云飞散
范文一：环境正义与我国水资源的分配问题
* 环境正义与我国水资源的分配问题
12～胡中华
14300742266100((中国地质大学(武汉)，武汉 ;(中国海洋大学，山东 青岛 )
摘 要:我国水资源分配存在极大的不公正，特别是农民、农村与农业的水资源利用受到极大的挤压。其中原因
很多，也非常复杂，要采取各种有效措施加以解决，以维护农民的合法权益。
关键词:水资源;分配;环境正义;
中图分类号:TV211.1:X143 文献标识码:A 文章编号:1673,0496(2009)02,0010,03
Environment Justice and Water Resources Allocation in China
12，HU Zhong-hua
1China University of Geosciences, Wuhan 430074China (，，;
2China University of Ocean, Qingdao 266100, China ，)
The allocation of water resources inChina is in serious imbalance. Especially, the water rights Abstract :
possessed by peasant and agriculture were squeezed greatly. According to respective reasons, we should take various measures to return the rights to peasant.
water resources; allocation; environment justiceKey words :
1 环境正义在我国水资源的分配中的缺失 (2)农村、农民与农业承担了巨大的工业污染。从表
我国水资源分配中最大的问题就在于水量与水质的不 面上看，农业占用了较大的水量，但这本身是由于农业活 统一。环境正义在我国水资源分配中的缺失主要表现为以 动的特性所决定的。工业污染与城市生活污水排放造成河 下几个方面: 流的严重污染。统计资料表明，全国2000年工业废水(不
(1)农村地区水资源总体污染非常严重。近20年来， 包括火电直流冷却水)和城镇生活污水排放总量620亿t，水污染从局部河段到区域和流域、从单一污染到复合污 其 中工业废水占66%，生活污水占34%。按流域片统计，染、从地表水到地下水，以很快的速度扩展，危及水资源 长江 片污水排放量为234亿t，珠江片129亿t，松辽河的可持续利用，成为当前我国水危机中最严重、最紧迫的 片63亿t， [1]淮河片62 亿t ，海河片52亿t ，东南诸河片39 亿t ，黄问题。以2006年水资源调查的结果为例，无法饮用的III
河片 类 以下水河长全年占42.7% ，其中汛期占43.2% ，非汛
27亿t，内陆河片8亿t，西南诸河片6亿期占 [3]2 t。40.9%;对全国43个重点湖泊的18 181.4km水面进行了水
(3)农民饮用水量分配不公，农村饮用水源受到严重 质 评价，III类水以下的湖泊23个，占53.5%，面积9 2[2]威胁。我国农民之间、农民与市民之间饮用水量存在较大 150.5km， 占50.3%。
的差别。首先是地域差别，我国《城市居民生活用水量标从以上的数据可以看出，我国水资源污染的局面非常
准》把城市划分为六个区域，人均日生活用水量标准最大 严重。如果考虑到我国河流与湖泊、水库绝大多数在农村
相差近一倍;其次是城乡差别严重，如北京市用水定额规 地区，可以推算出水资源的污染问题更是令人触目惊心。
定:市区平均196L/人?d;郊区平均78L/人?d。北方城市生虽然城市也有一些水污染的情况，但相比农村地区，城市
活 的水污染情况要好很多。由于城市居民的生存不依赖农
用水80,140L/人?d，农村生活用水20,25 L/人?d;南方城市 业，不需要大规模的灌溉用水，对城市居民生存的影响也
生活用水120,220 L/人?d;农村生活用水25,40 L/人?d，南 要小得多。
