针对传统的区域水资源可持续承载力预测系统耗时长、预测结果准确率低的问题，引用大数据技术设计一种新的区域水资源可持续承载力预测系统。由总控层、分系统功能层、子系统功能层和系统支撑功能层四部分组成系统硬件，同时，引入实时监测模块、信息管理模块、决策支持模块以及远程控制模块。利用显示按钮和退出按钮设计软件显示界面，通过系统初始化，样本数据读取，样本内部零矩阵定义，计算各个指标比重以及水资源可持续承载力输出等步骤组成软件流程。为检测系统效果，与传统预测系统进行实验对比，结果表明，基于大数据设计的区域水资源可持续承载力预测系统可在短时间内地完成预测工作。
水资源是维持人类生存和社会发展不可或缺的自然资源，我国水资源相对短缺，且时空分布不均。近几十年来，随着气候变化和人类社会经济的发展，部分地区缺水形势十分严峻，规划水资源论证，水资源已成为制约地区社会经济发展的“瓶颈”因素，水资源承载力研究也成为可持续发展研究和水资源安全战略研究的基础课题。
水资源承载力的概念是我国学者早提出来的，随后国内不少对其定义进行了集中探讨。同时期，国外与水资源承载力相近的概念有“可持续利用水量”、“水资源紧缺程度指标”等。虽然多种定义表述略有不同，但可以将其概括为水资源对区域社会经济和生态环境的“支撑能力”或“支撑规模”。
为提高水资源短缺区域的水资源利用效率，实现区域水资源初始配置后的有效再配置，提出三阶段水资源短缺区域水资源优化配置方法：阶段１，利用的“优先规则”构建部门间水资源合作清晰联盟的用水收益支付函数，对联盟成员水资源共用、获益方式进行了合理刻画；阶段２，基于 ｃｈｏｑｕｅｔ积分形式的模糊合作博弈、阶段１中的清晰联盟支付函数，构建部门间水资源模糊联盟支付函 数；阶 段３，基 于 上 述 成果，构建水资源短缺区域水资源优化配置模型，求解得到用水部门水资源合作联盟，并将求得的模糊联盟视为大联盟，通过求解其核仁解获得模糊联盟的收益分配。
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