基于水利投入占用产出技术的区域水安全多策略综合仿真模型研究及应用

针对当前我国水安全所面临的新的严峻挑战，研究制定科学合理的区域水安全战略决策的方法工具是我国经济社会发展中具有全局性、基础性和战略性的重要课题。本项目将编制1999-2010年全国和海河流域面向水安全的约55部门水利投入占用产出时间序列表。拟基于该表，借助系统动力学的思想，结合有关数量经济方法，建立区域水安全多策略综合仿真模型。该模型拟包括需水、人口、环境污染及防治、水经济、水资源开发、水安全度测度6个子模块。该模型可仿真分行业水资源配置、水利建设投资、提高用水效率、水环境保护等多种水安全策略之间的互动影响；仿真多种水安全策略构成的子系统与区域经济、社会和环境发展巨系统之间的互动影响；可测算不同策略体系下的水安全度；可根据专家经验调整模型参数；为科学合理制定水安全策略体系提供实验工具。将应用该模型研究2012-2015年全国和海河流域的水安全管理，提供它们分行业制定水安全策略的政策建议。

针对当前我国水安全所面临的新的严峻挑战，研究制定科学合理的区域水安全战略决策的方法工具是我国经济社会发展中具有全局性、基础性和战略性的重要课题。本研究编制完成了1999、2002、2007、2010年全国和海河流域面向水安全的水利投入占用产出时间序列表。在此基础上建立了需水模块、水经济模块、水环境污染及防治模块、水资源开发模块、人口模块、水安全度测度模块，从而建立了水安全多策略综合仿真模型。本研究的主要成果与创新为：(1)首次计算了2002年全国及九大流域的农业用水、工业用水、生活用水、生态用水及总的生产用水的影子价格。(2)建立了一个新型的多因素分解模型(MLMDI)，该模型的主要优点是，考虑了间接效应、可将分行业的用水效率的变化完全独立的分解到14个指标变化的影响。(3)建立了统计检验结果很好和模拟预测精度很高的水资源需求量的灰色神经网络预测模型，应用该模型对2012-2015年我国农业、工业、生态和环境、生活用水量进行了分类预测。2012-2014年我国总用水量的预测误差分别为：-1.51%、-0.38%、2.03%。远低于其它结构通常5-10%的预测误差。(4)首次计算了全国相对海河流域的节水潜力。(5)定量分析了我国海水淡化产业的投资效应、产业关联影响。(6)应用投入产出价格模型，计算了设定情景下再生水价格提高对CPI和的PPI的影响程度。(7)从农业源、工业源和生活源污染排放及环境污染治理投资四个方面分析了我国地表水质变动的影响因素。(8)建立了地表水可供水量预测模型，对2015-2020年的地表水可供水量进行了预测。(9)建立了水安全度评价指标体系，采用多层次多目标模糊优选理论和专家经验法，建立区域水安全测度模块。对2000-2014年我国水安全度进行了测度。(10)基于水安全多策略综合仿真模型，评价了多个水安全策略共同作用下，对我国水安全的影响。.本研究已发表期刊论文21篇(4篇SCI，10篇EI，6篇CSCD)，出版专著1部，发表国际会议论文10篇，书籍章节6章，提交了有关我国水安全的政策报告7篇。获2015年“首届中国决策科学青年科技奖”、2015“中科院科技促进发展奖”等8项科研奖项。