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第 25 卷第 4 期水 利 水 电 科 技 进 展2005 年 8 月Vol.25 No.4Advances in Science and Technolog══ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═Aug. 2005y of Water Resources基金项目： 华中科技大学博士后专项基金资助项目 （2005031） ； 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室开发基金资助项目 （2003S001）作者简介： 宋朝红 （1970—） ， 女， 湖北蕲春人， 博士， 从事水资源系统工程研究.协同进化在水资源领域的应用前景宋朝红1， 罗强2， 纪昌明3， 雷声隆2， 王乘1（1.华中科技大学水电与数字化工程学院， 湖北 武汉湖北 武汉430074；2.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，430072；3.华北电力大学能源与动力工程学院， 北京102206）摘要： 在简要介绍协同进化概念、 原理及研究现状的基础上， 通过分析水资源开发利用的特点， 探讨了将协同进化引入水资源领域的可行性， 并从水资源合理配置与可持续发展两方面讨论在水资源领域中引入协同进化研究的必要性， 并初步给出了水资源领域中协同进化的理论与技术研究框架，为水资源可持续发展由概念走向实际应用提供了新的思路和手段.关键词： 水资源； 协同进化； 可持续发展； 生态环境中图分类号： TV213.9文献标识码： A文章编号： 1006-7647 （2005） 04-0019-03Prospect analysis of application of co-evolution to water resources field/ /SONG Chao-hong1，LUO Qiang2，JI Chang-ming3，LEI Sheng-long2，WANG Cheng1（1. College of Hydropower and Information Engineering，Huazhong University of Science andTechnology，Wuhan 430074，China；2. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science，WuhanUniversity，Wuhan 430072，China； 3. School of Energy and Power Engineering，North China Electric Power University，Beijing102206，China）Abstract：Based on a brief introduction to the basic concept，principle，and research status of co-evolution and characteristics ofwater resources development and utilization，the feasibility and necessity of the introduction of co-evolution into water resourcesfield were discussed from aspects of reasonable allocation and sustainable development of water resources. A basic research framefor co-evolution theory and technology in water resources field was given，providing a new idea and means to prompt the sustainabledevelopment of water resources.Key words：water resources；co-evolution；sustainable development；eco-environment1协同进化简介“ 协同进化” 一词最早由利：屠孜模1］1964 年提出， 用以讨论植物与植食性昆虫相互作用对进化的影响. 1980 年杨岑［2］首次给出了协同进化的概念， 即一个物种的某一特性由于回应另一物种的某一特性而进化， 而后者的该特性也由于回应前者的特性而进化.协同进化论是对达尔文进化论的进一步完善与发展， 并成为现代生态学的一个重要的理论基础.达尔文进化论的核心是生存斗争， 适者存， 不适者亡，其实质是弱肉强食， 其结果是优胜劣汰.协同进化与达尔文进化论都认为生物种群是不断进化发展的.但协同进化同时认为一些生物种群的进化不是它们淘汰另一些劣等生物的结果， 而是与另一些生物种群的进化相关联的， 并且是相互受益的.在这个进化过程中， 优胜劣汰只有作为制约机制的一种并服从协同进化的总趋势才具有一定的积极意义.协同进化作为现代生态学的一个重要的发展观， 因其特别适合于复杂进化系统的动态描述， 已在不同层次上被应用.在宏观层次上， 协同进化的有关成果已被用来处理社会、 能源、 生态、 人地关系等［3 ～ 6］方面所存在的问题.在微观层次上， 借鉴协同进化机制， 将应用领域待求解的问题映射到生态系统， 通过对生态系统进化的模拟， 来获得问题的求解， 就产生了协同进化算法［7 ～ 10］， 它是对建立在达尔文优胜劣汰理论基础上的遗传算法的进一步完善与发展.已有的研究表明， 协同进化对于解决系统内部各单元之间既冲突又相互依赖的问题具有很好的指导意义.在水资源系统中， 由于水资源的短缺， 不同用水部门对水资源的需求矛盾较大， 存在竞争的一面， 与此同时， 又存在相互依赖的一面， 因此协同进化对解决水资源领域的一些问题也应具有很好的指·91·水利水电科技进展， 2005， 25 （4） Tel： 025-83786335E-mail： jz@ hhu. edu. cnhttp： / / kkb. hhu. edu. cn