基于CAS的水资源配置研究——以徐州市水资源配置为例

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1、河海大学博士学位论文基于CAS的水资源配置研究——以徐州市水资源配置为例姓名：张爱军申请学位级别：博士专业：技术经济及管理指导教师：王慧敏20080601摘要水资源是一种十分重要而又特殊的自然资源，中国水资源在时间和空间上的分布很不均匀，水环境日益恶化，水的供需矛盾十分突出，解决水资源供需矛盾的基本途径之一是实行水资源的合理配置。而1994年美国的霍兰教授提出的复杂适应系统(简称cAs)理论，对于人们认识、理解、控制、管理复杂系统提供了新的思路，水资源系统作为一个复杂大系统，按照CAS理论，可以对水资源系统的若干个相对独立的自主实体(主体)构成的合作共

2、生网络进行配置与调度。因此，本项研究具有较先进的理论基础和较高的实用价值。论文应用cAs的有关理论，进行水资源的合理配置，具体内容如下：(1)论文对CAs理论应用于流域水资源配置进行可行性分析，结合CAS的基本概念和机制，从聚集、非线性、流、多样性、标识、内部模型、积木七个方面对流域水资源配置的主体行为和系统演化的适应过程进行描述。(2)给出了基于CAs的水资源配置过程，共分三步：第一步确定执行系统，第二步进行信用分派，第三步应用遗传算法进行规则发现。(3)因此构建了复合模型体系来进行水资源配置，复合模型中的核心是配置方案生成模型——二层复合算法模型，

3、该模型上层是模型演化优化层，下层是主体演化层。上层采用遗传算法进行计算，对方案进行评价时先计算系统总体目标，再根据复杂性系统的熵变原理进行评价，下层根据个体行为规则进行个体的自适应。本文分析了工业主体、农业主体、生活主体、环境主体的行为规则。(4)编制了基于混合遗传算法的水资源配置程序。(5)运用进化博弈的有关理论，分析了徐州市在各种策略下的水资源配置个体的演化过程，得到了各种情况下的稳定均衡点，指出有三种情况两类主体都会采用“采取措施”的稳定均衡策略。(6)根据CAS的相关理论，按照水资源配置的计算模型，对徐州市的水资源进行配置，并进行了相应分析。关

4、键词：CAS，水资源配置，混合遗传算法，徐州市ABSTRACTWaterrcsollrceisaIlimport锄ta11dspecialsortofnatu咖re‘Ⅺurces．ThedistributionofwaterrcsourcesinCllinaisVeryasymmetryinmetimea11dspaceaspect，waterenVironrnembecomesworsedaybyday，thecontradictionbetweensupplyanddemalldofwaterresourceisextmordin州lygrave，

5、t11efundamemalapproachtosolvet}lcconnictistoimplementrationalallocationofwaterresource．Thecomplexadaptivesystemt11eory(cAS)，whichisraisedbyJotlllHollandf如mAmericain1994，pfoVidesnewa119leofviewtol【Ilow，understaIld，controla11dmanagethecomplexsystem．Waterresourcesystemisacomplexhug

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7、rresources，thedetailsareasfbllows：(1)ThispaperappliestheCAStheorytowaterresourcesallocationofriverbasintodofeasibleanalysis，aIlddesc南estlIead叩tivcprocessofagentactionaIldsystemeVolutioninwaterresourcesalIocationofriverbasin，aIldgivestllebasicco皿otationofwaterallocationbasedonCAS

8、．(2)Basedont11ecorreIationofeachagentinwaterres