流域水污染动态最优控制研究

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1、上海交通大学硕士学位论文流域水污染动态最优控制研究硕士研究生：陈陆学号：1121209112导师：李寿德教授申请学位：管理学硕士学科：管理科学与工程所在单位：安泰经济与管理学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterOPTIMALABATEMENTINDYNAMICRIVERBASINPOLLUTANTPROBLEMSCandidate：LuchenStudentID:1121209112Supervisor：Pro

2、f.ShoudeliAcademicDegreeAppliedMasterofManagementfor：Speciality：ManagementScienceandEngineeringAntaiCollegeofEconomics&Affiliation：ManagementDateofDefence：May.2015Degree-Conferring-ShanghaiJiaoTongUniversityInstitution：上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《流域水污染动恣最优控制研究》，是本人在导师的指导下，独立

3、进行研究王作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集＾＂体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果■＇．■一＇‘由本人承担。＇学位论文作者签名：啼化Ｊ曰親月【曰石上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编

4、入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。＿本学位论文属于不保密〇。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：指导教师签名：＾＞＾４、＇日期＇Ｔ公石年＾月日日期：牌月／日２＾（＾＾上海交通大学硕士学位论文流域水污染动态最优控制研究摘要本文运用最优控制理论，研究了当存在上游和下游两个流域，且流域中存在两种污染物时厂商成本最小化的决策问题。无论上游还是下游，两种污染物的减污成本之间存在替代或互补效应，污染物对环境造成的危害与其在环境中的存量有关。厂商需考虑治污成本

5、和存污成本，前者表示厂商治理污染物而产生的成本，后者表示由于厂商未处理完污染物而受到政府或监管机构征收的环境税。首先考虑只有单一污染物，但存在上游和下游两个流域的决策情况；上游流域会将一部分污染物排放到下游流域，两个流域之间可以相互独立决策，也可以协同决策。相互独立决策意味着彼此不考虑对方的利益，而协同决策意味着他们将双方成本的总和最小化作为目标。我们发现相比于上、下游独立决策，协同决策在稳定状态时上游污染物的排放速度更小，相应的污染物存量也更小；且从长久来看，相比于独立决策，上下游流域的厂商在协同决策时所需要付出的总成本更小。其次，我们建立了当同一流域存在两种

6、污染物，且两种污染物之间存在互补和替代效应的时候，作为厂商的最优控制决策模型。发现若两种污染物的减排成本相同且污染物消耗速度相同时，那么稳定状态下对环境危害更小的污染物的排放量（或存量）会随着替代效应的增加而增加；同时对监管机构如何运用本文的模型来解决现实当中的问题做出了探索。最后，结合上述两种情况，建立了考虑上、下游两个流域同时存在两种污染物，且两种污染物之间在上下游均存在互补和替代效应的时候，作为厂商的最优控制决策模型。发现了如果考虑两种污染物之间存在替代或互补效应，那么协同决策在稳定状态时上游污染物的排放量是否会比独立决策时更小，会很大程度上取决于两种污染

7、物之间的关系（互补或替代效应）；还发现了污染物在上游的替代或互补效I上海交通大学硕士学位论文应不仅会影响到上游的决策，还会影响到下游的决策。关键词：流域水污染，多污染物，替代或互补效应，最优控制II上海交通大学硕士学位论文OPTIMALABATEMENTINDYNAMICRIVERBASINPOLLUTANTPROBLEMSABSTRACTInthispaper,weusetheoptimalcontroltheorytosolvecostminimizationproblemformanufacturesinthepresenceofupstreamanddo

8、wnstreamtwor