1、城市水系統(tǒng)是自然和人工水資源通過相互交換、循環(huán)與更新的復雜體系。為了實現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性，建成以人為本、和諧的現(xiàn)代化城市，必須制定能反映發(fā)展愿景、又切合實際的城市水系統(tǒng)規(guī)劃。科學、有效的城市水系統(tǒng)規(guī)劃對于指引城市水系統(tǒng)實現(xiàn)可持續(xù)運轉(zhuǎn)和保障社會、經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展具有重要的意義。城市水系統(tǒng)的規(guī)劃要滿足多層次、多方面、多目標需求，因此需運用許多學科(例如水文學、流體力學、氣象學、生態(tài)學、社會學、統(tǒng)計學、各種工程學、經(jīng)濟學、環(huán)境

2、科學與工程等)的知識，需要不同學科和領域的科技與管理人員的共同參與，更要用到大量的信息和工具來輔助決策。規(guī)劃人員，需處理和使用的海量數(shù)據(jù)、信息、方法、工具，以及規(guī)劃對象本身，都可能存在不確定性，這些不確定性在規(guī)劃的過程中傳遞、累積，從而影響規(guī)劃結果的可信性。因此研究城市水系統(tǒng)規(guī)劃決策的不確定性具有非常重要的意義。本文討論了城市水系統(tǒng)的概念和城市水系統(tǒng)規(guī)劃的決策過程以及決策方法，指出規(guī)劃決策中的不確定性。然后總結了不確定性的來

3、源、分類和數(shù)學分析理論及方法，并根據(jù)城市水系統(tǒng)規(guī)劃決策的要素、過程和特征，系統(tǒng)地闡述了城市水系統(tǒng)規(guī)劃決策過程中存在的不確定性以及它們的數(shù)學分析方法。由于城市水系統(tǒng)規(guī)劃中的不確定性錯綜復雜，本文選擇重點分析了小樣本數(shù)據(jù)條件下城市用水量預測模型的不確定性、城市水系統(tǒng)規(guī)劃和管理相關指標及指標評價方法的不確定性、數(shù)據(jù)輸入的不確定性和地理信息數(shù)據(jù)的不確定性。在“基于WISYS水資源信息系統(tǒng)的北京某新區(qū)水系統(tǒng)規(guī)劃”案例研究中，對WIS

4、YS系統(tǒng)支持下的城市水系統(tǒng)規(guī)劃決策的不確定性進行了數(shù)學描述和計算，結合WISYS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結構，提出帶有概率分布的區(qū)間數(shù)形式來表達不確定信息的輸入，在不確定性信息幕景的計算和分析過程中，通過Visual Basic編程實現(xiàn)了指標計算模塊的Monte Carlo模擬，并將Monte Carlo模擬計算的指標結果存儲回地理信息數(shù)據(jù)庫，然后利用SPSS軟件進行統(tǒng)計分析，用來分析參數(shù)不確定性在規(guī)劃決策過程中的傳播。在不確定性信息輸入

5、的情況下建立了節(jié)水和水利用程度由低到高的3種水系統(tǒng)規(guī)劃的方案幕景，并選取地表水利用、地下水利用、工程費用、財政負擔4個綜合指標對3種幕景進行了比較和分析。同時對不考慮不確定性的情況進行了對比試驗。用SPSS對Monte Carlo模擬的指標計算結果進行統(tǒng)計分析，得到指標計算結果的概率分布和均值的95%信任區(qū)間，將其與參數(shù)值為確定值時的指標計算結果相比較，發(fā)現(xiàn)參數(shù)輸入為確定值的指標結果并不在Monte Carlo模擬得到的指標

6、均值的95％信任區(qū)間中。說明參數(shù)值輸入的不確定性會對決策結果產(chǎn)生較大的影響。然后通過比較三種幕景的Monte Carlo模擬計算的結果，對規(guī)劃方案進行了選擇。對于所選評價指標的關聯(lián)度和Monte Carlo方法的優(yōu)缺點也進行了討論。該案例成功地對應用決策支持系統(tǒng)的水系統(tǒng)規(guī)劃決策中不確定性進行表達和計算，對于城市水系統(tǒng)規(guī)劃決策的不確定性和有效性分析做出了有益的實踐。最后，文中簡要討論了進一步工作的方向，對于規(guī)劃決策過程中各種因