[發明專利]一種節約成本的沙荒綠洲化方法

在審

• 申請號: 201910365964.9
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110084310A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 凌紅波;鄧曉雅;張廣朋;徐海量;韓飛飛;閆俊杰;祝曉瞳
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆生態與地理研究所
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種節約成本的沙荒綠洲化方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

S1、首先建立完全成本水價模型：完全成本水價的計算公式為：其中W1為完全成本水價，Z為灌區水利工程年供水生產成本，D為灌區水利工程年供水期間費用，Y為管理費用，R配水人員勞務費用，L為維修養護費用，Q1為年平均供水量，Q2為終端供水量，C1為單位面積農田灌溉浪費的水資源成本，C2為單位面積農田種植活動帶來的環境成本，Q3為單位面積農田灌溉水量；

S2、然后建立經濟水價模型：將需要退耕土地產生的經濟效益通過水價的方式進行轉化得到經濟水價，經濟水價的計算公式如下：其中W2為經濟水價，Ci表示單位面積種植i種作物所產生的經濟效益，Vi表示第i種作物所占退耕地面積，Q3為單位面積農田灌溉水量，V表示退耕地總面積；

S3、建立灌區水價模型：灌區水價是由基礎水價和階梯水價組成，計算公式如下：P₁＝W₁，P₁＝W₁+W₂，其中P1為灌區基礎水價，P2為灌區階梯水價，W1為完全成本水價，W2為經濟水價；

S4、貝葉斯網絡的構建：在構建貝葉斯網絡之前，首先確定研究的問題以及可能涉及到的利益相關者，再通過與利益相關者討論，確定與研究問題有關的變量，由于系統中的每一個變量表示的意義不同，為了方便網絡的構建，根據變量的功能，將變量分為六類，然后根據提出的問題以及確定的變量構建試驗網絡，之后與利益相關者一起，將各變量用有向邊連接，在構建網絡的過程中，結合研究的問題與利用相關者的意見，對試驗網絡不斷的進行修改直到網絡變得一致、具有邏輯性且能夠到達預期的目標，然后根據最小化原則確定網絡中各節點的狀態，收集縣域社會經濟、水利工程和農業相關資料，通過咨詢生態學、水文專學家意見結合以及農戶經驗填充節點的條件概率表，最后對網絡變量進行敏感性分析，根據設置情景編譯網絡，做出決策；

S5、貝葉斯網絡有向無環圖的構建：通過與當地管理部門、利益相關者以及專家進行討論，分析水價對于農戶種植行為的影響，最終確定26個主要變量，通過分析各個變量之間的關系，構建貝葉斯網絡有向無環圖；

S6、采用Netica軟件進行數據的處理：通過Netica軟件可進行建模界面圖形化和概率參數直觀顯示，完成對貝葉斯網絡進行參數學習，然后根據情景模擬，通過輸入節點證據信息，能夠自動更新網絡概率。

2.根據權利要求1所述的一種節約成本的沙荒綠洲化方法，其特征在于：所述步驟S1中完全成本法計算所得水價分別由工程水價、資源水價和環境水價組成，且工程水價為灌區水利工程供水與維護所產生的費用，所訴資源水價為水資源在被農戶使用的過程中所消耗的價值，體現水資源的產權和商品性，且環境水價為農業灌溉活動對于周圍環境產生負外部效應以水價的方式進行經濟補償。

3.根據權利要求1所述的一種節約成本的沙荒綠洲化方法，其特征在于：所述步驟S2中經濟水價為農戶耕作活動的邊際收益決定農戶的種植意愿，為了到達退耕目標，對于超量用水農戶加收經濟成本，即將需要退耕土地產生的經濟效益通過水價的方式進行轉化。

4.根據權利要求1所述的一種節約成本的沙荒綠洲化方法，其特征在于：所述步驟S6中Netica軟件可提供樣本數據統計、最大期望和下降梯度三種算法。

5.根據權利要求1所述的一種節約成本的沙荒綠洲化方法，其特征在于：所述步驟S4中的貝葉斯網絡是由網絡結構H和網絡參數P組成，分別對應問題領域的定性和定量描述，網絡結構H是一個有向無環圖，由節點變量集K(K＝{k1，k2，..kn})和有向邊結合H(H＝{kikj，ki，kj，∈K})表示，網絡結構表示S為：S＝(K，H)，且網絡參數P是變量節點的條件概率表，每個節點相對于其父節點所有可能的條件概率計算公式為：P＝{P(K_i|K₁，K₂，…，K_i-1)，K_i∈K。

6.根據權利要求5所述的一種節約成本的沙荒綠洲化方法，其特征在于：所述一個貝葉斯網絡的數學模型為：B＝(S，P)＝(K，H，P)，若用Kpi表示變量Ki的父節點集，則K的聯合概率分布為：