1.2 文献综述
1.2.1 相关概念
1.2.1.1 水资源合理配置的含义
20世纪90年代初，基于我国水资源供给与需求失衡，每年存在巨大供给缺口以及水资源污染日益严重，水质型缺水问题日益突出，水资源合理配置这个概念被正式提出。起初主要是针对水资源短缺地区和用水的竞争性问题，以后随着可持续发展概念的深入，其含义不仅仅针对水资源短缺地区，对于水资源丰富的地区，基于可持续发展理念，也应该考虑水资源合理利用问题，因而也存在水资源合理配置问题，只是目前在水资源短缺地区此问题更为迫切而已。
对于水资源合理配置的含义，目前还没有形成统一的定义，很多学者根据研究提出了自己的解释。李令跃、甘泓从可持续发展的角度对水资源合理配置进行了定义，即“在一个特定的流域或区域内，以可持续发展为总原则，对有限的、不同形式的水资源，通过与非工程措施在各用水户之间进行科学分配”。王济干等提出了基于和谐性的水资源配置，指出水资源和谐性配置是指在一个特定的区域（流域）、时间内，以和谐发展为总原则，将一定量和质的水资源，按不同的用途和需求，通过工程和管理措施在各用水户之间进行科学合理的分配。赵斌等认为，水资源合理配置是指在一定时段内，对一特定流域或区域的有限的多水质水资源，通过工程和非工程措施，合理改变水资源的天然时空分布；通过跨流域调水及提高区域内水资源的利用效率，改变区域水源结构，兼顾当前利益和长远利益；在各用水部门之间进行科学分配，协调好各地区及各用水部门之间的利益矛盾，尽可能地提高区域整体的用水效率，实现流域或区域的社会、经济和生态环境的协调发展。王浩、秦大庸、王建华等在黄淮流域水资源合理配置中，针对北方干旱地区提出了水资源合理配置的定义：在水资源生态经济系统内，按照可持续性、有效性、公平性和系统性的原则，遵循自然规律和经济规律，对特定流域或区域范围内不同形式的水资源通过工程与非工程措施，对多种可利用水源在宏观调控下进行区域间和各用水部门间的科学调配。王顺久等认为，水资源合理配置是指在一个特定流域或区域内，工程与非工程措施并举，对有限的不同形式的水资源进行科学合理的分配，其最终目的就是实现水资源的可持续利用，保证社会经济、资源、生态环境的协调发展，水资源优化配置的实质就是提高水资源的配置效率，一方面是提高水的分配效率，合理解决各部门和各行业（包括环境和生态用水）之间的竞争用水问题。2002年我国颁布的《全国水资源综合规划技术大纲》（水利部水规计〔2002〕330号）对水资源合理配置给出了一个比较权威的定义，即“在流域或特定的区域范围内，遵循有效性、公平性和可持续性的原则，利用各种工程与非工程措施，按照市场经济的规律和资源配置准则，通过合理抑制需求、保障有效供给、维护和改善生态环境质量等手段和措施，对多种可利用水源在区域间和各用水部门间进行的配置”。
本研究给出水资源合理配置的定义是基于水资源供需矛盾现实，通过各种工程与非工程手段提高水资源利用效率和水资源质量，合理配置水资源在区域间和各用水部门间的比例，协调好水资源与经济、环境、生态的关系，目的是保证水资源可持续利用。
1.2.1.2 多元配置的含义
目前国内外水资源配置手段主要包括三种，即计划配置、市场配置、用水户协会配置。计划配置是指政府部门通过制定水资源综合规划、水量分配方案等，以行政指令或法规规章等形式进行水资源配置。该配置手段多适用于水资源国家所有和计划经济体制。例如，我国在1949—1965年不收水费，由国家按需无偿配置和1965—1978年也是计划经济下的水资源低价配置。包括1978年至今我国仍然以计划配置为主，而多元配置手段则是逐步介入的格局。市场配置是指政府部门利用经济手段配置水资源的方式，其思路是把水资源作为一种商品，通过界定清晰的产权，利用市场规则和市场行为进行水资源再分配，如水权市场和排污权市场。2001年浙江省东阳义乌的首次水权交易、2002年初水利部在甘肃省张掖市的节水型社会建设、2003年宁蒙（宁夏回族自治区和内蒙古自治区）的水权转换等在水市场方面也做出了有益的尝试。在这方面研究学者不少，胡鞍钢等（2000）提出了“准市场”分配水资源思路，在平等基础上建立规范的政治民主协商制度。王先甲等（2001）通过数学模型对集中分配机制和市场分配机制的关系推导，认为市场分配机制既能克服集中分配机制信息不对称的弊端，同时也能在平衡价格体系下实现分配效率的效益最大化。曹永强等（2004）在分析水权、水市场、水价的基础上，建立了水资源优化配置模型，从经济学角度探讨了水资源的市场配置。