南水北调东线Newsvendor优化模型

结合南水北调东线工程实际,对南水北调东线水资源供应链系统进行了界定,考虑准市场条件下南水北调东线供应链的优化问题,在降雨服从随机分布条件下分别建立了需求与降雨无关、需求与降雨相关情形下的南水北调东线供应链Newsvendor优化模型,并进行了算例分析,研究表明:需求与降雨相关情形下的最优生产量不高于需求与降雨无关情形下的最优生产量;无论是需求与降雨无关还是需求与降雨相关情形,江苏系统供销商的最优生产量对于本地终端零售价和本地缺水成本不太敏感,随着外地批发价和外地缺水成本的增大而增大,随着持有成本的增大而减小,随着供销商的降雨量利用比率的增大而减小;其中,需求与降雨相关情形,最优生产量还随着本地终端用户的降雨量利用比率的增大而减小。论文对于南水北调工程优化运营调度的理论和实践有一定的学术价值和应用价值,同时对于丰富Newsvendor优化模型的理论和应用推广有着积极的意义。     

价格补贴对双渠道低碳运输供应链的协调研究

本文以北江大宗货物供应链为研究背景,建立了一个制造商和一个分销商的两级供应链系统。分销商同时拥有水路运输渠道和公路运输渠道,以统一的价格向市场销售产品。分别研究了两种价格补贴策略对大宗货物供应链的影响。结论表明:两种价格补贴策略不仅都能增加供应链的整体利润,同时还能增加水路运输量,降低碳排放量,协调水陆运输方式的分担量。当分销商采取价格补贴策略时,整体供应链增加的收益都由分销商占有。而当政府采取价格补贴策略时,整体供应链增加的收益都由制造商占有。因此,从长远来看,政府要间断性的实施价格补贴策略,与分销商价格补贴策略交替使用才能有效促进实现北江大宗货物低碳运输的目标。     

突发性能源短缺应急主体演化博弈研究

在突发性能源短缺事件的应急过程中能源供应链企业主观能动性差,普遍采取消极应对策略,研究能源短缺事件应急参与主体的行为策略,对于掌握影响应急主体行为的关键因素和突发性能源短缺事件的发展演化机理,改善中国能源应急过度依赖政府力量的现状具有重要意义。本文基于演化博弈理论构建突发性能源短缺应急主体的博弈模型,研究政府和能源供应链企业两个主体之间的博弈关系,通过对博弈系统进行稳定性分析和演化稳定策略分析,依据能源供应链企业应急成本、政府惩罚力度以及两个主体的协同收益等参数之间的关系得到九种情形,其中在四种情形下博弈系统存在长期演化稳定策略,且能源供应链企业在四种情形下的长期演化稳定策略均为积极应对。结果表明能源应急主体的行为策略选择受到协同收益、政府惩罚力度及能源供应链企业应急成本等参数的影响,且只有当能源供应链企业的应急成本较低或者协同收益较高时,系统才可能存在演化稳定策略,能源供应链企业才有可能在长期反复的博弈过程中一直选择积极应对策略。此外造成能源供应链企业在应急过程中选择消极应对策略的原因包括三点,一是中国突发性能源短缺应急效率低,在整个应急过程中不能达到长期演化均衡状态;二是政府的惩罚力度不合理或协同收益较低;三是能源供应链企业的应急成本较高或者协同收益较低。建议能源供应链企业降低应急成本,政府合理调控惩罚力度,两个主体间提高应急工作的协同度,使系统能够达到演化稳定状态,促使能源供应链企业积极应对突发性能源短缺事件。     

考虑供应商竞争的第三方物流参与的供应链融资决策

在供应商面临资金约束的情况下,零售商的订购决策将同时受到市场竞争、自有资金量以及融资策略的影响。考虑两个竞争供应商和一个零售商构成的两级供应链,第三方物流企业(3PL)提供代采购及物流服务,并在供应商面临资金约束时为其提供融资,分别建立3PL的融资决策模型,以及零售商和供应商的收益模型,通过分析求解给出3PL是否提供融资以及融资收取的服务费用决策,并进一步分析3PL参与融资对供应商、零售商和供应链整体收益的影响。研究发现向资金短缺供应商提供融资能增加3PL的收益,还能增加零售商和供应链整体的收益,并且供应商之间竞争越激烈,3PL和零售商的获益越大。3PL参与融资下的供应链中供应商之间的竞争和资金约束会对零售商的运营决策产生重要影响。     