北方城市与农村人日均用水量差额均达到5倍。[4]*湖北省2007年度软科学项目《水资源的利用、管理与保护
法律问题研究》,编号071812,的中期成果。 同时，我国农村饮用水源遭受到严重污染，自来水普
20090230收稿日期:—— 及率 非常 低。据 初步 统计， 农村 自来水普及 率尚不 到 作者简介:胡中华,1972 —,～男～湖北监利人～副 教 40%，仅有14%的村庄有供水设施，而且用水器具质量和供 授～博士在读～主要从事水资源研究工作。 水效率低，处理设施简陋，约有3.2 亿农村人口饮水不安
全，其中1.9亿人的饮用水有害物质含量超标，6 300多万
人 ,10, 饮用高含氟水，3 800多万人饮用苦咸水，饮水含氟量大于
2mg/L的人口约占病区总人口的40%。饮水不安全导致一些 [5]农村地区疾病流行。
胡中华环境正义与我国水资源的分配问题
平的地方，城市居民的饮用水量明显超过了农村居民的饮不予公开的信息范围没有明确化。我国《政府信息公开条用水量。而比饮用水量分配更大的不公平还在于饮用水质 例》只是一个行政性法规，受制于《档案法》与《保守国 上。城市居民饮用水主要是自来水，每个城市自来水公司 家秘密法》，但这两个法律对于国家秘密的范围规定不明 对于饮用水质都有严格的采样、化验程度，对于水质也有确，使得有些地方政府根据是否有利于自身利益而不是根月报、年报，居民的饮用水质知情权也得到了较好的保 据是否有利于民众的合法权益来决定对政府信息的公开， 障，饮用水源也获得了政府的强力保护。农村饮用水的主 影响了民众对政府行为信息的了解。在环境保护领域，这
要水源为井水，占54.27%，以河水、水库水等作为饮用水 种情况同样存在，许多地方政府要求环境保护部门不公开源的加在一起不到3%。农村地区不仅水质没有任何化验手 某些企业污染物排放情况，以免影响该企业的经济利益并 段与设备，而且也没有像样的消毒设施，在一些水质受到 进而影响其缴纳税收，或者有选择性地公开某些环境信
严重污染的地方，农民不得不继续饮用这些污水，造成了息，民众无法利用政府公开的环境信息去维护自身合法权
生命健康的严重损害。益。
(4)灌溉用水得不到保障，污水灌溉的比例越来越 (2)环保部门与水资源管理部门公开的水资源信息不 大。目前农业灌溉用水总量一直维持在20世纪80年代初具体，不利于权利人行使权利。在水资源的分配过程中， 的 水平，灌溉用水约占全国用水总量的60%，并呈下降具体水量的分配决策过程没有公开，权利人无从要求决策 的趋 势。近年来，新增供水能力几乎全部用于城市和者应该在何种程度上考虑自己的水资源分配利益。 工业发 展。随着城市化和经济社会发展，土地被大量占 在水污染案件中，受害人如果要依据《民法通则》和用，非农 业灌溉用水需求在急剧增加，大量的农业用水《水法》、《水污染防治法》的相关规定提起环境污染侵 转向为城市 发展服务，农业与工业、农村与城市、生产权诉讼以获得相应的赔偿、保护自身的合洁权益，最为需 与生活、生产 与生态等诸多用水矛盾进一步加剧。受水 要的信息是谁在违反法律与环境标准排放污染物质，特别源和设施条件限 制，多数灌区农作物需水关键期都存在是向河流排污。具体而言，受害人只有获得了企业向水体 季节性供水不足问 题。地表水不足，不得不打井超采地
下水，带来了一系列 环境问题。 排放的污染物质的各类、浓度与流向等证据，才能达到民
事诉讼法所要求的起诉条件，去起诉加害人。但是在《环由于农业灌溉用水遭受严重污染，不得不使用污水进
境信息公开办法(试行)》中，这些对于受害人利益保护 行灌溉，使得土壤也遭受到严重污染，目前全国约1 300,
至关重要的信息公开制度设计存在缺漏。对于这些企业主 1 600万h?耕地受到农药污染，近1/4陆地的表层土壤受
到 而言，他们会采取“化整为零”的方式，多设立一些公司多种有毒污染物不同程度的污染。全国约25%的土壤处于 企业，通过降低排污单个企业的排污总量以逃避污染排放 警界状态，污染比较严重的土壤占5%。 的总量限制，这样从排污总量上看，每个企业都是合乎环