还有胡继连提出水权6种分配模式，周玉玺提出市场与非市场双层水资源配置制度，汪恕诚提出水权转换等思路。用水户协会配置是指流域或区域内的用水团体成立类似于俱乐部形式的组织，利用其团体及成员之间优势进行水资源配置，其主要内容为按灌溉渠系的水文边界划分区域（一般以支渠或斗渠为单位），同一渠道控制区内的用水户参与组成有法人地位的社团组织（用水户协会），通过政府授权将工程设施的维护、管理和使用权部分或全部交给用水户自己承担，使用水户成为工程的主人。我国在1995年通过世界银行贷款长江水资源项目，引入了自主管理灌排区和农民用水户协会的概念，并把它作为灌区管理体制改革的方向在项目区进行试点。据不完全统计，世界银行通过国家农业综合开发办公室和水利部，已贷款支持了湖南铁山北灌区、湖北漳河灌区等近二十来个灌区的用水户协会改革。2005年水利部、国家发改委、民政部联合下发了《关于加强农民用水户协会建设的意见》（水农〔2005〕502号），全面系统地阐述了加强用水户协会建设的重要性、发展的指导思想和原则，规范了协会的职责任务、组建程序和运行管理，明确指出要为农民用水户协会健康发展营造良好的政策环境。据水利部统计，到2016年底，全国已经成立5万多家农民用水户协会，其中大型灌区范围内有1.7万多家，在全国大型灌区中，由协会管理的田间工程控制面积占有效灌溉面积的比例达40%以上。在这方面有些学者做了研究，徐方军（2001）提出了用水户参与或协调配置方法，即由代表用户或相关利益团体的组织控制分配。徐华飞（2001）提出了俱乐部机制来优化配置水资源，并说明俱乐部机制与市场机制不同。相关文献对其研究内涵和深度还不够，主要集中在将用水户协会作为参与式管理来进行研究，还没有把用水户协会作为配置手段进行研究。
本研究对水资源多元配置手段的理解为，它实质上是基于水资源的利益分配，既可以通过市场也可以通过非市场手段来实施。单独运用计划、市场或用水户协会进行水资源配置，都有各自的优势和缺陷，单一配置手段很难提高水资源配置效率，水资源合理配置是这三种配置手段的综合运用。
1.2.2 国内外研究述评
1.2.2.1 国外水资源配置理论的研究综述
水资源配置理论大致经历了探索、发展、成熟推广三个阶段，研究变量从单目标到多目标，从水量到水质水量等。国外以水资源系统分析为手段，水资源合理配置为目的的研究工作，始于20世纪40年代Masse提出的水库优化调度问题。20世纪50年代以后，随着系统分析理论和优化技术的引入，以及60年代计算机技术的发展，水资源系统模拟模型技术得以迅速研究应用。1953年，美国陆军工程师兵团（USACE）在美国密苏里河流域研究6座水库的运行调度问题时设计了最早的水资源模拟模型。科罗拉多的几所大学于1960对计划需水量的估算及满足未来需水量的途径进行了探讨，体现了水资源优化配置的思想。1961年Castll和Imdebory首次把线性规划方法运用到水资源分配中，成功地解决了两个农业用户之间的水量分配问题。1962年美国哈佛大学A.Maass教授研制了单目标非线性静态规划模型，目标函数为流域水资源开发治理的总净效益最大。D.H.Marks（1971）提出了水资源系统线性决策规划后，采用数学模型的方法描述水资源系统问题便更为普遍。Mulvihill和Dracup（1971）用非线性规划方法建立了城市供水和污水处理的联合规划模型。Smith（1973）将随机线性规划应用于灌溉规划中。Dudley和Burt（1973）把动态规划应用于灌溉水库的管理上，利用马尔科夫链的转移概率对递推动态方程加权。同年Meredith等人给出了关于灌溉配水系统的两个初步而又有启发性的动态规划的例子。Y.Y.Haimes（1974）对地表水库、地下含水层联合调度的多层次管理技术，使模拟模型技术向前迈进了一步。J.A.Dracup和A.D.Fudmar（1974）用系统方法对南斯拉夫Moraua流域的水资源规划管理进行了研究。J.M.Shafer和J.W.Labadie（1978）提出了流域管理模型。美国麻省理工学院（MIT）于1979年完成的阿根廷河Ric Colorado流域的水资源开发规划，是最具成功和有影响的例子。
