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龙图腾网获悉中国市政工程华北设计研究总院有限公司申请的专利一种基于Copula函数的城镇水、能源与环境系统的优化决策管理方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114185960B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111382016.X，技术领域涉及：G06Q10/0637；该发明授权一种基于Copula函数的城镇水、能源与环境系统的优化决策管理方法是由张玮嘉;黄鹏;孙永利;田腾飞;赵青;张岳;李鹤男;范波设计研发完成，并于2021-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于Copula函数的城镇水、能源与环境系统的优化决策管理方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于Copula函数的城镇水、能源与环境系统的优化决策管理方法，包括：S1.构建城镇水中水环境容量与可用能源量的Copula联合分布函数；S2.建立城镇水、能源与环境系统的资源优化配置及联合风险管理模型；S3.求解城镇水、能源与环境系统的资源优化配置及联合风险管理模型；本方法实现了不确定条件下城镇水‑能源‑环境系统水量和能源的优化配置及联合风险管理。提供不同风险情景组合下，以经济效益最大化基础上的城镇水‑能源‑环境系统资源优化配置方案与污水处理工艺长期规划方案，并帮助决策者更好地实现联合违约风险与系统收益的权衡，为实现城镇风险可控以及水‑能源‑环境的协同发展提供了科学方法。

本发明授权一种基于Copula函数的城镇水、能源与环境系统的优化决策管理方法在权利要求书中公布了：1.一种基于Copula函数的城镇水、能源与环境系统的优化决策管理方法，其特征在于，包括以下步骤： S1.构建城镇水中水环境容量与可用能源量的Copula联合分布函数； S11：时序数据资料统计；识别分析城镇水中水环境与能源情况，收集相关水质和用电量数据； S12：变量相关性度量；根据历年统计数据度量城镇水中的水环境和能源的依存关系； S13：单变量边缘分布函数确定；选取适当的边缘概率分布函数线型，并利用最大似然法估计边缘概率分布函数的参数，采用非参数Kolmogorov-Smimov拟合优度检验，选择最合适的能源和水资源的边缘概率分布类型； S14：多变量Copula联合分布函数确定；通过分布函数假定、参数估计、拟合优度检验选择最合适的Copula函数刻画城镇水系统中的水环境容量-能源联合分布函数； S2.建立城镇水、能源与环境系统的资源优化配置及联合风险管理模型； S21：系统复杂性识别与解决；1为了有效解决系统中以区间数和概率密度表示的区间和随机不确定性，并且分析与决策相关的预设情景，并在随机事件发生后进行修正使得由于第一阶段决策中不确定信息带来的决策失误导致的系统惩罚最小化，引入区间两阶段随机规划；2为了处理由于污水处理工艺选择导致整数变量和连续性变量同时存在于规划模型中的决策问题，引进混合整数规划方法； S22：风险识别；风险是由系统的不确定性因素引起的，同时，城镇水系统中水环境容量和能源之间存在错综复杂的互动关系，呈现出非线性、动态性和不确定性，水环境和能源两个子系统相互影响产生系统联合短缺风险； S23：风险度量；为了在不确定条件下，有效利用和量化不同随机变量随机过程带来的互动关系以及系统的联合短缺风险，引入机会约束规划和以上获得的Copula联合分布函数；将Copula函数与CCP相结合能够实现在CCP中表征水环境与能源子系统的单个违约风险概率约束和水-能源-环境联合系统的联合违约风险概率约束的关系； S24：风险决策；结合区间两阶段随机规划、混合整数规划、随机机会约束规划以及Copula分析方法，建立基于Copula分析的区间随机混合整数规划模型，实现不确定条件下城镇水-能源-环境系统水量和能源的优化配置及风险决策； S25：风险控制；设置不同联合风险概率水平和单一资源风险概率水平的风险情景组合实现系统风险控制； S3.求解城镇水、能源与环境系统的资源优化配置及联合风险管理模型； S31：将决策变量zj引入到模型中，使x±＝x-+Δx·z，其中Δx＝x+-x-，且z∈[0,1]； S32：将联合概率约束转化为一系列的线性约束，同时要求Copula函数的联合概率分布在每个线性约束的违反概率条件下满足给定条件的联合概率；为了获得设计违反约束的概率假设有m个随机变量，给定前m-1个设计违反约束概率为则可通过求解得到最后一个违反约束概率； S33：将不确定性约束转换为确定性约束 S34：对于目标函数最大化的优化模型先建立上界子模型并求解；可得到上限子模型优化结果：和 S35：基于上界模型的结果，代入求解下界子模型，可得到下限子模型优化结果：和 S36：合并上下界的结果即为该模型的最终结果；其中：

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