(5)污染损失得不到公正的赔偿，形成群体事件。农 境标准的排放污染物质，而实际上自然水体中污染物质的民在遭受严重损害的时候却没有获得相应的赔偿，许多地 总量并没有减少，反面会不断地增加。大量的合标排污企 方由此而酿成群体事件，造成社会秩序的不稳定。如2005 业又无须公开它们的排污信息，受害人同样无从查找、了
年4月浙江东阳市画水镇因竹溪工业功能区污染导致严重冲 解企业的排污行为，形成一方面大量企业合标排污，另一突，造成30多人受伤，其中5人伤势较重，数十辆汽车方面自然水体环境却日益恶化，受害人的损害也得不到任 被 砸，学校停课，造成巨大的经济损失，干群关系紧何赔偿的局面。
2.3 农民的参与权未能得到有效的保障 张，严 [6] 重影响社会稳定。我国虽然对于公众参与环境管理与保护有一些法律规
定，但这些法律规定过分的原则、抽象、即使是在《环境 2 环境正义在我国水资源分配中缺失的原因分析 影响评价法》与《环境影响评价公众参与暂行办法》中，2.1 片面的发展观念 也只有环境保护部门与建设单位征求公众意见的简单规 为了获得GDP的增长，一些地方官员以牺牲生态环定，没有规定公众参与环境影响评价的具体程序、异议的 境 与居民环境利益为代价，引进污染严重的企业，并且 救济等。给予 与水资源分配相关的公共决策，农民更是缺乏参与的 特殊的保护，不允许环境保护行政管理部门对于它们的排合法化途径与程序。由于农民利益的合法表达与维护途径 污行为进行监督、查处。在片面的发展观念下，这些地方 稀少，其合法权益容易受到强势利益集团的侵蚀与侵害。政府与官员的行为获得了合法性。 2.4 农民组织化程度低下 片面发展在实践中实际上就是片面发展工业。把工业环境作为公共产品，搭便车的行为与过度利用行为不 发展、农业发展、经济发展与社会发展、农村社会发展相 可避免。如果民众组织性较高，可以通过农民组织成一定 隔离，只强调了工业发展的重要性，忽视了农业发展、农 的社会利益共同体来克服这种搭便车与过度利用行为，传 村地区发展与农民的发展对我国的整体发展的重要性。这统社会中，就是采取这种方式并且取得一定的成效。可惜 样的观念在实践中当然就造成了对农业的不关注，对农民 的是，我国自1949年建立新中国后，长期在法律上不承认 利益的侵害。 农民的这种组织行为，出于社会稳定的需要，许多地方对 2.2 水资源信息公开的程度低下 于农民组织行为予以打击，使得农民组织利益共同体以抵 我国环境信息、水资源信息的公开仍然存在许多缺 抗自然与社会风险的意愿不能有效地形成，即使形成了也 陷，公开的程度仍然非常低下。具体来说，主要表现在:
(1)政府依然掌握了信息公开的主导权，对于应依法
,11,
2009 年 6 月 长江工程职业技术学院学报第 26 卷第 2 期
由于处于非法地位而成效不高。在面对水资源分配不公的3.2 强化水资源管理、分配与利用的公从参与～切实考虑
农民的水资源利益～公平分配水资源时候，他们也束手无策，只能在内部争夺水资源而不能向
在具体的策略上，要强化水资源分配的公众参与，使 外部争夺，当水资源受到严重污染时他们也只能零散地要 得农民、农村地区的利益能够通过有效的途径表达与维 求政府采取一些措施。这样的法律地位容易造成农民的抗
护。特别是对于建设工程项目的环境影响评价，必须要经争行为演化成不合法的群体事件，农民往往“一哄而上、
过农民广泛的投票或者推荐而产生出的具有广泛代表性的 一哄而散”，也容易被社会黑恶势力所利用，影响社会的
代表人参与。政府相关部门在组织环境影响评价时，要切 稳定。这又反过来造成政府行为往往为农民不理解，农民
实考虑到建设项目对水质、水量的影响，不能以牺牲环的水资源污染问题更难以有效的解决，形成恶性循环。社 境、牺牲农民的水资源利益为代价去发展经济。会环境正义运动也就难以在我国生根发芽。
3.3 切实保护农民水资源利益～保证农民索赔途径畅通2.5 农民水污染司法索赔困难
为了解决水资源分配问题，要切实保障农民的法律救 一旦发生了水污染事件，应该有畅通的索赔途径以保
济途径，以维护农民的合法权益。通过诉讼费用的减免制 障农民对污染者顺利地进行索赔。这些索赔途径除了通常
度、强化环境损害赔偿群体性诉讼制度，解决农民遭受环 性的行政调解、和解外，最为关键的途径是诉讼。水污染
