流域负荷削减的主观深度不确定性分析及稳健决策-环境科学学报.PDF

第 ３７ 卷第 ７ 期 环　 境　 科　 学　 学　 报 Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．７ ２０１７年７月 　Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ Ｊｕｌ．，２０１７ ＤＯＩ：１０．１３６７１／ｊ．ｈｊｋｘｘｂ．２０１６．０４６６ 苏晗，邹锐，蒋青松，等．２０１７．流域负荷削减的主观深度不确定性分析及稳健决策［Ｊ］．环境科学学报，３７（７）：２７７７⁃２７８５ Ｓｕ Ｈ，Ｚｏｕ Ｒ，ＪｉａｎｇＱＳ，ｅｔａｌ．２０１７．Ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅｄｅｅｐｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙａｎｄｒｏｂｕｓｔｄｅｃｉｓｉｏｎｍａｋｉｎｇｆｏｒｌｏａｄｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｔｔｈｅｗａｔｅｒｓｈｅｄｓｃａｌｅ ［Ｊ］．ＡｃｔａＳｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ，３７（７）：２７７７⁃２７８５ 流域负荷削减的主观深度不确定性分析及稳健决策 １ ２，３ １ ４ １ ４ ５ １，∗ 苏晗 ，邹锐 ，蒋青松 ，叶瑞 ，梁中耀 ，马文静 ，陈岩 ，刘永 １． 北京大学环境科学与工程学院，水沙科学教育部重点实验室，北京 １００８７１ ２． Ｔｅｔｒａ Ｔｅｃｈ，Ｉｎｃ． １０３０６ Ｅａｔｏｎ Ｐｌａｃｅ，Ｓｔｅ ３４０，Ｆａｉｒｆａｘ，ＶＡ ２２０３０ ３． 云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室，昆明６５００３４ ４． 南京智水环境科技有限公司，南京２１００１２ ５． 环境保护部环境规划院，北京 １０００１２ 收稿日期：２０１６⁃１０⁃２７　 　 　 修回日期：２０１６⁃１２⁃１３　 　 　 录用日期：２０１６⁃１２⁃１３ 报 摘要：深度不确定性影响着流域负荷削减及其决策． 针对决策过程中主观层面产生的深度不确定性，本文提出了包含３个部分的稳健性决策 方法：①确定衡量主观因素的权重的合理范围，采取适当采样方法确定每组合理权重下的最优决策；②稳健性指标计算；③以稳健性指标为目 标结合进化算法求出稳健决策． 将上述方法应用到江西八里湖的总氮（ＴＮ）负荷削减决策之中，该决策问题的相关模型考虑到了污染负荷与 水质的响应关系及客观不确定性． 以此为基础，在八里湖流域ＴＮ２７７～２９７ ｔ 的年负荷削减水平下分析主观深度不确定性的影响． 结果显示， 学 即便结构相似的权重，细微的改变也能导致不同权重下的最优决策发生比较大的变化，而通过上述方法可以识别出污染负荷削减的稳健决 策，该决策以点源及特定子流域的面源控制为主． 在削减率上下波动５％（２．５％）的范围内，上述方案能够在８３．５％（４０．３％）的合理权重情况 下保持最优，说明该决策能够满足绝大部分情况下对于不同站点之间的权衡考虑，可以为最终决策提供支持． 关键词：深度不确定性；主观不确定性；稳健性；污染负荷削减；水质响应 文章编号：０２５３⁃２４６８（２０１７）０７⁃２７７７⁃０９　 　 　 中图分类号：Ｘ１７　 　 　 文献标识码：Ａ 学 Ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅｄｅｅｐｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙａｎｄｒｏｂｕｓｔｄｅｃｉｓｉｏｎｍａｋｉｎｇｆｏｒｌｏａｄｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｔｔｈｅ ｗａｔｅｒｓｈｅｄ ｓｃａｌｅ １ ２，３ １ ４ １ ４ ５ ＳＵ Ｈａｎ ， ＺＯＵ Ｒｕｉ ， ＪＩＡＮＧ Ｑｉｎｇｓｏｎｇ ， ＹＥ Ｒｕｉ ， ＬＩＡＮＧ Ｚｈｏｎｇｙａｏ ， ＭＡ Ｗｅｎｊｉｎｇ ， ＣＨＥＮ Ｙａｎ ， ＬＩＵ Ｙｏｎｇ１，∗ 科 １． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ ａｎｄ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ （ＭＯＥ），Ｐ