进入80年代以后，由于引入系统工程的原理和方法，水资源配置的目标由单一强调经济发展，逐步过渡到更广泛的社会需求方面，研究范围不断扩大，深度不断加深，研究成果也不断增多。Pearson等（1982）以产值最大为目标，以输送能力和预测的需求值为约束条件，用二次规划方法对英国Nawwa区域的用水分配问题进行了研究。P.W.Herbertson等（1982）针对潮汐电站的特点，考虑了各部门利益的相互矛盾，利用模拟模型对潮汐海湾的新鲜水量进行了模拟计算，展现了模拟技术的优越性；E.Romijn和M.Taminga（1982）考虑了水的多功能性和多种效益的关系，强调决策者和科技人员间的合作，建立了水资源分配的多层次模型，体现了水资源配置问题的多目标和层次结构的特点。G.Yeh（1985）对系统分析方法在水库调度和管理中的研究和应用曾作了全面综述，他把系统分析在水资源领域的应用分为线性规划、动态规划、非线性规划和模拟技术等。A.A.索柯洛夫和H.A.希克洛曼诺夫提出在实施径流调配之前，应先对它进行全面的科学论证，并预测它可能带来的自然环境的变化。Bowen和Young（1985）用线性模型来估计埃及尼罗河北部的灌溉供水的财政和经济的净收益。Willis（1987）应用线性规划方法求解了一个地表水库与四个地下水含水单元构成的地表水、地下水联合运行管理问题，地下水运动用基本方程的有限差分式表达，目标为供水费用最小或当供水不足情况下缺水损失最小，同时用SUMT法求解了一个水库与地下水含水层的联合管理问题。Ahmed和Sampath（1988）通过研究孟加拉国家的水井市场提出，水资源占用中存在的跨用户外部效应、跨时相互依赖、固定成本偏高和供应的不确定性都会阻止水市场运行，因此只通过市场很难达到有效配置。Brajer和Martin（1990）从水资源的社会价值、法律的不完全、权利转让等多个角度提出，由于市场分配的有效性依赖于几个值得怀疑的其他条件不变的假设，如给定水文分布不存在不确定性、不考虑外部性等，而完全依赖于水权市场提高水的分配效率面临着社会外部性和法律不确定的困境，所以单纯依靠水市场不能消解水资源危机。
进入20世纪90年代，由于水污染和水危机的加剧，传统的以供水量和经济效益最大为水资源优化配置目标的模式已不能满足需要，国外开始在水资源优化配置中注重水质约束、水资源环境效益以及水资源可持续利用研究。尤其是决策支持技术、模拟优化的模型和方法等的应用使得水资源量与质管理方法的研究产生了更大的活力。国外研究的另一趋势表现在注重水资源优化配置系统和方法研究，与此同时，对地下水和地表水关系研究的文献也日益增多。Afzal和Javaid（1992）针对巴基斯坦的某个地区的灌溉系统建立了线性规划模型，对不同水质的水量使用问题进行优化。Ostrom（1993）对尼泊尔部分灌区自主治理模式的形成验证了这一点，即尽管灌溉系统存在上下游不对称关系，但基于对长期利益的共同期望，灌区占用者仍可达成合作。Watkins（1995）介绍了一种伴随风险和不确定性的可持续水资源规划模型框架，建立了有代表性的水资源联合调度模型。R.A.Fleming和R.M.Adams（1995）建立了地表水和地下水联合运用系统的多目标管理模型，模型将地表水和地下水处理费用作为管理目标。Henderson等（1995）建立了博弈模型，用于模拟内在的集体行为过程。博弈者是流域状态和国家管理机构。基本的发现是博弈者在不同规则游戏中的选择基本相似，而且与非消费性的用户（如发电、环境、用水和盐分控制以及娱乐）相比，这种选择更受消费性水用户的欢迎，并且现有的规则不必要约束上游和下游的水资源配置。Dinar（1995）在总结各种水资源配置方法在不同地区应用的基础上，提出了以经济目标为导向，在深入分析用水户和各方利益相关者的边际成本和效益下配置水资源的机制。Mukherjee（1996）建立了一个流域CGE模型用于分析部门间的水资源配置，并应用于南非的Olifants河。Norman（1997）将作物生长模型和具有二维状态变量的随机动态规划相结合，对灌区的季节性灌溉用水量分配进行了研究。Perrcia等（1997）以经济效益最大为目标，建立了以色列南部Eilat地区的污水、地表水、地下水等多种水源的管理模型，模型中考虑了不同用水部门对水质的不同要求。Meinzen和Mendoza（1996）、Meinzen（1997）指出，在市场的发展中，政府对于创造支持性的制度环境是有责任的。水市场是否可以实现最优配置，取决于地方、区域和国家政府的支持。而为了水市场成功，政府对界定和实施水权进行干预，对灌溉外部性和第三方效应坚持监督和管制，通常是必要的。Wang M.