境侵权后索赔难的问题，以司法诉讼形式矫正在水资源方 案件占据了我国环境污染案件的大部分，但令人遗憾的是
面的分配不公正。现在已经有些地方开始尝试建立专门的 我国环境污染索赔途径还十分地不畅通，农民的水资源利
环境法庭审理环境污染纠纷案件，如江苏省无锡市中级人 益受到损害后，还存在起诉难、胜诉难、执行难问题。由
民法院、贵州省清镇市人民法院在内部建立了环境法庭， 于水污染案件中，受害人往往是一个村庄或者几个村庄的
在诉讼程序、证明责任、诉讼费用的缴纳、裁决的执行等 农民，一旦起诉，为了获得胜诉机会，节省诉讼费用，往
方面考虑水污染纠纷所具有的法律特性，采取有利于维护 往由人数众多的农民作为原告共同提起诉讼，形成群体性
水污染受害人利益的措施，保障污染索赔途径的畅通。 诉讼案件。本来原告可以借助人数上的优势对被告、法院
当然，最佳的办法是借鉴他国或地区的做法，根据我 审理案件产生一定的影响，但现在，按照最高法院的司法
国国情的特殊性，制定专门的《环境诉讼法》或者《环境 解释，群体性诉讼做法不利于和谐社会的构建，取消了法
纠纷处理法》，来解决在司法实践中存在的对于农民遭受 律的明文规定。这样使得出于社会弱势、受到水污染侵害
环境污染损害索赔难的问题。 的农民无法利用群体诉讼对抗强势的企业。
3.4 维持现行水量的分配～减少甚至消灭水污染 另外水污染索赔案件中，高额的诉讼费用也阻止了农
民通过司法诉讼获得赔偿。许多案件的鉴定费用高达10我国在水资源的水量分配上，大体维持了农业优先的 万 元，对于贫穷的农民而言，这是一个天文数字，无形做法，从总量上保障了农业用水的需要，这种做法应继续 [7]中阻 止了农民积极提起诉讼以索赔。 保持下去。但正如上文分析，农村地区严重的污染导致了
农业、农村与农民的水资源总量分配上优势的削减，不解
决水污染问题，就无法真正解决水资源分配的不公正问 3 解决我国农村水资源分配不公正问题的对策
3.1 必须清醒的认识到水资源分配不公造成的严重社会经 题。因此，现阶段应该把水污染问题作为一个非常重要、 济、政治后果～树立环境正义观念 具体的问题来对待，强化河流流域管理制度与《水污染防 解决水资源分配不公正的问题，首先应改变片面发展 治法》的执法，对严重污染水资源的企业实“关、停、 的观念，把经济发展、社会发展与人的发展有机结合起 转”，减少甚至消灭水污染行为的发生。 来，注重人的生命、健康与素质的提高，注重生活的质量 3.5 进一步加强农村饮用水源的保护～提高自来水比例 而不仅仅是收入的增长。同时，要意识到水资源分配不公
正的问题对于我国社会、农民利益造成的严重后果。只有 应该切实落实《国家农村小康环保行动计划》所规定
认识到了这些严重的社会后果，才会有解决这个问题的政 的各项任务，加强对农村地区水资源的检测与保护，特别 治意愿并采取相应的行动。水资源分配的不公正会进一步 是对饮用水资源的检测与保护，在有条件的地方，因地制 加剧城乡差距、干群关系的紧张和社会秩序的不稳定，影 宜发展自来水的供应，解决农民饮水难的问题。 响到广大农民的生产、生存与发展。
在现阶段，农业用水应该实施节水措施，节约大量的 参与文献
[1]夏军，苏人琼，何希吾，黄铁青(中国水资源问题与对 水资源给工业。但需要指出的是，农业所谓效益低下本身就
策建议[J](中国科学院院刊，2008，(2):118( [2]2006是人为计算的结果，人为的压低农产品的价格。在这种片面 中国水资源质量年报[R]( [3]于法稳(农村水资源警报的价格观念下，似乎农业不需要发展，国家不需要把大量的 [J](瞭望，2005，(16):33( [4]柴方营(中国水资源产权经济资源、自然资源投放到农业领域、农村地区和农民身 配置与管理研究[A](东北农业 大学2006年博士学位论文上。但实际上农业作为国家发展的基础，怎样强调它的重要 集:80( [5]国家农村小康环保行动计划[Z]( [6]陆新元，
熊跃辉，曹立平，张胜(农村环境保护与三农 问题[J](环性都不为过。一个基本的事实是我国作为一个人口大国，没