天然气区域市场需求弹性差异性分析及价格规制影响研究

以大华北地区2000-2012年的天然气消费数据为样本,采用对数线性需求函数模型,分别估算了引入价格规制变量和不引入时的大华北地区需求弹性模型,并分析了价格规制对模型估算结果的影响。考虑到需求弹性的差异性问题,文章选取北京、山东、陕西和甘肃四个地区为研究对象,分别估算得到对应地区需求弹性模型,结合区域市场特点具体分析了产生差异的原因。为探究价格规制对天然气区域市场的影响,由大华北地区需求弹性模型分别估算了考虑价格规制影响和不考虑两种情形时该地区2009-2012年每年的天然气需求函数,同时对大华北地区在继续实行价格规制和放宽规制两种情形下未来的天然气需求进行了预测分析。研究表明:大华北地区天然气需求价格弹性为负、需求曲线向下,缺乏价格弹性,富于GDP弹性,GDP的持续增长是拉动天然气需求的最大动力;不同天然气区域市场,需求价格弹性、GDP弹性、价格规制弹性都存在很大的地区差异性,通常地区经济水平高、用户价格承受力强时,区域市场需求价格弹性较小,GDP弹性较小,价格规制弹性也较小,反之亦然;考虑价格规制时的大华北地区天然气需求曲线较不考虑时陡峭需求价格弹性与GDP弹性均小于不考虑情形,价格规制降低了需求价格弹性,抑制了GDP弹性;价格规制政策拉高了天然气需求,大华北地区未来市场具有支付意愿的天然气需求小于价格规制政策拉高的市场需求,为扩大天然气价格市场化后的需求,地方政府可考虑对地区市场采取一定的价格补贴措施来拉动需求。     

考虑政府碳减排补贴与谈判的供应链碳中和契约研究：博弈的视角

文章研究了一个由制造商和零售商构成的两级供应链通过碳中和契约选择解决净零碳排放生产的问题。制造商通过碳减排和碳吸收两种策略推进净零排放生产,政府通过补贴碳减排以推进供应链碳中和。基于此,文章运用博弈论比较分析了无契约、成本分担契约及收益共享契约并确定实现碳中和的占优策略,进一步引入谈判情形,考虑谈判势力均等和谈判势力不等对供应链契约选择的影响。研究表明：不考虑谈判时,收益共享契约是供应链碳中和的占优选择,政府补贴作用使得收益共享契约占优成本分担契约和无契约,政府补贴大小受到制造商碳减排努力成本系数大小的影响;当考虑谈判时,成本分担契约依然不是占优选择,收益共享契约占优非谈判情形,若制造商谈判势力小于平均水平,谈判势力均等优于谈判势力不等的情形;否则,谈判势力不等情形更优。消费者碳中和敏感性对供应链双方及其整体利润水平和社会福利水平均有正向影响。这意味着要想实现产品生产的净零碳排放,既需要把握政府补贴的激励作用,还需要厘清相关参数的影响机理激发参与主体的积极性,以推进供应链碳中和的实现。     

美国内陆核电取水量与水资源保障条件浅析

随着我国核电建设步伐加快,核电规划由滨海逐步向内陆延伸,且主要分布在长江流域,加强与完善核电水资源管理体系势在必行。以美国内陆核电站为研究对象,针对核电建设对水资源量的需求,分别对内陆核电站历史取水量情况和电站冷却水水源地水资源保障条件两个方面进行了探讨。数据计算结果显示内陆核电站在施工建设期的取水量较小,正常运行期的取水量主要与核电机组冷却方式有关,直流冷却方式取水量远大于循环冷却方式,且三代核电技术与二代相差不大;另一方面,美国内陆核电站冷却水水源地的水文特征计算结果对我国的内陆核电选址建设和低放废液储存罐容量设计可以起到参考作用     