（1998）研究GA和SA在地下水资源优化管理中的应用，考虑地下水最优开采率随水流状态而变化的特性，建立了地下水多阶段模拟优化混合模型，通过GA和SA的求解结果与线性规划、非线性规划、动态规划结果的比较，来评价GA和SA的优点和缺陷。Kumar等（1999）建立了污水排放模糊优化模型，提出了流域水质管理的经济和技术上可行的方案，因该模型忽略了不同行业的排放量与污水处理水平不一致的问题，于是又提出了一个所有污水排放非歧视性可替代方案，并可由污染控制部门来实施。Vermillion（1997）和Reidinger（2000）在参与式水资源治理模式中，WUA等参与式组织与政府及其水务机构形成合作关系，在灌区形成上下双层的信息传递和监控激励关系，以有效地降低促使具体用水户在流域机构的规划中合作和履行义务的行政成本，实现水资源的优化配置。Morshed（2000）回顾了GA在非线性、非凸、非连续问题中的应用，对改进GA的可能方面进行了研究与探索。Rosegrant等（2000）建立了一个整体经济—水文模拟模型，并应用于智利的迈波河（Maipo）流域。该模型框架阐明了水配置、农场主投入、农业生产力、非农业用水需求量和资源衰竭之间的关系，并以此估算水资源配置的改进和水利用带来的社会和经济效益。Tisdll（2001）研究了澳大利亚Border河Queensland地区水市场的环境影响，指出水权交易有可能使生产需水和天然流量情势之间矛盾增加，因为生产用水集中于有高利润的作物种植，水市场有可能限制恢复自然流量情势的水政策的有效性，因此需要在生产需水和环境需水之间加以平衡。Dai等（2001）将水质成分浓度约束引入MODSIMQ流域网络模型中。由实例研究进行的模型校核证实了MODSIMQ模型合理地重现了校核期的历史流量和含盐度水平。该模型在美国科罗拉多州阿肯色河（Arkansas）流域中的应用，成功地模拟了包括众多水交换机构对流域河道外储水管理利用的复杂的法律和行政问题。多种管理方案的结果表明，地下水与地表水的合理联合应用可同时满足用水户的水量要求和含盐度控制要求。Tewei（2001）建立了流域整体的水量水质网络模型。Charalambous（2001）以塞浦路斯为例，对有限的水资源配置如何充分考虑生态、社会、经济间的均衡进行了研究，并强调为应对不断增加的水短缺，应该制定将水作为生态、社会的一种自然资源和经济价值的重要部分的水资源综合管理政策。水权转让是水资源优化配置的重要手段，引入市场机制配置水资源是一种有效途径。Jerson等（2002）针对经济用水超过水资源的承载能力的干旱地区，讨论了水分配机制，提出了基于不同用水户的机会成本的分配模型。Hare等（2002）建立了一个基于主体的综合分析模型，包括农场模型、地下水污染模型、政策者模型、农户决策模型和市场模型等5个部分，考察不同污染控制经济政策（如收入税、化肥使用税和排污费等）对农户各种生产决策的影响。McKinney等（2002）提出基于GIS系统（OOGIS）的水资源模拟系统框架，作了流域水资源配置研究的尝试。Fedra（2002）开发了流域综合管理软件，其功能包括流域的水资源规划管理、水资源配置、污染控制以及水资源开发利用的环境影响评价。Aquarius是由美国农业部（USDA）为主开发的流域水资源模拟模型，该模型以概化建立的水资源系统网络为基础，采用各类经济用水边际效益大致均衡为经济准则进行水资源优化分配，并采用非线性规划技术寻求最优解。Bjornlund（2003）则以南澳大利亚为例，介绍了设定水权、允许水市场交易后带来的灌溉用水效率提高的经验。Moledina，Requatea，Fischer，Pezzey（2003）在排污权交易制度的污染削减的激励性、技术革新的激励性、福利影响、经济机制弹性影响等方面同排污权税收制度进行了比较。Morthorst（2001，2003）探讨了使用绿色认证和排污权的方式在国际交易中如何进行交互，认为如果对国家GHG削减计划做出贡献，那么一个国际可交易排污许可权市场和一个绿色认证市场的结合可能是一个正确的选择。Becu等（2003）提出多智能体系统CATCHSCAPE模型，并用于解决泰国北部流域上游灌溉管理对下游农业生产力影响这一争论不断扩大的议题。该模型可以模拟整个流域的特征和用户的个人决策，社会动力学特征由一套资源管理过程来描述，水资源管理根据实际不同层次的控制来描述。