基于Copula函数的水-能源-粮食共生安全风险概率

李红芳，王会肖，赵茹欣，杨雅雪，郭嘉豪

基于Copula函数的水-能源-粮食共生安全风险概率

李红芳，王会肖※，赵茹欣，杨雅雪，郭嘉豪

（北京师范大学水科学研究院，北京 100875）

水、能源和粮食是人类赖以生存和发展的重要资源，三者之间的交互关系被称为水-能源-粮食纽带关系(Water-Energy-Food nexus，WEF nexus)。基于共生理论，以稳定性（Stability，）、协调性（Coordination，）和可持续性（Sustainability，）指数评价辽宁省WEF系统协同安全水平，采用Copula函数计算其联合风险率分析不同组合的风险。结果表明：2000—2018年辽宁省WEF系统联合风险率（≤0.4，≤0.4，≤0.4）为0.16，极不安全概率（≤0.2，≤0.2，≤0.2）为0.06，协同安全水平指数为0.33～0.65，由不安全转向较安全状态，说明辽宁省WEF系统发生风险的概率较小、协同安全水平逐渐被改善。此外，-、-和-联合风险率分别为0.26、0.17、0.18，且随WEF系统稳定性和可持续性任一指数增加，协调性风险率（≤0.4）可达60%～70%，说明辽宁省WEF系统协调性安全有待加强，尤其是农业用水效率的提高和能源消费模式的转变。

系统；稳定；WEF系统；协同安全水平；联合风险率；辽宁省

0 引 言

水-能源-粮食纽带关系是用以描述当今全球性资源短缺背景下水资源、能源和粮食相互制约或促进关系以及复杂内在机理的概念。随着人口的增长和经济社会的高速发展，人类对水资源、能源和粮食的需求不断增加，预计到2030年，全球对水、能源和粮食的需求将分别增加约40%、50%和35%[1]。同时，人口膨胀、资源短缺和环境恶化三大问题与水-能源-粮食（Water-Energy-Food，WEF）系统关系密切，应对粮食、能源和水资源需求已经成为人类社会发展的重大挑战[2]。2011年1月，世界经济论坛发布的《全球风险报告》提出“水-能源-粮食风险群”的概念，并将其列为全球三大风险群之一[3]。……