水环境规划决策分析

1水环境规划与管理2012.032第七章水环境规划的技术方法37.1单目标决策分析方法7.1.1环境规划与管理的决策分析7.1.2单目标决策分析方法7.1.3多目标决策分析方法47.1.1环境规划与管理的决策分析（1）决策过程——决策含义：决策是指为了实现一个或几个特定的目标，在占有一定信息和经验的基础上，根据客观条件与环境的可能，借助一定的方法，从各种可供选择的方案中，选出最佳方案的活动。——决策的基本要素：决策对象、决策人（一个人或一个团体）、决策理论和方法、决策环境、决策信息和决策目标，其中决策人是这个决策系统的核心。57.1.1环境规划与管理的决策分析——决策的分类：序号分类依据类型1根据决策者的地位高层决策、中层决策、基层决策2根据所做出决策的先后次数一次决策、多阶段决策3根据决策目标的个数单目标决策、多目标决策4根据对未来状态掌握的可靠程度的不同确定性决策、风险型决策、不确定性决策5根据决策内容战略决策、战术决策67.1.1

环境规划与管理的决策分析——决策过程：

系统分析：问题识别、需求分析系统设计：系统结构、功能和外部条件系统评价：评价指标、权衡系统实施：执行、监督、监测环境规划与管理系统决策过程提出问题确立目标设计方案方案评价与选择实施反馈修订目标修订方案修订方案图1环境规划与管理系统决策过程框架77.1.1环境规划与管理的决策分析（2）决策分析——决策分析的概念：所谓决策分析，是进行决策方案选择的一套系统分析方法。它通常是关于决策过程中具体的程序、规则和推算的组合。决策分析并不意味着为决策者制定决策，它仅仅是试图通过一定适当的处理或分析方法帮助决策者有效地组织信息，改进决策过程，辅助决策。——决策分析的分类：定性决策分析和定量决策分析。87.1.1环境规划与管理的决策分析在环境规划中，目前使用较为普遍的决策分析方法大体包括：费用—效益（效果）分析，数学规划和多目标决策分析技术3种基本类型。97.1.2单目标决策分析方法（1）环境费用—效益分析实施环境规划管理措施和技术方案，一方面需要投入和代价，另一方面他会直接获得环境功能的恢复和改善，从而减少环境污染、资源破坏所带来的损失。对于这种环境效益和相应的投入代价，在环境规划中选择不同的方案时，最直接的思想是类似于一般活动的经济分析，通过费用-效益的分析评价方法进行。费用-效益分析与投入-产出、最优化分析不同，一般不需要建立模型，而着重于费用和效益两方面分别计算和多方案比较。107.1.2单目标决策分析方法备选方案的费用/效益识别备选方案的费用/效益的评价及选择明确目标提出问题影响因子识别与筛选影响分析价值货币化图2环境费用—效益分析流程图117.1.2单目标决策分析方法——备选方案的费用-效益识别：明确目标：具体到各建设项目或环境管理活动，因其所处地区、发展阶段、环境现状、存在问题等不同，所要达到的目标也不同。只有目标明确了，才能找出现实中存在的问题集目标与现实之间的差距，并为备选方案的设计指明方向。提出问题：就是要弄清楚规划与管理方案中各项活动所涉及环境问题的内容、范围和时间尺度，为规划与管理方案的影响识别分析奠定基础。127.1.2单目标决策分析方法环境影响因子识别与筛选：环境影响因子是指因人类活动改变环境介质（即空气、水体或土壤等），从而使人体健康、人类福利、环境资源或区域、全球系统发生变化的物理、化学或生物的因素。这些影响因子在数量及空间分布和时间尺度上的变化决定了环境系统的功能。因此，对导致环境功能变化的影响因子进行识别，并筛选出主要因子，是环境影响分析的前提条件。137.1.2单目标决策分析方法备选方案的环境影响分析：在识别了主要的环境影响因子之后，就要确定这些影响因子的环境影响效果，即对环境功能或环境质量的损害，以及由于环境质量变化而导致的经济损失。价值货币化：从决策分析的角度看，环境费用-效益分析的货币化过程，实质是将决策的多种目标统一为单一经济目标的过程。通常，在规划方案的制定中，投资、运行费用以及有关经费的构成为费用-效益分析的费用计算内容，而对规划与管理方案的非经济效益（损失），则需要借助于货币化技术方法进行估计计算。147.1.2单目标决策分析方法——费用-效益分析的评价准则进行规划方案的费用-效益的比较评价，通常可采用净效益或费效比等评价准则。净效益最大：净效益是总效益现值扣除总费用现值的差额式中：ZNPV——净效益（现值）；

