城市生活用水系统的随机动力学分析及污水处理的DEA评价

【摘要】： 近年来随着社会经济的发展和人口的不断增加,城市用水量也在不断加大,缺水日趋严峻。我国各大中城市普遍呈现供水紧张的状况,水资源短缺已经成为制约城市发展的一个重要因素。与此同时,中国的城市用水环境也在加剧恶化,而城市污水排放正是水环境恶化的最主要原因之一。尤其是一些发展迅速的城市,几乎过半的污染物未经处理就直接排入河流和湖泊,这些都对城市用水以及污水处理能力提出了更高的要求。 本文运用非线性动力学理论分析方法,建立了天津市城市生活用水系统模型,并进行了随机动力学分析;还运用数据包络分析(DEA)方法对天津市16家污水处理厂污水处理状况进行了评价研究。 1.因为城市生活用水系统中的用水量受社会、经济、人口、城市化、技术进步以及环境约束等多方面因素的影响,所以本文建立了一个城市生活用水的随机非线性动力学模型,根据拟不可积Hamilton相关理论和Oseledec乘性遍历定理,计算了模型的最大Lyapunov指数,分析了系统的局部稳定性;根据扩散边界的形态判断了奇异边界的性质,得到了全局稳定性条件;通过对平稳概率密度形状变化的判断,得到了城市生活用水系统发生随机分岔的条件,并分析了系统的随机分岔行为,最终给出城市生活用水系统发生分岔的可能性,并分析的发生分岔的物理意义。 2.本文还结合天津市实际污水处理状况,对天津市16家污水处理厂,选取6个输入指标(建设总投资、处理厂占地面积、员工总数、单位电耗、直接成本、总成本)和7个输出指标(污水处理收费单价、干污泥产量、BOD去除率、COD去除率、SS去除率、氨氮去除率、磷去除率),并利用这些指标建立了评价指标体系,运用DEA方法对该指标体系进行分析,构造了该指标体系的具有阿基米德无穷小的C 2? R模型。由于模型计算十分复杂,所以本文利用DEAP软件对该模型进行计算,并得到计算结果,最后对该计算结果进行分析。采用有效性的概念评价各个评价决策单元(DMU)即各个污水处理厂绩效,从而判断各个污水处理厂是否DEA有效,并给出其投入产出指标改进方向。 【关键词】：随机动力学 Hamilton Lyapunov指数 随机稳定性 随机分岔 DEA DMU
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TB122
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-12
• 1.1.1 我国水资源的特点8-10
• 1.1.2 我国供水需水的发展变化极其特点10-11
• 1.1.3 天津市水资源利用现状及特点11-12
• 1.2 研究意义12
• 1.3 研究内容及创新点12-14
• 第二章 非线性系统的随机动力学理论14-25
• 2.1 随机平均法与随机微分方程14-17
• 2.1.1 随机平均原理14-15
• 2.1.2 随机微分方程与FPK (Fokker-Planck-Kolmogolov) 方程15-17
• 2.2 随机动力系统的稳定性与李亚普诺夫指数的计算17-19
• 2.3 一维扩散过程的边界分析19-25
• 2.3.1 边界的分类20-21
• 2.3.2 奇异边界(singular boundary)21-25
• 第三章 城市生活用水系统的随机非线性动力学25-35
• 3.1 城市生活用水量的随机非线性动力学模型25-27
• 3.2 城市生活用水量的随机非线性动力学模型的随机稳定性27-29
• 3.2.1 局部稳定性27-28
• 3.2.2 全局稳定性28-29
• 3.3 城市生活用水量的随机非线性动力学模型的随机分岔29-34
• 3.4 本章结论34-35
• 第四章 数据包络分析理论基础35-43
• 4.1 本章引言35
• 4.2 C~2- R 模型简介35-40
• 4.2.1 C~2- R 模型35-38
• 4.2.2 具有非阿基米德无穷小的C~2-R 模型38-40
• 4.3 DEA有效的经济学含义40-42
• 4.4 模型的应用范围42-43
• 第五章 天津市污水处理厂效率的DEA评价43-51
• 5.1 DEA模型的选择44
• 5.2 天津市16 家污水处理厂的DEA模型44-50
• 5.2.1 DEA决策单元的选择44-45
• 5.2.2 输入指标和输出指标的选择45-47
• 5.2.3 具体模型的建立47-49
• 5.2.4 评价结果分析49-50
• 5.3 本章总结50-51
• 第六章 结论与展望51-53
• 6.1 本文总结51
• 6.2 展望51-53
• 参考文献53-57
• 发表论文和科研情况说明57-58
• 致谢58