Sakhiwe和Pieter（2004）研究了由斯威士兰、南非以及莫桑比克三个国家共用的科马提河下游的水资源分配问题，指出只有多种方法的组合，才能保证科马提河下游的水资源得到可持续发展。Maja等（2005）为Amudarya河及其三角洲地区建立了一个简单的水资源管理模型，这个模型构成了一个基于GIS仿真系统的主要模块，它使评价Amudarya河及其三角洲地区的不同水资源管理政策的生态影响简单易行。随着进化算法等新优化算法的研究和完善，开始在水资源优化配置中得到应用。这些研究成果证明了新优化算法引入水资源优化配置研究的优越性和有效性，并在应用过程中使新优化算法得到了较好的改进和完善。Khare等（2006）建立了基于线性规划的经济—工程优化模型，探索地下水与地表水资源联合应用的潜力，并将该模型用于Krishna与Pennar流域水资源联合配置中，结果表明该优化模型可行并易于用在连接河渠的控制中。Calatrava和Garrido（2006）分析了用水集体如何共享成本、风险和利益等问题，指出集体模式会带来更多的社会合作和更多的效率方式以应对各种集体和个体风险，因而促成水权共同体成员间的合作是消解水资源危机的有效途径。Pahl-Wostl（2007）指出自然资源系统的非闭合性、不确定性、开放性和不断演化性符合复杂适应系统的特征，并以水资源系统管理为例，提出将考虑了人类—技术—环境系统复杂性的综合资源管理付诸实践，为实现可共享的和具有适应性的资源管理方法提供了依据。这些方法能够应对由迅速变化的社会经济条件和全球气候变化带来的不断增加的不确定性。Rammel等（2007）指出自然资源的可持续管理是一个需要不断提高的开放的演进过程，并吸取复杂适应系统理论、演化理论和进化经济的理论，提出对于自然资源系统管理的协同演进的观点，揭示了存在于自然资源、社会机构和个体行为之间的相互作用。Abolpour等（2008）将自适应神经模糊推理系统（ANFIS）模型与模糊强化学习（FRL）模型整合得到一种改进的优化模型——自适应神经模糊强化学习模型，用于解决具有不确定性背景的大规模复杂流域的水资源优化配置问题。该模型在爱尔兰法兰斯省北部流域的应用结果表明，流域的水分配效率和可靠性比利用传统的优化模型提高16%。Marchiori C等（2012）提出水回购制度来解决水资源不足和过度开发等问题。Kolinjivadi等（2014）发现水权市场性质对水权价格以及水权市场的价值有着明显的影响，如市场信息的透明程度、水权市场的参与人数，并且会导致价格歧视现象的出现。Connell等（2015）研究指出墨累—达令流域的水权交易市场大量节约了由于干旱带来的损失。SU Puya等（2018）针对水权制度改革提出相对应的弹性取水指标、水权流转所涉及的补偿措施、水权确权处理和水权交易平台四方面建议。
通过对国外研究文献不难发现，国外水资源配置由单目标向多目标，由水量向水质水量，由地表水向地下水和地表水等不断深入，研究范围在不断扩大，深度在不断增强。国外相对比较有影响的文献研究呈现两个特点：第一，国外研究注重对某一流域的具体研究，相对比较微观；第二，国外研究注重其他领域技术方法应用，如数值模拟、系统工程理论、复杂理论等。
1.2.2.2 国内研究进展
国内水资源配置方面的研究起步较晚，但发展很快。20世纪60年代水资源配置是以水库调度和地下水管理以及地表水与地下水联合运用管理为先导的。例如，吴仓浦（1960）就提出了年调节水库最优运用的DP模型，谭维炎等（1982）也尝试了将运筹学技术应用于四川狮子滩水库水电站的优化调度中。70年代以来，水资源规划和管理的目标，从单一的经济目标转到还要同等考虑社会、环境要求的多目标上来。到了80年代，区域水资源的优化配置问题在我国开始引起重视。由华士乾教授为首的研究小组对北京地区的水资源利用系统工程方法进行了研究，该项研究考虑了水量的区域分配、水资源利用效率、水利工程建设次序以及水资源开发利用对国民经济发展的作用，成为水资源系统中水量合理分配的雏形。翁文斌等（1984）指出在一个地区或流域进行水资源规划时，应考虑地表水和地下水的相互联系和转化，以及它们的动态变化和随机性，从而使整个系统的水资源得到充分合理的开发和利用。贺北方（1988）提出区域水资源优化分配问题，建立了大系统序列优化模型，采用大系统分解协调技术求解。吴泽宁等（1989）以经济区社会经济效果最大为目标，建立了经济区水资源优化分配的大系统多目标模型及其二阶分解协调模型，用层次分析法间接考虑水资源配置的生态环境效果，并以三门峡市为例对模型和方法进行了验证。