太湖流域水供给服务供需时空演变分析

太湖流域是我国经济发展最快、人口最密集的地区之一。受土地利用和降水条件变化的影响,太湖流域水供给服务供需关系也发生着变化。通过分别设置1995～2015年太湖流域不同降水条件和土地利用变化情景,利用Invest模型定量评估水资源供给量,同时利用空间离散法定量评估水资源需求量,并进一步分析供需赤字和盈余区域的时空变化。结果表明:1995～2015年随着土地利用变化,尤其是建设用地的扩张(20年来涨幅达106%),水资源需求占供给量的比重由73%升至90%,需要依赖外来客水的县域面积占整个流域的比重由19%升至33%;2015年在不同降水条件下供需关系变化更为明显,降水量越少,供需赤字的县域越多,在干旱年份整个流域需求量占供给量的117%,供给量已不能满足需求量,且赤字县域的面积占整个流域的47%。两种情境下,太湖流域东北部水供给服务供需关系均比西南部紧张。作为影响太湖流域水资源供需变化的主要因素,土地利用和降水条件变化分别通过影响需求量和供给量改变供需关系。     

遥感降水产品在澜沧江流域径流模拟中的适用性研究

以澜沧江流域为研究区域,基于实测降水数据,从日尺度、月尺度到年尺度分别评价了TRMM 3B42 V7、CMORPH CRT、TRMM 3B42 RT、PERSIANN 4种遥感降水产品在格网尺度上的精度,并用实测降水数据和筛选出的精度较高的遥感降水产品驱动SWAT模型进行了径流模拟,以进一步探究遥感降水产品在澜沧江流域的适用性。结果表明：4种遥感降水产品在日尺度上精度都不高,与实测降水的相关系数都低于0.5。从整体看,TRMM 3B42 V7精度最高,月、年尺度下与实测降水的相关系数依次为0.95、0.90,CMORPH CRT精度稍低于TRMM 3B42 V7,其在月、年尺度下与实测降水的相关系数依次为0.89、0.77,TRMM 3B42 RT和PERSIANN精度较差,两者在不同时间尺度下与实测降水的相关系数都较低,基本都维持在0.5以下;径流模拟结果发现TRMM 3B42 V7和CMORPH CRT两种遥感降水产品对流域出口断面日、月径流模拟的能力均不如实测降水,但整体上三者都能够较好地反映出实测径流变化的趋势,三者径流模拟对应的纳西效率系数NS在0.65~0.94范围内;从纳西效率系数NS看,三者对应的数值相差幅度极小,从多年平均径流RE看,三者都表现出低估的情形,但与前两者（低估值在 -4%~-10% 范围内）相比,CMORPH CRT（低估值在 -10%~-20% 范围内）低估的幅度较大;TRMM 3B42 V7在整体上的径流模拟效果优于CMORPH CRT,在澜沧江流域具有更好的径流模拟适用性。     

两类ENSO事件对中国东部地区极端降水的影响

利用1979~2010年中国地区降水数据和IRESST全球海温数据,对比研究了东部型和中部型El Nio/La Nia事件成熟期至衰退期(冬季至次年夏季)对中国东部地区极端降水和一般降水的影响,进而揭示在两类ENSO事件影响中国东部地区降水时,极端降水和一般降水各自所占的比重。结果表明:极端降水在冬、春和夏季均占总降水量的1/2以上,其中冬季所占比重最高,夏季最低,而且长江以北比长江以南高。当两类ENSO事件发生时,中国东部地区极端降水异常空间分布特征与该地区总降水基本一致,而该地区一般降水异常分布特征则与总降水和极端降水显示出较大差别,表明两类ENSO事件均是主要通过影响极端降水异常来影响到我国东部地区的总降水异常分布。从两类ENSO事件对比来看,东部型ENSO对中国东部地区极端降水的影响要显著强于中部型ENSO,而且在各季节,两类ENSO事件影响下极端降水的空间分布特征也有所不同。在此基础上,分析了1979~2010年4次最强ENSO事件对于中国东部地区极端降水的影响,结果发现,最强ENSO事件对极端降水的影响也是远强于一般降水,而且极端降水异常分布特征与总降水异常基本一致,但是当最强ENSO事件发生时,中国东部地区极端降水和总降水的异常变化较一般ENSO事件更剧烈。     

Stability of aquatic ecosystems and their variation under conditions of toxic pollution

The development of concepts concerning the stability of aquatic ecosystem and their variation under conditions of toxic pollution and after its reduction is considered. General trends in ecosystem transformation are explained in terms of theoretical ecology and thermodynamic mechanisms of energy ordering in living systems. Basic symptoms of disorganization in ecosystems under extreme loads and of their regenerative self-organization are discussed. It is shown that the development of a new modification of an aquatic ecosystem after a decrease in toxic pollution complies with the pattern of ecosystem succession: from a natural ecosystem, via the critical stage, to its more stable but structurally different modification.     