Bt——第t年的效益；

Ct——第t年费用；

r——社会贴现率；

t——时间（以年为单位）。157.1.2单目标决策分析方法贴现率：是现代经济学中的一个极重要的基本概念，它解决了未来经济活动在今天如何评价的问题。贴现率为正值，说明未来一块钱不论是损失还是收益，没有现在的一块钱重要；而且时间隔得越长，未来的价值越低。举例说，今天投资100万元的项目，将来如能收回200万，也不能证明此项投资一定有效。因为如果这回收的200万要等50年之后，今天衡量的价值就远低于100万。这是由于如果利率是3%，100万元存银行，50年内得到的利息也将达338万元。所以50年后回收200万的投资与存银行得利息相比不值得去做。167.1.2单目标决策分析方法例子：贴现率为10%，明年的100块在今年就相当于100/（1+10%）=90.909090...块钱，到了后年就是100/（1+10%）*（1+10%），也就是说，今年用90.909090...块可以买到的东西相当于明年100块可以买到的东西。177.1.2单目标决策分析方法费效比：即总费用现值与总效益现值之比，记作如果费效比小于1，方案的社会费用支出小于其所获得的效益，方案可以接受；如果大于等于1，方案的费用支出大于社会效益，方案应拒绝。187.1.2单目标决策分析方法——例子：位于某一河流上游的工厂将废水排入河流，这种废水影响下游商业渔场的捕捞，假设只有该工厂和渔场使用这段河流。运用费用-效益分析是否对工厂的废水进行处理。假设：不考虑其他因素，有两种方案：A:不经处理排放污水，则工厂不支出处理费;此时渔场的收益为1万元。B:工厂将废水处理后排放，最便宜需要花5万元；此时渔场的收益增加到3万元。197.1.2单目标决策分析方法那么：方案A的净效益=工厂效益+1万元（渔场效益）方案B的净效益=工厂效益-5万元+3万元（渔场效益）=工厂效益-2万元那么在不考虑其他因素的条件下，方案A效益更高。207.1.2单目标决策分析方法——环境效益评价的货币化技术方法

类型评价方法市场法市场价格法（生产率值）人力资本法机会成本法防护费用法恢复费用法影子工程法替代市场法资产价值法旅游费用法工资差额发调查法支付愿望法专家调查法217.1.2单目标决策分析方法（2）数学规划方法——线性规划：（1）通过一组未知量（又称决策变量）表示规划的待定方案，这组未知量的确定值代表了一个具体方案。通常要求这组未知量取值是非负的。（2）对于规划的对象，存在若干限制条件。这些限制条件均以未知量的线性等式或不等式约束表达。（3）存在一个目标要求，这个目标由未知量的线性函数来描述。按所研究的规划问题的决策规则不同，要求目标函数值实现极大化火极小化。227.1.2单目标决策分析方法式中x——x=(x1,x2,x3…xn)T,由n个决策变量构成的向量，即规划问题的备选方案。c——c=(c1,c2,c3,…cn),由目标函数中决策变量的系数构成的向量；A——由线性规划问题的m个约束条件中关于决策变量的系数组成的矩阵；B——b=(b1,b2,b3,…bn)T，由m个约束条件中常数构成的向量。237.1.2单目标决策分析方法——例子：一个工厂单位时间内生产X个产品单位，这种产品卖10元一个，生产成本是2.7元。每个产品单位产生三个废水单位。废水必须排走，废水的一部分Y可以直接排入一条河里，其余的可以经过附近一个处理效率为85%的处理厂处理后在排入河里（如图）。该处理厂的最大处理能力为每个单位时间处理9个废水单位；处理成本是每个污水单位0.5元，而当局对每个排入河流的废水单位收费是1.76元，当局还进一步要求单位时间内最多排入2.25个废水单位。为了得到最大的利润，工厂如何选择X与Y?247.1.2单目标决策分析方法河流工厂废水3X单个产品成本2.7元不处理就排放Y剩余3X-Y0.5(3X-Y)经处理的排放物（3X-Y）257.1.2单目标决策分析方法——非线性规划：如果在规划模型中，目标函数和约束条件表达式中存在至少一个关于决策变量的非线性关系式，那么这种数学规划称为非线性规划。目前的求解多数采用数值分析。——动态规划26

7.1.3多目标决策分析方法客观世界的多维性或多元化，使得人们的需求具有多重性，因而绝大多数决策问题都具有不同程度的多目标特征。（1）决策问题的多目标体系：多目标决策分析与传统单目标优化的最大区别在于其决策问题中具有多个相互冲突的目标。277.1.3多目标决策分析方法（2）决策方案的多目标评价选择：任一多目标决策问题，对其任意两个方案A和B两两比较，必定出现以下三种情况之一：方案A优于