对北京市水资源短缺风险综合评价摘要由于近年来我国经济的发展和人口的扩增，用水量也在不断的增加。特别是在北方地区，水资源短缺问题日趋严重，水资源成为焦点话题。北京市作为我国的首都，已成世界上水资源严重缺乏的大都市，属重度缺水地区。现在，水资源短缺已成为制约首都经济社会发展的重要因素。通过对题目的分析，针对问题一，我们建立了水资源短缺风险指标体系，通过小组讨论及研究，把教材上的灰色关联方法和主成分分析法结合起来综合筛选出主要风险因子，分别是水资源总量、生活用水量、污水排放总量对于问题二，基于模糊概率理论建立了水资源短缺风险评价模型，可对水资源短缺风险发生的概率和缺水影响程度给予综合评价。首先构造隶属函数以评价水资源系统的模糊性；其次利用Logistic回归模型模拟和预测水资源短缺风险发生的概率；根据概率大小，确定风险概率，划分风险等级。对于问题三，我们根据北京市1979-2009年水资源总量和总用水量的数据，通过灰色理论预测的方法估计出北京未来两年的水资源总量和总用水量，并利用问题二得出的结论对风险进行预测，提出了针对降低风险有效可行的措施。对于问题四，根据第一问中确定的几个影响力较大的风险因子和第二问中的模型定量求解出每年的水资源短缺风险等级以及第三问中预测出的未来两年水资源短缺风险值，向北京市水行政主管部门提出了相应的建议。最后，我们又讨论了模型的优缺点并进一步探讨了北京市不同区域的水资源短缺风险，结合北京市实际情况，对北京政府提供有意义的建议。关键词:主成分析法Logistic回归模型灰色理论预测降低风险措施一.问题重述近年来，随着我国经济和人口迅速的发展，用水量也在不断的加大。但是众所周知地球现有水资源是有限的，不可能无限的供给人们使用，所以一些地区出现了严重的水资源匮乏地问题。特别是在我国的一些北方地区，而北京作为我国首都且在北方,经济又发展迅速，所以水资源匮乏的问题更加严重突出。北京的人均水资源占有量不足300m3，为全国人均的1/8，世界人均的1/30，属重度缺水地区。北京市水资源短缺已经成为影响和制约首都社会和经济发展的主要因素。政府采取了一系列措施,但由经济社会不断发展，水资源短缺风险始终存在。如何对水资源风险的主要因子进行识别，对风险造成的危害等级进行划分，对不同风险因子采取相应的有效措施规避风险或减少其造成的危害，这对社会经济的稳定、可持续发展战略的实施具有重要的意义。我们知道影响一个地区的水资源短缺的因素有很多，如气候条件、水利工程设施、工业污染、农业用水、管理制度，人口规模等。我们需要建立一个数学模型，来解决一下的问题：判定北京水资源缺乏风险的主要风险因子是什么？对北京市的水资源缺乏风险进行综合评价，做出风险等级的划分并说明理由。如何对主要的风险因子调控，使其降低？对北京市未来两年水资源的短缺风险进行预测，并提出应对措施。以北京市水行政主管部门为报告对象，写一份建议报告。二.问题分析若是要确定主要的风险因子,则需要对这几种影响水资源的因素进行比较和分析,并且建立合适的模型。评价判定水资源短缺风险的风险因子有很多，但总结下来可归纳为以下三方面：1.自然环境2.社会经济3.政策技术。通过对附件中数据的分析，可以看出农业用水量有明显的下降,与此相反地是第三产业的用水量在逐渐增加。由于科技和经济的发展，我们不难发现北京的产业正在逐渐从第一产业转换为第三产业。这使得农业用水量减少而第三产业用水量增加。而近年来，工业用水量一直较为稳定，但自1991年后则有所下降。我们通过灰色关联方法和主成分析法从这10个风险因子中综合确定出主要风险因子。对于问题二，水资源系统是一个复杂的大系统，广泛存在着随机性和模糊性，由于随机性是因果律的破缺、模糊性是排中率的破缺，所以应在水资源短缺风险评价模型的设计中同时考虑这两种因素的影响。对于问题三，我们采用灰色理论预测的方法对北京市未来两年水资源的短缺风险进行预测，分别以水资源总量和总用水量为变量建立GM(1,1)模型，并对预测所得结果，进行残差检验和级比偏差值检验，得到了较高的精度；并求出缺水量，相对缺水量及风险评价值，据此提出相应措施。三．模型假设1.题中所附数据和查阅的相关数据真实可靠2.在判定主要风险因子时，选取关联度大于0.5或对风险的贡献率达85%以上的风险因子为主要风险因子是合理的，并且忽略了其他可能造成短缺风险的因子。3.假设在未来的两年中不会发生重大自然灾害，如洪水、地震等。4.假设用近十年的风险值来估计未来两年的风险值。5.水资源短缺风险仅受模糊性和不确定性控制。6.提出的措施是理性的，即总是有利于降低风险，减小损失四．符号说明表示第i个事件发生的概率