境保护，2005，(9)( [7]阳敏(如何缓解环境群体事件有哪个国家和地区能够提供如此巨量的农产品养活我们，我 高峰[J] (南风窗，2008， 们只能依靠自己的农业。当前席卷全球的农产品价格急剧上 (5):19( 升已经说明了这个道理，况且粮食安全事关国家安全与稳
定，没有发达的农业就没有安全的国家秩序。
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范文二：环境正义与我国水资源的分配问题
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范文三：我国水资源的分配体系及其有效性分析
关键词 : 水资源 ; 有效配置 ; 分配体系
ANALYSIS FO R WATER ALLOCATIO N SYSTEM AND ITS EFFICENCY IN C HINA
( )L IU Yi - ming et al South China Agricultural University , Guangzhou 510642 , China
Abstract : The efficient allocation of surface water requires water transfers , and , as depletable resource , the efficient allocation of ground water should consider the user cost . The current allocation of water resource in China is administrative . Watercan’t transfer among different users. And the current water policy make the water prices lower that the cost that lead to serious waste and pollution. According to the principle of efficient allocation of water resource , the paper analyzed the problems and impact factors of water allocation system. Suggestions were put forward to promote efficient a2l location of water resource .
Key words : water resource ; efficient allocation ; allocation system
仍采用大水漫灌方式 , 灌溉用水利用系水越多 , 单位水价越高 , 从而确保水消合理 的 水 价 体 系 必 须 包 括 水 资 源数只有 012,014 , 每 kg 粮食的耗水量是 , 对费的边际成本越来越高 。但这种累进制费 、供水系统的服务费用 、排污费 发达 国 家 的 2 , 3 倍 。工 业 方 面 , 我 国 于地下水还应包括水的稀缺租 。另外还 价格在我国尚未普及 。 水资源的有效配
有必要建立动态的水资源价格 , 根据边 万元工业产值的耗水量一般是发达国家 置意味着价格等于
的 10,20 倍 , 工业用水的重复利用率我 , 目前有几种 际成本区别收费 。 边际成本 。根据这一原则
国约 为 55 % , 而 发 达 国 家 为 70 % , 价格体系 : 一是用水高峰期的价格大于 在市场失灵的情况下 , 需要政府的
非高峰期的价格 。因为高峰期带来的用 适当干预 。政府可通过立法规范水资源 80 % 。在城市用水上 , 我国城市人均耗
水量已接近发达国家的中等水平 。污水 水紧张要求扩大供水能力 。因此高峰期 的管理 、使用及保护 , 激励水资源的有 的处理和回收利用也远远落后于世界先 的用水者应负担扩大能力带来的额外成 效配置 。 4 本 。二是供水单位为不同的消费提供不 参考文献 : 进水平。
