《对立框架:问题形成的不确定性如何塑造水资源系统内部风险管理的公平性》

  • 来源专题:生活污水治理
  • 编译者: 邹丽雪
  • 发布时间:2017-08-23
  • 管理水资源系统需要调整系统的基础设施操作,在平衡冲突双方需求的同时缓解水利极端事件的影响。传统意义上讲,推荐的管理战略来源于在单个问题框架下优化系统操作,这被认为是准确体现系统目标,忽略制定问题时简化以及数学假设所引起的众多问题。本研究阐明了对立双方框架的优势。分析对立双方的框架能够帮助发现由问题形成过程中的内在偏见所造成的意外结果。在不同的多目标问题框架下,我们通过优化系统内四个大型水库操作,从而将该框架用于越南季风红河流域。在每一个对立框架下,我们详细说明了系统目标的不同定量表征,这些系统目标与与水力发电,农业供水以及首都河内防洪相关。我们发现有些公式化的操作将导致违反直觉的行为。尤其是设计用于减少洪水灾害的政策会无意的增加洪水灾害的风险,但却有利于发电,然而,在对系统的粗略优化过程中经常用到的最小-最大目标,由于其不确定性从而导致了系统的不公平。本研究重点关注了计算以及评价利益相关者目标的数学抽象行为,描述了与水利极端事件相关的多领域水需求以及风险。