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

天津滨海新区海洋经济可持续发展潜力研究    方景清

海洋赤潮藻类的生态动力学稳定性研究    王洪礼,许佳,郭龙,许晖

赤潮预测的人工神经网络方法初步研究    杨建强,罗先香,丁德文,秦洁

诱发海洋褐胞藻赤潮的环境因素分析    齐雨藻,楚建华,黄奕华

长江口中肋骨条藻赤潮发生过程环境要素分析:水温、盐度、DO和pH特征    黄秀清,蒋晓山,王桂兰,洪君超

大鹏湾的赤潮生态仿真模型    夏综万,于斌,史键辉,王寿松

有害赤潮数值分析研究进展    霍文毅,郝建华,俞志明,李全生

实际海域的赤潮生消过程数值模拟    许卫忆,朱德弟,张经,董礼先,陈耕心

二十年来渤海生态环境参数的演化和相互关系    于志刚,米铁柱,谢宝东,姚庆祯,张经

探讨运用多元回归分析预报赤潮    林祖享,梁舜华

渤海赤潮藻类生态动力学模型的非线性动力学研究    王洪礼,冯剑丰,沈菲

加权函数法消除长期项中阻带宽度的讨论    范君艳;王凤武;范建蓓;徐志扬;

渤海湾氮磷营养盐年际变化规律研究    张洁帆;陶建华;李清雪;赵海萍;

数学生态学在林业可持续发展中的应用探析    王树锋;

“九五”期间中国沿海有害赤潮灾害状况及其防治对策    俞志明,曹西华

爆炸所致地面运动的仿真    林大超,白春华,张奇

火炮牵引动力学研究    王显会,何永,高树滋

火炮身管对射击域的随机穿越特性分析    王军;李玉山;张贤椿;郭治;

复合材料泡沫夹心板在随机风荷作用下的动力响应分析    刘明昌,张晨晖,李建伟

基于数据挖掘的蔬菜图片病害自动分类    任杰;柳毅;金鑫;别荣芳;

安全盆在包装振动系统的动力学分析中的应用    杨小俊,甘春标,刘晔

复合材料结构热传导问题的多尺度分析方法    李友爱;崔俊芝;

不同随机激励对经济模型稳定性影响分析    许佳;王洪礼;李胜朋;

浮游生态系统分岔特性研究    葛龙;

基于矩的单自由度非线性振动系统的可靠性灵敏度设计    张义民;

随机扰动下简单受控电力系统的可靠性反馈最大化    陈林聪;朱位秋;

A Binary Classifier Mixed by KNN and Logistic Regression    

浮游植物种间竞争研究进展    由希华;潘光;石敬华;李恒庆;

基于表面应变与变形测量的弹性球罩临界失稳风洞试验    王志博;田于逵;

基于微粒群优化的快速K-近邻分类算法    林令娟;刘希玉;

单词自动注音方法的研究    李鹏;徐波;

南黄海及养殖功能海域生态动力学模型研究    刘学海

海洋环境监测法研究    石欣

大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究    徐瑞

云南省盘龙河流域河流悬移质输移变化及其对环境变化的响应    丁文荣

斜拉索随机最优主动/半主动控制    赵明

卷积型阻尼模型参数识别与结构响应的理论与试验研究    沈洪宇

高耸结构基于性能的TMD/AMD设计及其动力可靠度分析    卜国雄

泊松白噪声激励下的随机时滞系统的数值解及应用研究    谭建国

公路动态称重系统的设计理论研究    凌杰

大跨度平屋面结构的风振响应和风振系数研究    陆锋

广义精细积分算法在分子动力学中应用的探究    黄鹏飞

基于虚拟激励的车体结构随机疲劳问题研究    赵银庆

大跨度双塔斜拉桥地震反应分析及抗震措施研究    王子昱

黄河口及附近海域碳参数与营养盐调查研究    殷鹏

黄河口及黄、渤海溶存甲烷和氧化亚氮的分布与释放通量    李佩佩

环境因素对浮游生物脂肪酸影响的研究    张玉君

免疫混合算法及其在数据挖掘和优化中的应用研究    周轩

基于某型客车CAD模型的建立及动态特性仿真研究    孙云云

四分之一车模型的非线性悬架随机最优控制    江雄

导管架平台裂纹构件剩余极限强度与时变可靠度分析    舒光亚

环渤海地区区域承载力研究    毛汉英,余丹林

状态空间衡量区域承载状况初探——以环渤海地区为例    余丹林,毛汉英,高群

城市水资源政策实施效果的定量化评估    郭怀成,戴永立,王丹,刘永

海洋生态系统动力学模型及其研究进展    刘桂梅,孙松,王辉

中国近海生态系统动力学研究进展    唐启升;苏纪兰;孙松;张经;黄大吉;金显仕;仝龄;

大城市边缘新兴城区地域空间结构的形成与演化趋势——以天津滨海新区为例    邢海峰,柴彦威

海洋经济可持续发展的定量分析    韩增林,刘桂春

区域生态承载力量化方法研究述评    邓波,洪绂曾,龙瑞军

兵力需求系统动力学模型研究    郭浩波;王颖龙;

海洋生态系统动力学理论在渔业上的应用    尹增强;李九奇;倪雪朋;

