基于魯棒規劃方法的農業水資源多目標優化配置模型

譚 倩，緱天宇，張田媛，李 然，張 珊

（1. 中國農業大學 水利與土木工程學院，北京 100083；2. 四川大學 水力學與山區河流開發保護國家重點實驗室，四川 成都 610065）

關鍵字：多目標規劃；權重不確定性；魯棒性；農業水資源管理；種植結構

1 研究背景

水資源與農業生產和糧食安全息息相關，是維系社會可持續發展和生態系統穩定的重要因素。隨著人口的不斷增長，人們對糧食的需求不斷提高。2050年全球人口預計將增長到95億，屆時糧食需增產60%、農業用水量需增加19%，才能滿足基本糧食需要［1］。中國是個農業大國，農業是最主要的用水部門。在水資源嚴重緊缺的背景下，不協調的農業種植結構和較低的灌溉水利用率，將進一步加劇農業生產的困境［2］。尤其在我國西北干旱半干旱區域，在氣候變化和人為活動的雙重影響下，農業水資源匱乏和生態環境退化問題尤為突出［3］。合理配置農業水資源、提高農業水資源利用效率，對保障區域糧食安全和維護農業生態系統具有重要作用。

農業水資源優化配置，是協調區域作物生產和生態環境保護的需要［3］。調整作物種植面積、優化作物結構，是實現灌溉水資源優化配置和高效利用的有效途徑之一［3-5］。農業水資源管理需要權衡多方利益，涉及經濟、社會和生態環境等多方面。多目標線性規劃方法，能夠有效處理多個目標之間的權衡問題，在水資源的優化配置研究中廣泛應用。Li 等［6］綜合了機會約束規劃、半無限規劃和整數規劃等方法，對甘肅石羊河流域地表水和地下水的聯合利用進行了優化配置，得到了在不同水文年條件下的農業灌溉水資源優化配置方案?！?br>