张永贵（1994）以河北省廊坊地区为例，进行了区域水资源开发利用战略案例研究，目标是优化、改善区域水环境，建立一个新的高效的供需水平衡系统。刘昌明、黄荣辉（1997）构建华北地区水资源供需矛盾诊断指标体系，应用综合评价方法，对水资源供需矛盾、缺水性质及缺水原因等进行了深入分析，指出人类对水资源的过度开发利用是华北地区水资源演化和短缺恶化的主要原因。陈守煜（2001）在论述区域水资源可持续利用与水资源承载能力关系的前提下，提出了区域水资源可持续利用评价的模糊模式识别理论、模型和方法。王劲峰等（2001）提出区域调水量的空间分配、时间分配和部门分配的边际效益均衡模型和优化配置理论模型。赵斌、董增川、徐德龙等（2004）在考虑需水量的基础上，兼顾了不同用水部门对水质的不同需求，提出了分质供水思想及模型。王海政等（2007）以可持续发展视角下的区域水资源优化配置模型，针对水资源优化配置表现出的主从递阶决策、多目标决策、多阶段决策等特点，构建了优化配置模型。
水资源优化配置的理论研究先后经历了“以需定供”“以供定需”“基于宏观经济的水资源配置”三个阶段，以及目前的“可持续发展的水资源配置”第四个阶段。水利部黄河水利委员会利用世界银行贷款，进行了“黄河流域水资源经济模型研究”，并在此基础上，结合国家“八五”科技攻关项目，进行了“黄河流域水资源合理分配及优化调度研究”，对地区经济可持续发展与黄河水资源、地区经济发展趋势与水资源需求、黄河水资源规划决策支持系统、干流水库联合调度、黄河水资源合理配置、黄河水资源开发利用中的主要环境问题等方面，进行了深入研究，并取得了较为成功的经验。这项研究是我国第一个对全流域进行合理配置的研究项目，对全面实施流域管理和水资源合理配置起到了典范的作用。翁文斌等（1995）将宏观经济、系统方法与区域水资源规划实践相结合，形成了基于宏观经济的水资源优化配置理论。许新宜、王浩、甘泓等（1997）提出了基于宏观经济的水资源合理配置理论与方法，包括水资源配置的定义、内涵、决策机制和水资源配置多目标分析模型、宏观经济分析模型、模拟模型，以及多层次多目标群决策计算方法、决策支持系统等。谢新民等（2000）在分析宁夏自然条件、水资源特点和当前社会经济发展趋势等基础上，基于社会经济可持续发展和水资源可持续利用的观点，分析宁夏水资源优化配置的目标及要求，建立了水资源优化配置模型系统。薛小杰等（2001）从水资源可持续利用系统的目标参量入手，建立了水资源可持续利用的多目标分析评价核心模型。赵建世、王忠静、翁文斌（2002）在分析了水资源配置系统复杂性及其复杂适应机理分析的基础上，构架出全新的水资源配置系统分析模型。冯耀龙等（2003）系统分析了面向可持续发展的区域水资源优化配置的内涵与原则，建立了优化配置模型，给出了其实用可行的求解方法。裴源生等（2007）提出了广义的水资源合理配置，以自然—人工复合系统为配置对象，以宏观经济分析为总控，以水循环模拟为基础，通过水量水质统一配置，实现水资源在经济社会和生态系统中的高效配置，维持经济社会的健康发展，保障生态与环境的稳定，以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。王宗志等（2010）提出了基于初始水量权与初始排污权统一分配的二维水权概念，构建了以水资源系统和谐度最大为目标的流域初始二维水权分配模型；周婷等（2015）通过科罗拉多河水权分配历程为我国水资源优化配置提供了借鉴；吴丹等（2017）通过用水总量和用水强度控制的制度约束建立了流域初始水权分配的多层梯阶决策模型。
其中在研究水资源配置方法上除了经济学最新分析方法外，模拟、优化和复杂理论模型等计算机应用和决策相关理论成果也引入。李寿声、彭世彰（1986）结合一些地区水库调度实际问题，拟订了一个非线性规划模型和多维动态规划模型，用于解决满足多种水源分配的水库最优引水量的问题；翁文斌等（1988）以安阳市地面水和地下水联合调度为例，在其水资源循环过程中建立了农业灌水、城市需水、农业需水、配水等七大物理模拟模块。程吉林等（1990）采用模拟技术和正交设计对灌区进行优化规划，利用层次分析法扩大了优化范围。翁文斌、惠士博（1992）利用动态模拟方法对区域水资源规划的供水可靠性进行了分析研究。中国科学技术出版社出版的《水资源大系统优化规划及优化调度经验汇编》（1995）一书就是总结我国近年来在供水、水电、灌溉与围垦、防洪与治涝以及综合利用方面的实践经验，介绍这方面的新理论和新技术。