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  • 《华北平原水资源模型化研究和不确定性分析》

    • 来源专题:水体污染与防治领域信息门户
    • 编译者:徐慧芳
    • 发布时间:2012-03-20
    • [教育部重大研究项目,2008-2010]   项目旨在系统研究人为活动强烈干扰下的华北平原的水循环规律,建立数值模型进行地表水和地下水的联合模拟和不确定性分析。本项目将针对华北平原地区开展以下三方面的研究:   1.建立华北平原地表水与地下水联合模型   利用丹麦水力研究所的MIKE SHE 软件为整个华北平原建立分布式参数耦合模型,综合考虑所有陆地水循环过程。这部分研究的关键技术问题是:(1)在区域尺度下,将极其复杂的野外水循环过程简化为合理的概念模型;(2)在地表水和地下水联合模拟当中充分考虑人为活动的显著影响,完整体现水文系统的二元性。   2.不确定性分析   系统分析华北平原地表、地下水联合模拟中所涉及的不确定性,探讨如何将不确定性作为决策变量纳入区域水资源管理的体系当中。这部分研究的最关键技术问题是:(1)针对华北地区,为不同来源的信息不确定性设计量化手段;(2)研究各类信息不确定性在复杂的分布式模型中的传导和交互作用,量化模拟结果的不确定性;(3)在水资源利用的优化分析中考虑不确定性,进行随机优化。   3.南水北调对华北平原水循环过程以及水资源供需现状的影响   应用地表水-地下水联合模型定量研究南水北调工程对华北平原水循环过程以及水资源供需现状的影响。我们将根据南水北调中线和东线的设计,建立几种可能的未来情景,然后用模型预测不同情景下整个华北平原水资源预算的变化。在预测的基础上,确立合理的管理和决策目标,并设计优化管理方案以应对工程所导致的水循环变化。需要着重解决的技术难点有:(1)将与水资源相关的社会经济变量纳入分析框架;(2)将模型不确定性分析的结果整合到优化分析中;(3)动态优化。
  • 《新冠病毒变异为全球抗疫带来不确定性》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2021-03-30
    • 近段时间,传染性和致病性更强的变异新冠病毒正迅速取代传统病株,导致欧洲等地区疫情加剧,感染增多又促使病毒加速变异。新冠病毒变异的消息接连不断,病毒变异与疫情加剧有进入恶性循环的趋势,为全球抗疫带来了新的不确定性。   多种变体层出不穷   截至今年2月,全球已发现至少4000多种新冠病毒变种,其中多个变种传染性、致病性增强,可能降低某些疫苗的有效性,还有变种难以被传统检测手段发现,这些特性引发广泛担忧。   研究证实多个变种传染性提高。如英国报告的变异新冠病毒(B.1.1.7)传染性提高了50%。目前,B.1.1.7已在欧洲多国成为主要传染病株,在法国已占新增病例的76%;致病性方面,据《自然》15日在线发表的研究称,B.1.1.7变异株相关的死亡风险较传统病株增加了61%。此外,变异还可能导致病毒出现“免疫逃逸”。英国牛津大学网站2月7日发布的一项初步研究结果称,该校与阿斯利康制药公司合作开发的新冠疫苗对于B.1.351所导致的轻度至中度感染仅能起到“极小”的预防作用。   法国布列塔尼地区最新发现的变异病毒20C/H655Y能够逃避鼻咽拭子核酸检测(PCR检测),可能导致难以及时诊断和甄别新冠肺炎感染,对采取“零新冠”策略的国家构成潜在威胁。对于其能逃避传统检测的原因,目前主要猜测是病毒似乎不感染上呼吸道细胞,而集中存在于肺部。法国地区卫生署3月26日更新数据,全法确诊感染20C/H655Y的患者增加至13人,其中7人死亡(更正了此前8人死亡的数据)。   新变异病毒的名单还在不断增加。比利时媒体3月21日报道,列日大学检测出名为B.1.214的新冠病毒新变种,呈现出此前从未发现的变异:该变异株的S蛋白RNA序列上增加了9个核苷酸。B.1.214目前约占比利时感染总数的4%,变异对该病毒的功能性影响尚不清楚。   为应对变异,研发和生产新型疫苗已提上日程。法国总统马克龙3月26日在电视讲话中称,病毒将继续存在、传播、变异,欧洲正在开发应对新型变异病毒的方法,以期在今秋生产第二代疫苗。   杂交合体增加风险   除了病毒变异问题外,英国近日还发现不同的新冠病毒变异株能够进行“杂交”,合成新的病毒重组体。在3月17日发表的一项研究中,英国新冠病毒基因组学联盟(COG-UK)宣布,其已发现15种由不同新冠病毒变异株结合形成的“合体”新冠病毒。   法国索邦大学病毒学教授文森特·玛赫莎勒对此表示,病毒变异通常是病毒基因组内部发生突变,很多时候是由于复制错误导致。但重组体更像是一种病毒的有性繁殖,它是一种嵌合体,是两种亲本病毒杂交的产物。病毒的两种变异体必须在同一个人体内感染同一细胞,并且必须在病毒复制过程中非常精确的阶段发生变化,导致复制酶先后通过两种基因合成病毒。   玛赫莎勒教授称,这种重组是新冠病毒强烈传播的结果。病毒传播的范围越广,就会出现越多的变种,遇到这种情况的机会就越大。特别是近期,传统病株正被具有强大传染力的英国发现的变种所取代,这一过程非常有利于新冠病毒发生“合体”。   一些病毒比其他病毒更容易发生这种重组。英国科学家在报告中称,“重组是冠状病毒进化的常见特征”。英国爱丁堡大学分子进化教授安德鲁·兰巴特在社交媒体上表示,新冠病毒发生重组“完全是预料之中的”。   考虑到新冠病毒的这种变异特性,玛赫莎勒教授认为,引发全球大流行的“始祖”新冠病毒就有可能是通过这种重组形式突变而来的。重组体的出现从各种角度来看,都不是好消息。“合体”可能将两种不同病毒所具备的特性结合在一起,具有强传染力的变种和具有高抵抗免疫系统能力的变种产生的重组体有可能结合这两种特性。   突破屏障扩展宿主   目前已知新冠病毒能够感染灵长类动物、仓鼠、水貂、猫等多种动物,其它动物则对该病毒具有天然抵抗力。自新冠疫情流行以来,老鼠已显示出对新冠病毒的抵抗力,作为新冠病毒的关键受体,老鼠的血管紧张素转换酶2(ACE2)与人类有很大差异,这种结构差异阻止了新冠病毒与细胞之间的充分接触。   但法国巴斯德研究所3月18日发表的一项研究表明,B.1.351和P.1等被世卫组织密切监视的“关注变种”(VOC)能够在实验室中通过自然方式感染小鼠,这与最初鉴定的新冠病毒的历史株不同。   目前尚不确定感染VOC新冠病毒的小鼠是否可以通过密切接触或气溶胶传染给未感染过新冠病毒的小鼠或人类。B.1.351和P.1将新冠病毒的宿主扩展到小鼠,并可能扩展到其它啮齿动物。   突变导致新冠病毒能更容易突破物种屏障,这种扩展宿主和跨物种传播的潜在能力为全球抗疫增加了更多不确定性。玛赫莎勒教授表示,各国必须开始对动物开展广泛监测,以避免新冠病毒发生进化飞跃,防止情况进一步复杂化。