[發明專利]帶反饋變量的二層水資源效率評價方法

在審

• 申請號: 201811055819.2
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109190987A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 姚黎明;顏詩雨;徐忠雯;陳旭東;項揚
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/11
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 陳立志

本發明涉及水資源效率評估領域，公開了一種帶反饋變量的二層水資源效率評價方法，用以提高水資源效率評估的精確度。步驟包括：先根據評價的目的定義決策單元的評價指標；再根據評價指標構建帶反饋變量的二層規劃模型，所述反饋變量為污水處理產生的再使用水進入水使用子系統的水量；再基于二層規劃模型的最優解定義相應的系統成本效率公式；再收集各決策單元同一時間節點的指標數據，并將指標數據帶入二層規劃模型中進行求解,并將所得的最優解帶入效率公式中，計算出各決策單元水使用子系統的成本效率值、污水處理子系統的成本效率值以及整個水系統的成本效率值；最后解釋計算的效率值含義，分析其中原因。本發明適用于水資源效率評估。

技術領域

本發明涉及水資源效率評估領域，尤其涉及帶反饋變量的二層水資源效率評價方法。

背景技術

水資源是自然生態系統的重要資源，也是為人類經濟和社會系統發展提供物質資源的重要基礎。對水的需求幾乎與國民經濟的各個方面有關，如工業、農業、建筑和居住生活。近年來，作為世界上人口最多的國家，中國經濟的快速增長和城市化帶來了巨大的用水量，干凈的水對于可持續的經濟和社會發展至關重要。然而，近幾十年來，人口的不斷增長和經濟的快速發展已經造成了不利的環境影響，包括缺水問題和嚴重的水污染。此外，水浪費現象嚴重，并且水的使用效率極低，這進一步加劇了水危機。幸運的是，許多人已經注意到這個問題，并且已經意識到整個水系統不僅涉及到水的使用，而且還涉及到廢水的處理。因此，評價水的使用效率和廢水處理的效率已成為一個迫切而必要的問題，并提出相應的解決方案。

在水資源效率評價方面專利CN106022975A采用傳統的評價方法(AHP、熵值法、投影尋蹤等)分別進行單獨的效率評價，按照線性加權得到最終效率評價結果；專利CN103366089A直接用年度水使用量/IT設備的實際能耗的比值來衡量水資源使用效率；專利CN107767048A采用水資源層次化配置方法，能夠實現供水規劃合理進而能夠提高用水效率，節約水資源。在污水處理方面，大多專利都是設計污水處理裝置，或者具體的污水處理系統。例如,專利107540034A提供了一種污水處理裝置,其能夠加快污水中微生物、難以生物降解的有機物、礦物質、病原體等加快分解，以實現水質凈化的目的；專利CN107842089A設計了一種基于綠色建筑的水資源循環系統解決污水問題；專利103577676A采用灰色加權法對污水處理工藝進行評價。如今，我們面對的現實問題是如何用一種高效而又合理的方法去將水的使用和污水處理結合起來評估整個水系統的效率，從而為決策者找到解決目前水資源困境的方法。而現有的專利未能結合具體的評價指標，對整個系統進行相應的評價。

上述專利存在缺點是：模型缺乏辨別能力,對于水使用子系統中間不理想產出即污水沒有被解決。對于污水處理子系統，沒有將經過處理的可再使用的水很好的利用起來。并且所有的決策單元不能全部進行排序，對于有效的決策單元無法區分。導致原因：傳統方法模型過于簡單，只考慮了直接投入和直接產出，中間的變量沒有被考慮進去，因此傳統模型得到的結果有所偏差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種帶反饋變量的二層水資源效率評價方法，用以提高水資源效率評估的精確度。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案是：帶反饋變量的二層水資源效率評價方法，包括以下步驟：

步驟1：根據評價的目的定義決策單元的評價指標，所述評價指標包括水使用子系統投入指標、水使用子系統產出指標、污水處理子系統投入指標和污水處理子系統產出指標；

步驟2：根據所述評價指標構建帶反饋變量的二層規劃模型，所述反饋變量為污水處理產生的再使用水進入水使用子系統的水量；

步驟3：基于二層規劃模型的最優解定義相應的系統成本效率公式，包括：水使用子系統的成本效率公式、污水處理子系統的成本效率公式以及整個水系統的成本效率公式；