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水 利 学 报

２０２５ 年 １ 月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５６ 卷 第 １ 期

文章编号： ０５５９－９３５０（２０２５）０１－００２０－１２

水资源集对分析方法理论与应用研究进展

金菊良 ， 周亮广 ， 崔 毅 ， 吴成国 ， 周戎星 ， 张礼兵 １
１
１
３
１，２
１
（１． 合肥工业大学 土木与水利工程学院， 安徽 合肥 ２３０００９；
２． 滁州学院 地理信息与旅游学院， 安徽 滁州 ２３９０００；
３． 安徽建筑大学 环境与能源工程学院， 安徽 合肥 ２３０６０１）
摘要： 集对分析方法应用同、 异、 反一分为三辨证思维， 处理水资源复杂系统不确定性问题具有独特优势， 已成
为定量计算与物理解析水资源不确定性问题的重要前沿和研究热点。 针对有些集对分析方法的物理解析不清晰、
计算公式不统一等问题， 结合文献计量分析， 系统总结了近 ２５ 年来水资源集对分析方法理论和应用研究进展。
结果表明： （１）水资源集对分析方法历经移植、 耦合、 创新三个发展阶段， 移植期发展较为缓慢， 耦合、 创新期
中偏联系数、 减法集对势等新的伴随函数方法推动水资源集对分析方法不断快速发展。 （２）水利、 资源和环境科
学是目前集对分析方法研究的主要领域， 水资源问题综合评价为主要研究热点。 （３）伴随函数中减法集对势快速
发展为相对独立的重要方向， 并与偏联系数、 半偏联系数等方法耦合出一系列水资源集对分析新方法， 而高阶偏
联系数计算、 联系熵物理内涵等系列问题仍未形成共识， 邻联系数的研究还较少。 （４）目前水资源集对评价是热
点研究领域， 集对预测仍以单要素预测为主， 集对决策仍属系统评价范畴， 定量化决策和推理模型研究不足。 由
此， 对集对推理等水资源集对分析方法发展趋势进行展望， 以期为水资源复杂系统不确定性分析、 结构水资源学
等发展提供辩证思维和理论方法。
关键词： 水资源集对分析方法； 集对系统； 同异反关系； 一分为三； 辩证关系； 集对势； 偏联系数； 半偏联系数
中 图 分 类 号 ： Ｔ Ｖ ２ １ ３ ｄｏｉ： １０．１３２４３∕ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２４０２４６
文献标识码： Ａ

１ 研究背景

连接地球表层五大圈层的水资源系统是水资源利用与经济社会发展和生态环境保护各要素相作用
形成的复杂系统 ［１］ ， 人类活动和气候变化的叠加作用使得水资源与能源、 粮食和生态系统之间的作用
关系更趋复杂， 水资源安全保障日趋严峻 ［２］ 。 从系统结构角度探析水资源系统内部要素间、 水资源系
统与环境间的结构关系及关系间的作用与转化是水资源系统工程研究的重要前沿 ［３－４］ ， 这些结构关系
反映事物普遍联系， 符合对立统一的辩证发展规律 ［５］ 。 一切事物都以一分为三的方式对立统一地存
在、 联系和运动发展 ［６］ ， 一分为三理论作为事物产生、 发展和运动的普遍规律， 是分析和解决问题的
基本方式方法 ［７］ 。 基于此， 赵克勤 ［８］ 先生认为应采用系统科学的研究思路探讨系统不确定性的复杂
性， 于 １９８９ 年提出了系统不确定性分析理论———集对分析（Ｓｅｔ Ｐａｉｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ， ＳＰＡ）， 其核心思想是将
确定性与不确定性作为同一个系统的组成部分， 采用同、 异、 反三种关系一分为三地构建联系数来模
拟事物关联属性的辩证关系结构 ［９］ ， 定量分析表征确定性与不确定性之间关系结构及其相互转化 ［５］ 。
由于联系的普遍性， 水资源复杂系统中存在大量集对现象。 结合水资源问题确定研究目标， 模拟
辩证关系结构， 识别构建水资源问题集对， 并就集对事物关联属性进行一分为三的同一性、 差异性和

收稿日期： ２０２４－０４－２８； 网络首发日期： ２０２５－０１－０２
网络首发地址： ｈｔｔｐｓ：∕∕ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ∕ｕｒｌｉｄ∕１１．１８８２．ＴＶ．２０２５０１０２．１００２．００１
基金项目： 国家自然科学基金项目（Ｕ２２４０２２３， ５２１０９００９）； 安徽省自然科学基金项目（２２０８０８５ＵＳ０３， ２３０８０８５ＵＳ０６）
作者简介： 金菊良（１９６６－）， 博士， 教授， 主要从事结构水资源学研究。 Ｅ－ｍａｉｌ： ＪＩＮＪＬ６６＠１２６．ｃｏｍ
通信作者： 崔毅（１９９０－）， 博士， 讲师， 主要从事水资源系统工程研究。 Ｅ－ｍａｉｌ： ｙｃｕｉ＠ｈｆｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
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