同的服务时 , 收取的价格应反映不同的 3 影响 我 国 水 资 源 有 效 配 置 的 因 素 分 〔1 〕 Tom Tietenberg. Environmental and Natural 服务成本 。但目前的水价格一般情况下 析 ( ) Resource Economics Second Edition〔M〕. 是对所有用水户收取平均价格 , 尚未反 311 用水权转让的限制 水资源有效配Scott , Foresman and Company , 1998 . 195 映这种差别 。因此 , 应负担较高价格的 置的特点之一是所有 ,213 .用水户由政府给与补贴 , 他们没有节水 用水户的边际净收益相等 。如果水资源 〔2〕张帆 1 环境与自然资源经济学 〔M〕1 上 的积极性 。 的产 权 体 系 完 善 , 将 直 接 达 到 这 一 平 海 : 上海人民出版社 19981108,1171 313 水资源的共有产权特性 我国水资源衡 。边际净收益少的用水户将可能转让
属国家所有 , 即全民所 其用水权给边际净收益高的用水户 , 两
有 , 它具有共有产权特性 。这一特性对 者都将从交易中获益 。对用水权转让的 〔3〕郭玮 1 国外水资源开发利用战略综述 〔J 〕 水资源的利用带来显著的外部效应 。对 限制将降低市场在边际净收益相等的平 () 1 农业经济问题 , 2001 , 1: 58,621
〔4〕岳向东 , 王英虎 1 河北省水资源费征收标准
探讨 〔J / OL〕1http : ?www. mwr. gov. cn1
( ) 作者简介 : 刘一明 1970,, 女 , 湖南株州
范文四：水资源分配的研究
水资源分配的研究
论文关键词:线性规划 logistic 模型 平均分配
论文摘要:为了研究 20个城市的分配水问题,首先我们假定生活, 工业 以及综合服务业用水的增长率保持不变,然后使得每个城市个人
生活用水标准都一样,这样可根据 人口
加权计算,即生活用水 (r 为 2010年个城市的人口, Q 为
总的掉水量 110
亿立方米, 为第 i 个城市生活用水),为了让北方的 经济 发展尽量的快,我们在此把总的经济效益当成目标函
数,由此得第一种模型 ,然而考虑到污染的问题,设每种水的污染程度不同然后减掉污 染情况,我们采用单位体积污染水的净化 成本 来衡量每种水的污染程度,由此三者对单位体积的水所带来的污染程度(污染后单位体积 的水的净化费用)分别记为
,则总的污染损失 最后得到第二种模型的目标函数
结果证明这种方法能够有效快速的算出分配水的方案。
一 . 问题的提出
水利 工程建成后,预计 2010年年调水量为 110亿立方米,主要用来解决沿线 20个大中城市的生活用水、工业用水和综合服务业的 用水,分配分别为 40%、 38%和 22%。这样可以改善该地区的生态 环境 和 投资 环境,推动经济发展。用水指标的分配总原则是:改善区 域的缺水状况、提高城市的生活水平、促进经济发展、提高用水效益、改善城市环境。根据 2000年的 统计 数据,各城市的人口数量差异 大,基本状况和经济情况也不相同,各城市现有的生活、工业和综合服务业的用水情况不同,缺水程度也不同(如表所示)
表一 2000年的基本情况
二 . 问题的分析
2.1关于背景的分析
我国是一个水资源短缺且分布很不均匀,南方地区水资源较为丰富,占到全国的 80%以上,而处于干旱半干旱的北方地区,水资源 十分匮乏,许多学者调研提出要彻底解决中国北方水资源短缺的问题,不需采取跨流域调水,即 “ 南水北调,南水北调工程 2002年末正
式动工,此举将极大化解北方城市的供水压力,在为工业服务业提供水资源的同时,也将大大提高居民的生活和城市环境,它不仅可以 长生巨大的经济效益,而且其长远的 社会 和生态效益更无法估量。
2.2问题一分析
要综合考虑各种情况, 给出 2010年每个城市的调水分配指标, 使得各城市的总用水量情况尽量均衡, 我们考虑让每个城市都能供上 足够的水,首先假设 110吨全部用来解决这 20个城市的用水问题(其中包括生活用水,工业用水及其服务业用水), “ 尽量均衡 ” 的意思 就是说让更需要水的城市多得到供水。由此为了更好的分配 110吨水资源我们分别预测 2010年的人口,工业情况以及服务业情况,再 假设人均生活用水量,万元,服务业用水,万元工业增加值用水,均保持不变,即可预测生活用水,工业用水及其服务业用水的情况, 再根据相加求和即可得到该城市总用水量,再根据求权重依次分配。
