2013， 23（12）： 119-124.]

[21]裴源生， 李云玲， 于福亮. 黃河置換水量的水權(quán)分配方法探討[J]. 資源科學(xué)， 2003， 25（2）： 32-37. [Pei Yuansheng， Li Yunling， Yu Fuliang. Discussion on Water Rights Allocation of Replaced Water from Yellow River[J]. Resources Science， 2003， 25（2）： 32-37.]

[22]尹云松， 孟令杰. 基于AHP的流域初始水權(quán)分配方法及其應(yīng)用實(shí)例[J]. 自然資源學(xué)報(bào)， 2006， 21（4）： 645-652. [Yin Yunsong， Meng Lingjie. The Method of Basin Initial Water Rights Allocation and Its Application Based on AHP[J]. Journal of Natural Resources， 2006， 21（4）： 645-652.]

[23]吳鳳平， 陳艷萍. 流域初始水權(quán)和諧配置方法研究[M]. 北京： 中國(guó)水利水電出版社， 2010. [Wu Fengping， Chen Yanping. Research on the Harmonious Allocation Method of Initial Water Rights in a Basin[M]. Beijing： China Water Power Press， 2010.]

[24]Kahn J， Wiener A J. The Year 2000： A Framework for Speculation on the Next 33 Years[M]. NewYork： MacMillan Press， 1967.endprint

[25]Pearman A D. Scenario Construction for Transportation[J]. Transportation Planning and Technology， 1988， 7： 73-85.

[26]朱黨生，等. 中國(guó)城市飲用水安全保障方略[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2008. [Zhu Dangsheng， et al. China City Potable Water Security Strategy[M]. Beijing： Science Press， 2008.]

[27]Nickel K. Interval Mathematics：Proceedings of the International Symposium， Karlsruhe，West Germany [M].Springer，1975.

[28]胡啟洲，張衛(wèi)華.區(qū)間數(shù)理論的研究及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2010.[Hu Qizhou， Zhang Weihua. Research and Application of Interval Numbers Theory[M].Beijing：Science Press，2010.]

[29]吳堅(jiān)， 董富華， 梁昌勇. 基于投影法的區(qū)間型多屬性決策兩階段優(yōu)化模型[J]. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2008， 30（12）： 2393-2397. [Wu Jian， Dong Fuhua， Liang Changyong. Twophase Optimized Model for Interval Multiattribute Decision Making Based on Projection Method[J]. Systems Engineering and Electronics， 2008， 30（12）： 2393-2397.]

[30]Zhang C， Dong S H. A New Water Quality Assessment Model Based on Projection Pursuit Technique[J]. Journal of Environment Sciences Supplement， 2009， 21（1）： 154-157.

[31]Croux C， Filzmoser P， Oliveira M R. Algorithms for Projection—Pursuit Robust Principal Component Analysis[J]. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems， 2007， 87（2）： 218-225.

[32]Friedman J H，Turkey J W. A Projection Pursuit Algorithm for Exploratory Data Analysis [J]. IEEE Trans On Computer，1974，23（9）：881-890.

[33]金菊良，楊曉華，丁晶.基于實(shí)數(shù)編碼的加速遺傳算法[J]. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)：工程科學(xué)版，2000，32（4）：20-24.[Jin Juliang，Yang Xiaohua， Dingjing. Real Coding Based Acceleration Genetic Algorithm [J].Journal of Sichuan University：Engineering Science Edition，2000，32（4）：20-24.]

[34]Fu Q， Fu H. Applying PPE Model Based on RAGA in the Investment Decision—Making of Water Saving Irrigation Project[J]. Nature and Science， 2003， 11（1）： 72-77.

[35]李魏武， 陶濤， 鄒鷹. 太湖流域水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)研究[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理， 2012， 37（1）： 85-89. [Li Weiwu， Tao Tao， Zhou Ying. Study on Evaluation for Sustainable Utilization of Water Resources in Taihu Basin[J]. Environmental Science and Management， 2012， 37（1）： 85-89.]

[36]徐澤水. 不確定多屬性決策方法及應(yīng)用[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2004.[Xu Zeshui. Uncertain Multiple Attribute Decision Making Methods and Applications[M]. Beijing： Tsinghua University Press， 2004.]endprint