近岸海域环境与经济协调发展的海陆一体化调控研究    盖美

胶州湾海岸带生态系统健康评价与预测研究    孙磊

海洋生态承载力研究    付会

基于复杂系统理论的建筑市场信用机制研究    戴若林

填海造地对胶州湾环境容量的影响研究    贾怡然

天津近岸海域海洋生态健康评价与分析    张秋丰

黄河流域保护性耕作技术适宜性评价研究    杨捷

策勒县土地利用系统动力学模型研究    王治

资源与环境约束下山东省海洋经济可持续发展对策研究    牛波涛

大连市海洋产业可持续发展分析    常偲偲

城市一般建筑物震害预测方法及预测系统研究    张涵

基于灰色系统理论的变形分析与预报模型应用研究    李晓蕾

基于系统动力学的我国竞技体育可持续发展研究    刘思聪

面向国际的我国海洋高技术和新兴产业发展战略研究    乔琳

天津滨海新区承接国际产业转移问题研究    苗晓丽

人工神经网络方法在资源与环境预测方面的应用    邬红娟,林子扬,郭生练

海洋生态环境管理对策探讨    蒋加伦

应用遗传神经网格方法分析赤潮监测数据    杨建强,高振会,孙培艳,石强,李钦亮

TNT生化降解时间序列的人工神经网络预报模型    黄俊,周申范,唐婉莹

改进遗传神经网络方法在大气环境质量评价中的应用    杨立民,许有鹏

重大海洋政治、经济和环境问题综述(之二)    杨金森

夜光藻赤潮与环境因子的关系    谢健,李锦蓉,吕颂辉,程亲荣,杨炼锋

北海海洋浮游生物生态数学模型    夏综万,王寿松

围隔生态系中叶绿素a浓度、化学耗氧量及透明度之间统计关系的研究    郑建瑜;袁峻峰;

环境因子对赤潮藻类增殖及相关特性的影响    张青田,张兆琪,董双林

非线性随机动力学与控制研究近期进展    朱位秋;

汽车半主动悬架随机振动稳定性与可靠性分析    王洪礼;葛根;许佳;

软硬技术进步对经济增长贡献的DEA分解模型及应用    贺霞;韩天锡;张丽;

科技精英——马永艳    

用清淤海泥焙烧粘土砖研究    李志国;

天津市成立地热利用研究培训中心    

学术报导    

应用氰凝固结土壤试检报告    

华北地区第九届暨天津市第五届热处理年会在蓟县召开    

农村地热综合利用实例——天津市静海县团泊村地热利用基地介绍    司士荣;

天津大学1993-2004年历年在校学生肺结核登记情况监测    杨光伟;张家琪;

天津大学材料学院材料科学及加工自动化系简介    李午申;

天津市自动化学会第七届理事会各专业(工作)委员会    

非线性随机动力学与控制的哈密顿理论体系    朱位秋;

天津大学建筑学院博士学位研究生论文目录(88级—96级)    

国家杰出青年基金获得者 天津大学材料科学与工程学院博士生导师    

天津大学材料学院金属材料科学与工程系简介    赵乃勤;

天津大学分析中心/材料化学系简介    范国梁;

天津大学材料学院高分子材料科学与工程系简介    袁晓燕;

第四届全国现代结构工程学术研讨会    

天津无偿献血发展势头良好    刘道安

天津教育的几个“不变”    李新玲 谢湘

百年名校助推新区发展    汪伟

天津大学：务实创新求发展    本报记者　赵晖 汪伟

我被这份爱温暖着感动着激励着    王津本报记者 姜明 本报通讯员 赵翠云

天津大学拉动地方经济腾飞    李丹

我自豪，我是自考人    本报记者 于建坤

弘扬“一二·九”精神 做奋发有为新青年    记者 魏颖 通讯员 刘怡蔓

非常规水资源为天津“解渴”    狄方

擅动亿元资金委托理财致巨亏天大前校长严重失职被罢人大代表    本报记者　 丁昌 阮奇

非线性经济周期模型的随机稳定性与分岔研究    方文轩

汽车半主动悬架的首次穿越与随机最优控制研究    许佳

DEA理论及应用研究    马立杰

经济系统中的随机分岔与混沌现象研究    沈菲

灰色DEA组合模型及其应用研究    王洁方

基于DEA方法的股票市场问题研究    刘文虎

基于DEA方法的研究型大学科研绩效实证研究    周伟

基于DEA和多元智能的教育信息管理理论与模型研究    张恺

基于含有非期望要素DEA的城市圈资源配置模式研究    邱成超

浮游生态系统非线性动力学与赤潮的预测预警研究    冯剑丰

城市生活用水系统的随机动力学分析及污水处理的DEA评价    朱江

海洋生态经济复合系统非线性动力学研究及可持续发展评价    李怀宇

基于DEA方法的信息技术类上市公司绩效评价研究    李翔

基于DEA的城镇产业结构优化    马强

省级医疗服务的效率研究：基于机会约束的DEA模型    高永康

基于DEA模型汽车上市公司绩效评价研究    童梅芳

基于网络DEA的产品生态效率评价    王珂

基于DEA的中国高技术产业自主创新效率评价研究    王建品

基于DEA方法的商业银行竞争力评价研究    董磊

基于超效率DEA模型的港口绿色度研究    孙柯洋