2.3问题二分析
由于各城市的基本状况和自然条件
不同,对相同的供水量所产生的 经济 效益不同,从经济效益的角度,要注意到,每个城市的 工业 和综合服务业的发展受产业规模的限制, 不可能在短时间内无限制的增长这一特点,我们采用 logstic 模型进行分析。工业产值及其服务业均可用灰色系统模型进行预测。
三 . 模型的建立
3.1预测 2010年 人口 的模型
3.1.1模型的假设
1)假设各个城市人口自然增长率保持不变。
2)假设个个城市间人口数相对平衡,相互独立,互不影响。
3.1.2符号说明
1) x (t )为第 t 年某个城市的人口数
2) r(x
)为自然增长率, 是自然资源和 环境 条件所能容纳的最大人口数量。
3.1.3模型的建立
于是有:
(1)
对
的一个最简单的假定是,设 为 的线性函数,即
(2)
设自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量 ,当
时人口不再增长,即增长率 ,代入(2-2)式
得 ,于是(2-2)式为
(3)
将(2-3)代入方程(2-1)得:
(4)
解方程(2-4)可得:
(5)
3.1.4模型的求解
为了对以后一定时期内的世界人口数做出预测,我们首先根据所给的数据依次求的全部城市的人口数。记为 x=x(i , t )为第 i 个城 市在第 t 年的人口。
将 2000
年看成初始时刻即 ,则 2001为 ,以次类推,以 2010年为 t=10作为终时刻。用函数(5)对表 3.1.1中的
数据进行非线性拟合,运用 Matlab 编程得到相关的参数,可以算出可决系数(可决系数是判别曲线拟合效果的一个指标):
3.2预测 2010年工业总产值和服务业总产值的 logstic 模型
3.2.1模型假设
1)工业产值和服务业产值也按 logistic 模型增长。(经过大量的资料证明工业产值和服务业产值的增长率在前面是逐渐的变大,后 逐渐变小这符合 logstic 模型的增长趋势。)
3.2.3模型的建立
把上面第 i 个城市第 t 年的工业产值和服务业产值分别记为 I(i, t) {industry}S(i , t ) [],则把第 i 个城市的人口增长模型中的 x (t )改 写成工业总产值和服务业总产值的 logstic 模型。
3.3综合调水问题
3.3.1模型的假设
1)个城市之间相互独立互不影响。
2) 假设个城市人口,工业产值,服务业产值增长率保持不变。人口用水量不随时间变化,工业万元增长用水不变和服务业万元用水 不变。
3)水只能一次性利用,不考虑循环利用。
4)个城市都处于缺水状态,都从外地调水,之间并不存在互不调水的问题。
3.3.2符号约定
3.3.3模型一的建立
为了使最大限度的使该地区的经济达到快速发展即
已知生活用水,工业用水以及服务业用水分配时所占的比例 0.4, 0.38, 0.22
所以得
我们将人的生活用水按个城市所占人口平均分配,即
设人均产值为 k 则
(其中 x 为工业产值, y 为综合服务业产值, rwei 人口数)
设第 i
个城市的人均产值增加为
则
令 为第 i 个城市在第 n 年的人均产值
(式中的 n 不是次方,而是第 n 年的含义)
设 c
为贫富差距, (一常数)为起初的贫富差距
贫富差距 C 定义为
为了不使贫富差距拉大我们要求
则得到一个规划问题
目标函数:
然而,我们考虑到居民日常生活用水,工业用水以及综合服务业对水的污染程度有所不同,我们的出了第二个模型 如下 3.3.4模型二的建立
三者对单位体积的水所带来的污染程度(污染后单位体积的水的净化费用)分别记为
,则总的污染损失
第 i
个城市的总污染程度记为 则
目标函数则为
即
设 (其中除去污染因素损失的净经济效益) 则优化模型改写为
四 . 模型的求解
4.1生活用水的分配
生活用水我们按人数平均分配已知生活水的比例 0.40,则
根据
得出下表如下:
表一 .
