水资源利用和水污染防治投入产出最优控制模型研究_方国华

水资源利用和水污染防治投入产出最优控制模型研究_方国华收稿日期：2009-02-02基金项目：国家社会科学基金项目（06BJY050）作者简介：方国华（1964-），女，安徽定远人，博士，教授，主要从事水资源规划及技术经济研究。E-mail：hhufgh@126.com水利学报SHUILIXUEBAO2010年9月第41卷第9期文章编号：0559-9350（2010）09-1128-07水资源利用和水污染防治投入产出最优控制模型研究方国华1，钟淋涓2，吴学文3，谈为雄1（1.河海大学水利水电学院，江苏南京210098；2.河海大学能源与电气学院，江苏南京210098；3.河海大学计算机与信息学院，江苏南京210098）摘要：为研究区域水资源利用、水污染防治与国民经济发展之间的关系，优化国民经济产业结构，合理控制水资源利用及水污染治理水平，应用最优控制理论和优化技术，依据所设计并编制的水资源利用、水污染防治投入产出模型，构建了水资源利用、水污染防治投入产出最优控制模型，分析探讨了模型中主要参数的确定方法。最后以江苏省为例，应用该模型优化求解了满足江苏省国民经济发展要求及水资源可持续利用和水污染控制要求的国民经济各部门产出水平、发展速度以及各年度水资源使用总量和水污染治理总量。计算结果表明：2006—2010年，江苏省在控制高耗水、高污染部门发展速度不超过10%的同时，水资源使用总量年增长速度应控制在5%~7%左右，COD去除量的增长速度需达到年平均34%左右，方能满足江苏省国民经济发展和水资源、水环境可持续利用的要求。关键词：水资源利用；水污染防治；投入产出；最优控制模型中图分类号：TV213文献标识码：A21世纪以来，随着资源的耗竭与环境的日益恶化，人们越来越重视资源与环境的可持续利用及其对国民经济发展的支撑作用。水是最为重要的自然资源之一，也是生态环境的基本要素。近年来，由于水资源供需矛盾加剧、水环境不断恶化，已严重制约了国民经济的可持续发展。利用投入产出分析方法，能定量研究国民经济发展与资源环境的关系［1-2］。但是，投入产出分析本身并不具有择优功能，只有将其与优化技术相结合，建立投入产出优化模型，才能实现其优化功能。为此，本文以所设计并编制的水资源利用、水污染防治投入产出模型为基础，应用最优控制理论和优化技术，通过构建水资源利用、水污染防治投入产出最优控制模型