تدوین مدل تلفیقی تخصیص بهینه آب با رویکرد بازی های همکارانه مطالعه موردی: سد شهید رجایی

رشد جمعیت و محدودیت منابع آب، موجب اهمیت بهره برداری بهینه از منابع موجود شده است. نگرانی اصلی در زمینه مدیریت منابع آب، تخصیص عادلانه است. بنابراین، تخصیص بهینه منابع با درنظر­داشتن مطلوبیت ذی­نفعان و محدودیت­های فیزیکی مسئله امری ضروری است. در این پژوهش، رویکرد نظریه بازی­ها برای تخصیص آب از سد شهید رجایی با توجه به تقسیم عادلانه سود میان ذی­نفعان مورد استفاده قرار گرفته است. ابتدا مقدار آب قابل­دسترس با سیاست بهره­برداری استاندارد تعیین و سپس مدل بهینه­سازی تخصیص آب با رعایت عدالت بدون توجه به سود اقتصادی تدوین گردید. این مدل برای تعیین سهم آب شرکت­کنندگان در ائتلاف­ها اجرا شد. سپس، ائتلاف­های ممکن به­منظور افزایش سود کلی سیستم با روش شاپلی تشکیل و سود حاصل از هر ائتلاف محاسبه گردید. درنهایت، به­منظور تخصیص مجدد سود به بازیکنان جهت ترغیب آن­ها به شرکت در ائتلاف کل از رابطه ارزش شاپلی استفاده شد. تلفیق مدل بهینه­سازی الگوریتم ژنتیک با نظریه بازی­های همکارانه به روش شاپلی کریسپ از نوآوری­های این پژوهش می باشد. نتایج به­دست آمده نشان می­دهد که استفاده از روش پیشنهادی سود ذی­نفعان را افزایش می­دهد به­طوری­که با تشکیل ائتلاف کل، سود ذی نفعان بین ۶ تا ۱۶ درصد و سود کلی سیستم ۱۰ درصد افزایش یافته است. این میزان افزایش سود با مدل تلفیقی پیشنهادی بدون نیاز به هیچ­گونه هزینه اضافی و تنها با تغییر در مدیریت بهره­برداری قابل اجرا خواهد بود.

کلیدواژه ها:

تخصیص آب ، سد شهید رجایی ، مدل بهینه سازی ، نظریه بازی ها ، مدیریت منابع آب