全球升温1.5℃与2.0℃情景下长江中下游地区极端降水的变化特征

基于长江中下游地区1961~2100年区域气候模式COSMO-CLM(CCLM)模拟与1961~2005年气象站观测的逐日降水数据,通过统计计算年降水量、强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率4个极端降水指数,研究全球升温1.5℃与2.0℃情景下,长江中下游地区极端降水的时空变化特征。结果表明:(1)全球升温1.5℃情景下,年降水量相对于1986~2005年减少5%,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别增加7%、33%和4%;概率密度曲线表明,年降水量均值下降,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率均值上升,极端降水方差增大;年降水量、强降水量和暴雨日数在空间上表现为南部增加北部减少,极端降水贡献率则相反。(2)全球升温2.0℃情景下,年降水量下降3%,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别上升15%、46%和15%;年降水量均值稍有减少且方差稍有上升,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率均值和方差明显增加;年降水量减少区域位于长江主干以北,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率表现为绝大部分地区增加的空间变化特征。(3)全球升温由1.5℃至2.0℃时,年降水量、强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别增加3%、7%、10%和11%;随升温幅度的增加极端降水均值和方差上升;极端降水呈增加态势的范围扩大。因此,努力将升温控制在1.5℃对降低极端降水的影响具有重要意义。     

1961～2049年汉江流域降水量变化研究

主要从两个方面对汉江流域的降水进行了研究。一方面,以文献综述法对1961～2011年的汉江流域降水研究文献进行了综述,比较了相关研究结果;另一方面,利用国际比较计划CMIP5中5个全球模式降尺度资料,预估了该地区到2049年的降水趋势变化。综述结果表明,1961～2011年历史时段内,汉江流域整体的降水变化较小,无明显的变化趋势,有近于17和30年的周期变化的结论。模式数据的预估结果表明,1961～2049年内,汉江流域整体上年降水没有明显的上升或下降趋势,在RCP4.5情景下存在着近17和30年的周期变化;但在RCP2.6和RCP8.5情景下,降水周期发生了变化。在RCP2.6情景下,较明显的周期为5和11年;在RCP8.5情景下,较明显的周期为8和17年。总体结论上,文献综述和模式数据的研究结果基本一致,即汉江流域过去50年以及未来30年,降水整体上没有显著的趋势变化。     

透视中国小时极端降水强度和频次的时空变化特征(1961～2013年)

极端降水事件具有小概率和高风险的特征,采用高分辨率数据有助于了解极端降水真实情况。采用1961～2013年中国小时降水数据,从极端降水的强度和频次特征出发,采用多种数理统计方法诊断中国小时极端降水的时空变化特征。结果表明:(1)不同重现期下的中国小时极端降水强度具有明显的东南高-西北低的空间分异特征。不同百分位数下的中国小时极端降水阈值也具有东南高-西北低的空间分异特征。(2)不同百分位数下的1961～2013年中国小时极端降水频次变化趋势主要以增加趋势为主,且随着百分位数的增加,增加趋势趋于减小并向长江流域地区集中。中国小时极端降水频次波动特征则呈东南波动小-西北波动大的空间分异格局,且随着百分位数的增加波动大的地区从西北向东部和南部地区扩张,同时西部地区逐渐呈现出波动大小镶嵌的格局。(3)90%和95%分位数下的中国小时极端降水频次EOF分析表明,中国小时极端降水频次具有明显不同的时空变化模态,且前两个模态可以反映中国小时极端降水频次的主要时空变化模态。两种超阈值取样方法均反映了长江流域呈增加趋势的时空模态特征。     

