Modèles d'allocation de l'eau en équilibre de Stackelberg robuste dans des zones de nappes phréatiques superficielles

Résumé Il est difficile pour les décideurs (DMs) de faire face aux incertitudes dans des systèmes de ressources en eau agricole à niveaux multiples, où les DMs prennent des décisions indépendamment mais ont des niveaux de pouvoir différents. Dans cet article, nous modélisons le système de ressources en eau agricoles à plusieurs niveaux sous des incertitudes profondes en tant que jeu de Stackelberg, utilisons la programmation à niveaux multiples pour résoudre des problèmes d'allocation d'eau en équilibre, et introduisons des métriques de robustesse dans la programmation à niveaux multiples pour équilibrer la faisabilité de la solution et l'optimalité du modèle dans des environnements incertains. L'approche est appliquée à une zone de nappe phréatique superficielle avec trois niveaux de décision, poursuivant, du niveau supérieur au plus bas, une production alimentaire élevée, une allocation équitable de l'eau, et un bénéfice économique accru. Le modèle a généré une série de solutions d'équilibre optimales avec différents degrés de robustesse. Les DMs peuvent choisir des solutions "rationnelles" en fonction de leurs coûts acceptables, du degré de robustesse orienté, des valeurs objectives attendues, et de l'évaluation des risques avancée des incertitudes. Parmi ces solutions, nous capturons un point critique avec des valeurs objectives élevées et une forte robustesse, où les DMs peuvent réaliser à la fois l'optimalité objective et la robustesse de la solution à un faible coût. L'approche proposée dans cette étude fournit un soutien à la décision a posteriori pour prendre en compte la robustesse de la solution lors de la conception de politiques dans des systèmes de ressources en eau agricoles à niveaux multiples sous des incertitudes profondes.