毕业设计：水资源短缺的综合分析和预测（定稿）.doc

水资源短缺的综合分析和预测 吴清柏 钱咪咪 庞新 摘要 水是人类社会发展的支柱没有水.随着社会的不断发展,人们对水资源的需 求量不断增长,因此水资源紧缺程度不断增大,现如今已成为影响社会发展的主 要制约因素之一.所以对水资源的分析与预测已经成为不可避免的热门话题. 本文从以北京市为例,分析各个行业对水资源短缺的影响趋势,建立数学模 型具体分析与判断. 对于问题一采用灰色关联分析判断影响水资源短缺的主要影响因素,再用熵 权值的方法来来确定权重系数验证.得到各个有效数值进行比较,然后判断在众 多因素中的重要因素. 对于问题二采用模糊概率理论进行分析,对水资源短缺风险发生的概率和缺 水影响程度进行综合分析.构造隶属函数,利用logistic回归模型模拟.而后建 立水资源短缺风险模型. 对于问题三采用多元线性模型,最小二乘的方法得到未来几年内北京水资源 情况的相关数据进行判断与预测并提出相应的措施. 关键词: 熵值法 SPSS软件 模糊概率法 多元线性回归 最小二乘 一、问题重述 水资源，是指可供人类直接利用，能够不断更新的天然水体。主要包括陆地上的地表水和地下水。近年来，我国、特别是北方地区水资源短缺问题日趋严重，水资源成为焦点话题。 以北京市为例，北京是世界上水资源严重缺乏的大都市之一，其人均水占有量不足300m3，为全国人均的1/8，世界人均的1/30，属重度缺水地区，附表中所列的数据给出了1979年至2000年北京市水资源短缺的状况。政府采取了一系列措施积极解决水资源短缺问题, 如南水北调工程建设建立污水处理厂产业结构调整等。但是，气候变化和经济社会不断发展，水资源短缺始终存在。 统计年鉴》及市政统计资料提供了北京市水资源的关信息。 利用这些资料和你自己可获得的其他资料，讨论以下问题： 1、影响北京市水资源短缺的主要因素有哪些？ 2、对北京市水资源短缺的影响因素进行综合分析。 3、对北京市未来年的水资源短缺进行预测，并提出应对措施。 为缺水系统中最小缺水量 缺水系统中最大缺水量 为供水量 为需水量 f(x) 为风险发生的概率密度函数 R 为水资源短缺风险 E 总方差 五、模型的建立与求解 问题一 5.1.1在本题中，我们在提供的工业用水、农业用水、第三产业及其他用水几个影响因子基础上还增加了降水量，人口数量，污染处理能力，平均气温，工业污染，居民消费指数等九个影响因子。通过对1979年至2009年各个因素数据的分析，采用灰色关联分析对影响进行粗略的判断主要风险因子，再运用熵值法来确定权重系数的方法验证。由于熵值越小，表明指标值的变异程度越大，提供的信息量越多，在综合评价中所起的作用越大，其权重也越大，故我们最后可以通过各个因素的熵值大小，比较得出各个因子的权重大小，从而得到影响北京水资源短缺的主要风险因子。 3.1.2灰色关联分析 表1.1979-2000年北京市水资源短缺情况： 年? 份 总用水量(亿立方米) 农业用水(亿立方米) 工业用水(亿立方米) 第三产业及生活等其它用水(亿立方米) 水资源总量（亿方） 降水量(毫米) 平均气温(摄氏度) 污水处理能力(万立方米/日) 人口数量(万人) 居民消费价格指数 缺水量（亿立方米） 1979 42.92 24.18 14.37 4.37 38.23 718.4 11.1 23 897 101.8 4.69 1980 50.54 31.83 13.77 4.94 26 380.7 11 23 904 106 24.54 1981 48.11 31.6 12.21 4.3 24 393.2 12.3 25 919 101.3 24.11 1982 47.22 28.81 13.89 4.52 36.6 544.4 12.3 25 935 101.8 10.62 1983 47.56 31.6 11.24 4.72 34.7 489.9 13 25 950 100.5 12.86 1984 40.05 21.84 14.376 4.017 39.31 488.8 11.9 25 965 102.2 0.74 1985 31.71 10.12 17.2 4.39 38 721 11.5 25 981 117.6 -6.29 1986 36.55 19.46 9.91 7.18 27.03 665.3 12.1 26 1028 106.8 9.52 1987 30.95 9.68 14.01 7.26 38.66 683.9 12.3 26 1047 108.6 -7.71 1988 4