水資源決策支持系統

水資源決策支持系統

水資源決策支持系統是指利用計算機及相應的軟體(包括人工智慧、專家系統等技術)完成數據提取、邏輯推理、信息處理和管理控制等功能,為水資源決策者提供有關數據及套用模型的(計算機)互動式信息處理系統。它主要由資料庫系統、模型庫系統、方法庫系統和用戶接口系統四個子系統組成。

簡介

水資源決策支持系統(decision supporting system for water resources)是指針對水資源問題的決策特點,為改善管理人員的決策質量所提供的人機互動系統。其功能有提供背景情況、協助明確問題、修改完善模型、列舉可行方案、進行定量分析比較等 。

系統特點

由於水資源問題的內在特點,使得水資原決策支持系統的發展相當迅速。這些特點是:

(1)決策對象與決策環境相互作用、相互制約的程度較強,即區城社會與經濟發展導致競爭性用水最不斷增加,而擴大供水能力又需要更多的投資,投資又來源於區城經濟的積累。

(2)水資源開發剩用具有明顯的多目標決策性質,在巨觀上應促進區域經濟、環境和社會的協調發展,在微觀上應促進各個水利工程的—水多用和綜合利用。

(3)無論是水資源開發利用還是保護治理,均是投資密集型的基礎產業。對水資源開發利用方案進行一定程度的最佳化可帶來可觀的經濟和社會效益,因而在決策手段上要求在定最基礎上的最佳化。

(4)水資源決策影響周期較長,不僅要統一考慮近期和遠期決策的一致性,而且要考慮在長期發展過程中需水增長和水工程投資來源的不確定性,以及天然來水隨機性導致的供水風險;因而單純的最佳化技術是不夠的。還要對決策進行大量的模擬。

(5)由於在水資源決策中必然要涉及到,上下游、在石岸、部門間和地區間的分水及投資分攤等利益衝突,因而決策是來自不同層次的多個決策者參與的,為群決策過程。

(6)由於城市化進程以及人類活動對水資源天然分布的不斷改變,影響水資原決策的各種因素不斷變化,因而要進行滾動決策。

水資源決策支持系統就是針對上述決策特點,以巨觀經濟為基礎,以區域可持續發展為目標,模擬與最佳化相結合,可協調多決策者意願的,並可執行滾動決策的計算機系統 。

系統組成與工作方式

水資源決策支持系統一般具有資料庫、模型庫、方法庫和人機互動界面。資料庫負責數據維護、各模型間的數據交換以及數據的圖形表格顯示;資料庫包括各類有關數學模型及修改模型的管理系統;方法庫提供了預測、模擬、最佳化、管理等基本方法以及由上述基本方法組合而成的綜合分析功能;人機互動界面由計算機顯示屏上的視窗,選單、表格、圖形、文字說明以及各類印表機輸出檔案等組成,負責與決策者及專家進行對話。由於水資源問題陟及很多半結構化的專家經驗,不能或不易用數字模型來表達,而要依賴專家的判斷與選擇。把專家系統的知識庫放入水資源決策支持系統,就形成了智慧型型的決策支持系統。

水資源決策支持系統的工作方式為人機對話。計算機的任務是執行定量計算,並生成若干方案讓決策者選擇;而專家和決策者的任務是定性判斷井作出決策。其過程是:

①由決策者通過水資源決策支持系統定義問題並生成備選方案;

②由各個決策者對生成的方案進行協調、選擇及談判,以共同接受某個方案;

③由計算機圍繞中選方案再生成若干新的方案,讓決策者繼續挑選以逐步達成最終協定 。

發展趨勢

由於水資源系統的分散式特徵,導致遙感(RS)、全球衛星定位(GPS)、地理信息系統(GIS)技術在水資源決策支持系統領城內發展很快,正日益進入實時調度和規劃、管理的主流。同時,“3S”技術在水資源領域的套用已經成為IT產業發展最為迅速的分支之一。正是這種相互促進作用,使得水資源決策支持系統,正向可視化、實時化、數位化方向發展 。

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