2.5.4 水资源系统界壳理论与水资源优化配置
水资源配置是涉及社会、经济、生态等多维、复杂、时变的大系统的优化问题，包含4个因素：时间、空间、用途和数量。4个因素各自既具有自身的独立、完整性，又具有相互间的交错、相关、包容及矛盾对抗的关系；而各因素自身又由多因素组成。水资源配置的层次性、多维性决定了优化配置的难度。因此，水资源优化配置的关键是在一定的原则、范围、属性中，渐进、逐层地确定优化配置多变量、复杂的调控模型，并通过一定的手段，求解该调控模型的可行解和满意解。
界壳的开放度λ、交换率δ、抵抗力R、开关速度v以及顺利度u等所反映的正是水资源优化配置总调控模型的全部功能，亦即对保护、开发和利用的综合优化调控。其数学模型为：
这样就将优化配置转化成通过λ、δ、v、u、R的不同取值下的极值问题。这5个参量的上下界可根据实际情况来确定。例如，利用熵平衡方程可以导出界壳开放度的下界为：
式中：P为系统的熵产生；Jsm为环境流入熵流的中值；h为周界的长度；e为界壳的法向单位向量。
利用扩散方程，可导出界壳开放度的上界为：
式中：xj为出入界门组分j的净物量流变化量；yj为组分j出入界门的净总量；zj为组分j的质量变化；n为组分个数。
λmin表示了系统中熵产生与从环境进入系统的熵流的相对关系。系统的熵产生P增大，λmin也增大，要求系统更加开放，否则系统得不到发展；反之，如果熵流Jsm增大（减小），λmin减小（增大），若要系统发展，界壳开放度λ可减小（加大）。亦表示系统应有足够的开放度，系统才能发展。反过来，系统的界门也不能开得过大，以致系统本身被环境所湮没。亦即界壳开放度应小于λmax，表示要保持系统的属性，不被流入的物量同化的最大流入量。即阈值区间为：λ∈（λmin，λmax）。
从以上分析可以清楚地看出，水资源系统界壳的卫护和交换作用是双重的，与水资源的保护、开发和利用以及优化配置调控功能相一致。通过将水资源系统界壳理论在水资源系统中应用可能性的初步讨论，可以认为利用水资源系统界壳理论研究水资源系统的保护、开发和利用，对维持水资源的可再生性，实现水资源的可持续利用具有重要的理论意义和实践价值。