8.4 黄河流域水资源多维临界调控程序
在特定时段,多维临界调控不可能涵盖所有的分目标,这样在进行临界调控时,生态、供水、防洪防凌、发电量、出力这5个目标中以哪个目标为主,优先对哪个子系统进行调控,各目标间的层次关系如何,这些都是多维临界调控层次需要解决的问题。
分层决策是一种非结构性或半结构性决策,因为系统中有些目标可以用数量特征表示,如供水量、发电量等,而有些目标只能用定性语言来描述,如生态效益、防洪效益等,所以决策过程需要与决策人员进行交流,要借助于人们的某种价值观,采用人机对话方式,通过全面权衡利弊得失,选出“满意权衡方案”。目前,国内外有关多目标决策的方法有灰色关联层次法、集对分析法、层次分析法(AHP)、模糊优选法、SMART法、ELECTRE法等。
对于黄河流域水资源的调控层次,理论上也应该用上述方法来确定,但由于黄河问题比较典型,众多研究者已结合生产实际对相关问题进行了较深入的研究,目前已基本上对各目标的优先等级达成了共识,即先满足防洪防凌要求,然后是生态、供水、上游梯级出力、发电。因此,本文临界调控的层次也按照上述顺序进行,即防洪防凌、生态、供水、出力、发电。
实施多维临界调控主要是根据调控层次的目标分层结构,对调控备选方案,从最顶层目标开始,判断与该目标有关的序参量有序度是否在[0,1]区间,如果不属于该区间则说明序参量不符合临界阈值要求,需要通过实施调控措施进行调控,重新求出相应的临界调控方案。依次对下一层目标进行调控,直到序参量有序度及3个序参量组的有序度在合理范围。如果3个序参量组的有序度在[0,1]区间,但决策者认为该3个序参量组的有序度偏低,或偏高,导致其他3个序参量组的有序度偏低,那么,也需要对3个序参量组的相关序参量进行调控。最后计算水资源系统的有序度熵,如果有序度熵减少,说明调控是可行的,水资源、社会经济、生态环境3个系统趋向于更协调;否则需要进一步采取调控措施进行调控,直至系统熵减小,或者决策者满意为止,调控程序如图8-8所示。
图8-8 水资源多维临界调控程序流程图
图中,i为序参量编号,NUM为序参量个数,ui为序参量有序度,S为水资源系统熵。