生活用水()分配方案表
4.2工业及综合服务业用水分配
按照 2000年的发展情况根据 logstic 模型,容易得到不调水情况下的人均收入 k (表三)
表三 不调水情况下人均收入
取
表四 全国污水处理收费(此部分资料来自网络)
得出的结果如下:
表五工业及综合服务业用水分配(单位:亿立方米)
五 . 模型 检验 及其结果分析
5.1模型的检验
随着时间的增长我们发现人均产值在变小,人民生活用水质量不会差异很多,贫富差距会越来越小。 5.2模型结果分析
结果较为准确,到 2010年 20个城市工业调水最多的是第 20个城市
六 . 模型优缺点分析
6.1模型的及其不足之处之处
模型一中按城市 人口 平均分配生活用水,虽然有所不足,但是能化简问题,使问题得到了很好的解决。
模型一可以看成模型二的特例,当
很小时,可以忽略。 的值要具体分析应用,由于地域不同
可能会不一样。
模型没有考虑增速变化的情况,而且没有考虑水资源的循环利用问题,在全国实行科学发展观的今天我相信 的值 会越来越小。
6.2模型的优点
1) 用 logstic 模型人口,预测工业和服务业较为准确,因为增长率按照时间在降低,就像美国的 经济 一样,总有一天会出现停滞状 态,也就是说增长了最后会变成 0,但是不是说绝对的这只是一个阶段的变化而已。
2) 本模型考虑了 环境 污染的问题,用单位体积净化的 成本 来表述污染的程度,此处为本模型创新之处。
七 . 模型的改进
7.1关于 2010年个数据的预测
可以用灰色系来预测 2010年的工业产值及其综合服务业总产值,由于计算复杂所以采用简单的 logstic 预测。
7.2关于线性规划模型
计算过程中遇到了的 的大小,可已经一步修正。
7.3运算运用矩阵
可以用 matlab7.0直接求出二十个城市的情况。
参考文献
[1]姜启源等, 数学 建模(第三版) [M].北京:高等 教育 出版社, 2003
[2]郑錬,当代数学若干理论和方法 [M].上海:华东理工大学出版社 2002
[3]中国 水利 资源公报 2009.http://www.cws.net.cn/WaterRes/2009
[4]刘昌明, 21实际中国水文科学研究的新问题新技术和新方法 [M], 2004
[5]邢飞等, “ 南水北调 “ 水的分配方案 [JA],北京:东北水利水电报(第 25卷 271期) 2007 附录
1. 人口预测程序
#include
#include
#define N 10 // 定义符号变量以提高程序的普遍应用性
#define X 1285
#define XM 639.5
#define R 2.04
double peoplenumber(int n) //定义人口预测函数
{double x;
x=XM/(1+(XM/X)*exp((R)*n)); //预测函数
return x;
}
void main()
{int i,j(0);
double p[N];
for( i=0;i<>
{j=j+1;
p[i]= peoplenumber(j);} //预测人口数存入数组,调用人口预测函数
cout
for(i=9;i<>
cout
范文五：我国的水资源状况
我国的水资源状况
我国是一个干旱缺水严重的国家。
淡水资源总量为28000亿立方料，占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后，我国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿立方米右左，人均可利用水资源量约为900立方米，并且其分布极不均衡。全国600多座城市中，已有400多座城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。
为了我们的子孙，请节约用水吧！
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