水资源风险分析理论及评估方法

高丽华

摘要：现如今，我国的水资源十分匮乏，通过分析开展水资源风险研究的重要意义，全面总结了水资源风险理论和评估方法。（1）从不确定性角度论述水资源风险定义;（2）从风险源和承险体角度分析水资源风险的形成要素，系统总结危险性和脆弱性的定义和数学模型;（3）论述了水资源风险理论模型，包括传统模型、积分模型和投入产出模型等;（4）系统论述了水资源脆弱性评估、水资源风险概率预测和水资源风险损失评估的模型和方法，讨论了各种模型的优缺点;（5）指出了影响水资源风险评估建模的重点与难点问题。

关键词：水资源风险;风险理论模型;脆弱性评估;风险概率预测;风险损失评估

引言

作为一个水资源禀赋条件较差的国家，中国一直以来饱受各种水问题的困扰。在经济社会快速发展和全球气候变化不断加剧的影响下，中国水资源情势的不确定性进一步增加，新老水问题相互交织，水资源风险日趋复杂严峻。加强水资源风险防控，已经成为中国水安全保障战略中的重要任务之一。近年有关水资源风险概念内涵和防控策略的研究不断出现，但总体来看，目前对于水资源风险的认识仍不全面，缺乏从系统性、全局性和动态性角度来看待和防控水资源风险。本文在明确水资源风险内涵的基础上，分析了目前中国水资源风险状况;针对中国水资源风险特征，按照系统治理、统筹兼顾的原则，提出了风险防控的总体策略和主要任务，为下一步中国构建水资源风险防控战略和加强水安全保障提供政策借鉴。

1水资源风险的内涵

风险是期望与实际结果之间不确定性的表征。水资源风险，即是“水资源系统发生的非期望事件，并且导致了有害结果”。从风险分析的角度，水资源风险可以从来源、受体和表征等三大要素来分析。水资源风险来源包括自然和人为两方面，自然源是没有或较少受人类活动控制的影响输入，例如气候变化等;人为源是主要受人类活动决定的影响输入，例如污染排放。水资源风险受体，可以认为是“经济社会—水复合系统”（以下简称“复合系统”）。水资源风险表征，即“非期望事件导致了有害结果”，可以认为是复合系统提供的各种服务功能丧失或大幅度减少，其中最重要的三方面功能包括水量、水质、水生态。这三大要素通过风险链的形式相互联系，共同产生了水资源风险。

2水资源利用风险评价指标体系水资源短缺的影响因素主要包含水质、水量和社会经济因子。将年降水量、径流量和地下水资源量被选为评估指标。水质指标包括重金属元素含量、氮磷钾和其他有机物含量，以及每升的微生物含量。

3中国水资源风险防控的总体策略

针对水资源风险状况和形势，中国水资源风险防控应坚持底线思维和问题导向，以强化水资源风险前端管控为核心，以完善水利基础设施网络为重点，以提升水资源风险的社会承受能力为抓手，以建立水资源风险防控制度和技术支撑体系为保障，統筹推进各项措施，实现风险全过程防控，努力防范、应对和化解水资源风险。防控水资源风险需要坚持以下四方面原则。一是要坚持节水优先、预防为主。把节水优先作为防控水资源风险的主要着力点，通过推进供给侧结构性改革，加快转方式调结构，着力构建节水型社会，有效降低水资源消耗总量和强度。从源头加强水资源风险预防，减少水资源风险概率。二是要坚持突出重点、循序渐进。按照轻重缓急，优先应对导致水资源风险的主要因素和主要风险地区，逐次解决影响水资源风险的各类致险因子。把制度建设作为水资源风险防控的重点之一，完善制度体系，用制度强化水资源风险管控。三是要坚持系统治理、统筹兼顾。以水资源风险全过程为对象，统筹风险规避、损失控制、转移风险和风险保留等不同措施，综合施策、积极应对水资源风险。把水资源风险防控能力建设同水利自身的改革发展工作紧密结合，努力实现一举多效、统筹协调。四是要坚持底线思维、问题导向。做好应对最严峻挑战的准备，针对水资源安全的突出软肋，以问题为导向，从最坏处着想，围绕风险应对的各个方面、环节，强化应急预案和能力建设，提高抵御极端水资源风险事件的应对能力。

4水资源风险损失评估

损失是风险的表现方式，对风险造成的损失进行准确预估是风险评估的重要内容。水资源风险损失评估方法可以分为两类：直接评估法和间接评估法。所谓直接评估法，即用缺水量的相关指数来度量水资源系统失事带来的直接损失。用缺水量的期望值来度量不利事件发生造成损失的严重程度;认为不同缺水量的缺水事件是同频率的，用缺水量的平均值来度量水资源系统失事损失的严重程度;构建缺水量的隶属函数和基于循环修正模式的水资源短缺程度评价模型来评价水资源短缺风险损失。间接评估法用来计算水资源系统失事造成的潜在经济损失，常用缺水量乘以水资源价格表示风险损失。该方法的关键问题是如何估计水资源价格或经济价值，水资源定价模型主要有影子价格法、投入产出模型及DHGF算法和效益分摊系数法等。直接评估法忽略了水资源系统和经济系统之间的复杂联系，且认为不同事件是同频率的，缺少相应的理论基础;而间接评估法虽考虑了水资源的经济属性，但是没有考虑随机性，是一种确定性模型。针对上述情况，从工业用水效益、农业用水效益及第三产业用水效益角度研究水资源供需风险经济损失，建立用水效益的数据包络分析模型，并建立风险期望损失的函数表达式，既考虑了风险损失的不确定性，又考虑了水资源的经济属性。然而，数据包络分析法虽然存在一些显著优点如无需任何权重假设、具有很强的客观性等，但也存在一些缺陷，如容易产生评价值过高的问题，可能引起评价结果的不真实性。除此以外，分摊系数法和Cobb-Douglas生产函数法也是目前计算用水效益的主要方法，然而分摊系数法和Cobb-Douglas生产函数法在确定模型参数的过程中均无法避免主观性的影响，因此用水效益的计算仍然需要不断改进，如消除主观性的影响、解决评价值过高的问题等。

结语

综上所述，信息不完备和多维风险指标是影响和制约水资源风险评估建模的重点与难点问题，如何解决信息不完备条件下常规统计模型失效问题，如何在众多风险因子中科学合理筛选关键特征信息，需要进行深入探讨和研究。

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