融合时序特征的湖北省降水空间分布估算

以湖北省2006～2010年的降水量为基础数据源,通过对降水数据的分析,将省内75个站点的时间维降水序列变差函数值作为降水强度的影响因素,引入到降水量空间预测的多元地理统计中,使用时序协同克里格方法构建降水时序特征与降水量之间的数学关系模型,对湖北省月平均降水数据进行空间插值模拟。通过分析不同时间尺度下的交叉检验统计量,选择最优的时间维变差函数计算尺度。结果显示,融合时序特征的协同克里格法对降水量的空间插值较普通克里格法具有更好的插值效果,因而更适合历史资料丰富地区的降水空间分布估算     

Effects of temperature and precipitation on radial growth of Siberian larch in ecotopes with optimal, insufficient, and excessive soil moistening

The effects of temperature and precipitation on the formation of annual rings in stem wood of Siberian larch in ecotopes with optimal, insufficient, and excessive soil moistening are discussed. It is shown that precipitation fallen in the period from April to June, when the needles are formed, has a favorable effect on xylem increment. This relationship is better manifested in trees growing under conditions of insufficient soil moistening. In all types of ecotopes, a positive correlation between the annual ring width and warm and dry weather in July has been observed.     

TRMM降水产品在鄱阳湖流域的精度评价

为对比TRMM 3B42 V6和V7两种版本的降水产品在鄱阳湖流域的估算精度,了解TRMM卫星资料在中国南方湿润区的应用前景,利用2003~2010年V6和V7在鄱阳湖流域的降水产品以及同期实测降水数据,从不同时间和空间尺度对比二者在鄱阳湖流域降水的估算精度。结果表明:(1)在年降水总量上,V6和V7的降水估算与实测降水差别不大,而在季和月降水尺度上,V6和V7的估算精度开始有所下降,但V7比V6结果要好一些,V7与实测降水的相关系数比V6与实测降水的相关系数高出0.1以上;(2)空间分布来看,V6和V7都能刻画出鄱阳湖流域降水自西南向东北方向递增的空间格局,但在修水流域和赣南地区,V6与实测降水偏差较大,而V7在这两个区域的降水估算精度有较大改善。总的来说,在鄱阳湖流域,V7估算的降水精度比V6有较大的提升。     

湖南长沙地区大气降水中稳定同位素特征变化

根据2010年1月~2011年2月长沙地区日降水中δD、δ18O资料,分析了该地区天气尺度下降水中δD、δ18O变化特征。结果表明:在天气尺度下长沙地区大气降水中δ18O与降水量、水汽压、温度及相对湿度之间存在显著的负相关关系,表明该地区降水中δ18O的变化具有显著的降水量效应、湿度效应及反温度效应。长沙地区的大气降水线为:δD=8.38δ18O+173〖WTBZ〗,该方程与GNIP（Globe Network of Isotopes in Precipitation）提供的长沙在月尺度下所得到的大气水线方程的斜率和截距相近,但斜率和截距都比GMWL(Globe Meteoric Water Line)偏大,说明该地区具有湿润多雨的气候特点。研究结果对揭示东亚季风区稳定同位素变化特征以及古气候的解释具有重要意义     

长江流域月降水的多尺度随机特征及其分区

提出了一种基于集合经验模态分解的多尺度信息熵方法来分析长江流域138个气象站1961～2016年的月降水在不同时间尺度下的随机性,然后,采用模糊C均值聚类(FCM)算法对流域月降水进行空间区划,最后,探讨各区平均月降水序列与厄尔尼诺1+2区的平均海表温度(NINO1+2)之间的时滞相关性.结果表明:(1)长江流域月降水存在明显的季节、年际和年代际变化特征;(2)流域月降水在不同时间尺度下的随机性均呈现出东部高-西部低的空间分布模式,并且流域月降水的IMF分量的随机性随时间尺度的增大而降低,且不同地区间其随机性的差异越来越大;(3)流域月降水在各IMF分量上的随机性沿纬向自西向东逐渐增大,而沿经向呈现出拟均匀性;(4)流域月降水在空间上可划分为6个一致性子区域:西部高原区、西南部横断山区、北部低山盆地区、南部低山丘陵区、东南部鄱阳湖平原区和东部长江三角洲区;(5)流域各区平均月降水对NINO1+2的最佳响应时滞自东南沿海向内陆地区依次由2个月延长至4个月.