Simulation of the entire process and multi-dimensional sustainability assessment of regional water footprint supply chain using the SCOR-SD-BN coupled framework

方法

SCOR模型、系统动力学、贝叶斯网络、模糊逻辑与语义映射。

发现

水足迹供应链成本收益先增后减，苹果和肉牛链可持续性最强，大豆和羊链最弱。

机会点

可将该框架推广至其他区域或作物，结合实时数据实现动态水足迹可持续性预警。

背景 全球水资源面临污染、过度开采和分配不均等严峻挑战，亟需构建科学框架以有效评估水资源管理的可持续性。目的 本研究建立农业水足迹供应链的理论框架，直接阐明从农田用水到最终产品的转化机制与可持续评价方法，并构建黑龙江省农业水足迹的系统动力学模型，模拟动态过程，实现多维可持续性的实时评估，并分析主导路径。方法 借鉴供应链运作参考（SCOR）模型，本研究将水足迹（WF）和水价值分别等同于供应链的总成本和总收益，建立了从水消耗到产品端的WF供应链转化机制，并运用系统动力学（SD）模型模拟黑龙江省整个WF供应链过程，定量分析供应链结构多样性和扰动放大效应。在此基础上，构建涵盖经济、环境和社会维度的多维评价指标体系，并结合贝叶斯网络（BN）、模糊逻辑和语义映射，实现区域WF供应链可持续性的多维动态评价和主导路径识别。结果与结论 研究结果表明：（1）2000年至2050年，黑龙江省WF供应链的总成本和总收益均呈现先增后减的趋势，扰动放大效应存在于所有部门WF供应链中。（2）在农业中，苹果和肉牛供应链的可持续性最强，而大豆和绵羊供应链的可持续性最弱。在工业中，食品制造业的可持续性最强，而电热和冶金部门的可持续性最弱。（3）WF供应链的综合可持续性指数在2000年至2025年间呈现明显的波动上升轨迹。在既定情景下，该指数预计在2026年至2050年间总体继续上升，约在2045年达到约0.83，进入高可持续