甘泓、尹明万等（1999）结合新疆的实际情况，研制出可适用于巨型水资源系统的智能型水供需平衡模型，该模型有两个突出特点，一是考虑了生态需水问题，二是考虑了水系统结构复杂、要素众多等特点。模型采用了智能化技术，确保了计算精度和加速了计算速度。吴险峰等（2000）探讨了枣庄市在水库、地下水、回用水、外调水等复杂水源下的优化供水模型，从社会、经济、生态综合效益考虑，建立了水资源量优化配置模型。方创琳等（2001）以柴达木盆地为例，采用以投入产出模型、AHP法等定性为主的决策方法和以系统动力学模型、生产函数模型等定量为主的决策方法生成水资源优化配置基准方案；马斌等（2001）对多库多目标最优控制运用的模型与方法、灌区渠系优化配水、大型灌区水资源优化分配模型、多水源引水灌区水资源调配模型及应用进行了研究。贺北方、周丽等（2002）将大系统分解协调技术应用于区域水资源优化配置模型，将模型分解为二级递阶结构，同时探讨了多目标遗传算法在区域水资源二级递优化模型中的应用。杨力敏（2002）论证了东阳—义乌水权交易的内涵，指出东阳—义乌水权转让中转让的不是水资源的使用权，而是地方政府对其所管辖地区水资源的管理支配权，是水体管理支配权的有偿转移。赵建立等（2002）应用复杂适应系统理论，提出了水资源配置系统分析模型。刘建林等（2003）建立了南水北调东线工程联合调水仿真模型，提出了调度模型的计算过程以及调算的水文系列和计算时段。肖志娟等（2004）应用博弈论原理与方法求解应急调水的合理补偿量，解决调水各方的利益冲突，提出了3种补偿方式，并用博弈原理对3种方式进行了分析，求解在纳什均衡条件下，利用水权交易方式和行政调节方式实现水资源配置目标的补偿量方案。尹云松等（2005）运用博弈论对流域不同地区在水资源数量与质量分配方面的双重冲突进行分析，寻求实现流域各地区水资源数量与质量分配合作均衡的有效途径。张红亚等（2006）建立了水量分配指标体系，构建水权分配的层次结构图，应用模糊综合决策和层次分析法，进行多方案、多层次的模糊优选，建立初始水权分配的数学模型，并对我国南水北调东线一期工程的调水量进行了分配。王慧敏等（2007）结合复杂适应系统，建立了水权交易CAS模型，引入了相应的运行机制，并在SWARM仿真平台基础上验证了理论的合理性。结论表明：市场机制的引入对配置水资源是有效的，可提高单位用水效率、效益和政府满意度等。李胚等（2014）以最严格水资源管理需求为导向，构建“用户—流域—跨流域”层级水权交易模式。吴凤平等（2018）提出基于市场导向的水权交易价格形成机制，包括水权交易基础价格和水权场内交易双边叫价拍卖。
20世纪90年代以来，由于水污染和水危机的加剧，传统的以供水量和经济效益最大为水资源优化配置目标的模式已不能满足需要，我国对考虑水质因素的水资源优化配置研究才刚刚开始，过去只注重水质的变化对水域生态系统的影响，在水资源配置中考虑较少。卢华友等（1997）以跨流域水资源系统中各子系统的供水量和蓄水量最大、污水量和弃水量最小为目标，建立了基于多维动态规划和模拟技术相结合的大系统分解协调实时调度模型，采用动态规划法进行求解，并以南水北调中线工程为背景进行了实例验算。该成果考虑了污水量最小目标，体现了水质水量统一的思想。徐慧等（2000）为使大型水库群在大范围暴雨洪水期间综合效益达到最优，采用动态规划模型求解淮河流域大型水库群的水量联合优化调度问题。邵东国、郭宗楼（2000）以河北省洋河水库为例，建立了涵盖引水、供水、灌溉、防洪的综合利用的水库水量水质统一调度大系统多目标分解聚合模型。王好芳等（2004）根据水资源配置的目标建立了水量分析、水质分析、经济分析、生态环境分析等子模型，并在此基础上，根据大系统理论和多目标决策理论建立了基于量与质的面向经济发展和生态环境保护的多目标协调配置模型，为流域或区域的水资源可持续开发与社会经济的协调发展提供参考。吴泽宁等（2007）在分析水质配置要素内涵的基础上，以生态经济效益最大为目标，建立了区域水质水量统一优化配置方案生成模型。张荔等（2008）根据小流域的降水、径流和水循环等水文特性，并结合河流水质模型，综合模拟河流流量及主要水质指标变化。卜国琴（2010）提出了排污权交易市场机制的实验研究，建立排污权交易市场机制设计实验研究的理论模型，并通过实验研究发现双向拍卖与分散交易两种不同交易制度对排污权交易市场效率高低存在影响，同时交易费用对市场运行效果也有影响。李春晖等（2016）梳理了水权交易对生态环境的影响研究，指出未来研究趋势在可交易生态环境水权研究和水权交易对生态环境的定量研究。钟玉秀（2016）指出水权制度建设和水权交易实践中存在着水资源国有的公权和水权的私权问题、权益的稳定性和水量的变化性矛盾、水权交易规则、农业用水权转让收益分享和农户权益保护、水权转让生态环境等关键性问题。
随着流域管理和跨流域工程建设，进入20世纪90年代学者对流域及跨流域水资源优化配置方面的研究有所增加。唐德善（1992）应用多目标规划的思想，建立了黄河流域水资源多目标分析模型，提出了大系统多目标规划的求解方法。邵东国（1994）针对南水北调东线这一多目标、多用途、多用户、多供水优先次序、串并混联的大型跨流域调水工程的水量优化调配，以系统弃水量最小为目标，建立了自优化模拟决策模型，采用动态规划法进行求解。吴泽宁等（1997）以跨流域水资源系统的供水量最大为目标，将模拟技术和数学规划方法相结合，建立了具有自优化功能的流域水资源系统模拟规划模型，并以大通河和湟水流域为例对模型进行验证，提出了跨流域调水工程的规模。解建仓等（1998）针对跨流域水库群补偿调节问题，建立了多目标模型，并分析了求解方法和实用上的简化，通过大系统递阶协调方法和决策者交互方式的补充，来实现综合的决策支持（DSS）算法。陈晓宏等（2000）以大系统分解协调理论作为技术支持，运用逐步宽容约束法及递阶分析法，建立东江流域水资源优化调配的实用模型和方法，并对该流域特枯年水资源量进行优化配置和供需平衡分析。徐良辉（2001）利用节点和连线的不同组合描述了不同的水资源系用标准的网络程序进行求解，丰富了水资源优化配置的研究手段。王浩、秦大庸等（2002）系统地阐述了在市场经济条件下，水资源总体规划体系应建立以流域系统为对象、以流域水循环为科学基础、以合理配置为中心的系统观，以多层次、多目标、群决策方法作为流域水资源规划的方法论。王浩、秦大庸等（2003）在黄淮海流域水资源合理配置研究中首次提出水资源“三次平衡”的配置思想，系统地阐述了基于流域水资源可持续利用的系统配置方法，其核心内容是在国民经济用水过程和流域水资源循环转化过程两个层面上分析水量亏缺问题，并在统一的用水竞争模式基础上研究水资源配置问题。王慧敏等（2004）将供应链理论与方法、技术思想、信息、契约设计引入到南水北调东线水资源配置与调度中，分析了南水北调东线水资源配置与调度供应链的概念模型和运作模式。曾国熙等（2006）以可持续发展理论、水资源二元承载力理论为配置评价的理论基础，针对黑河流域实际特点，建立了流域水资源配置评价指标体系，所构建的评价指标体系包括了分区指标与全局指标两个层次，涵盖了六大类的多维评价指标。陈志松等（2008）通过将演化博弈理论运用到流域水资源配置中，分别通过对水资源生产商之间以及水资源生产商和政府水资源监管部门的复制动态及其进化稳定策略进行分析，求出了各自的复制动态方程以及进化稳定策略。刘丙军等（2009）通过构建了一种基于协同学原理的流域水资源配置模型，一定程度上有效解决了水资源合理配置系统中多目标、多维数求解问题，并将此理论运用于我国南方丰水地区——东江流域水资源合理配置。陈文艳等（2009）针对流域水资源配置涉及水资源、社会经济及生态环境等诸多影响因素，选用生活、工业、农业与生态四个配水量作为评价指标，提出了基于模糊识别的水资源配置评价方法，并以海河流域为例进行水资源配置方案评价。孙建光（2014）研究塔里木河流域可转让农用水权中的资源水价包含绝对水租、级差水租、水资源稀缺价值、水资源选择价值和超定额用水的水资源价值五部分。潘海英（2018）从经济责任、社会责任两个维度建构水权市场建设中政府责任的分析框架，并提出了中国特色水权市场建设中政府责任实现的六大机制。
通过对国内主要文献研究不难发现，对水资源配置研究由单目标向多目标，由水量向水质水量等方面拓展，同国外研究趋势是一致的。研究方法借助于其他领域最新技术和方法加以应用，研究主体大部分基于政府视角。总体表现为注重方法研究，并将此方法进行应用研究。通过对国内外文献研究，不难看出水资源具体配置手段，如计划、市场，研究较为全面和深入，尤其是引入了其他领域计算、模拟等新方法、新技术。但研究视角较为单一，还没有文献对不同配置手段和不同视角进行综合研究。本研究在这方面进行探索尝试，以形成多元视角下不同配置手段节水理论分析框架。