水多、水少和水脏是我国区域水资源的三大问题,及时识别区域水资源开发利用过程中存在的问题和异常情况,判断人类社会经济发展对其影响的程度,避免和减轻由于区域水资源问题对社会经济和人民生活的影响,已经成为区域水资源预警理论研究中的重要内容。本文在参考国内外大量文献的基础上,结合区域水资源预警管理的实践,对区域水资源短缺预警进行了深入研究。运用系统分析和结构分析理论,采用逻辑演绎和实证研究相结合的方法,在分析区域水资源短缺的内涵和类型的基础上,筛选和确定区域水资源短缺影响因子,构建了区域水资源短缺预警指标体系；同时,通过阐述和运用人工神经网络模型的结构和特点,并分析其与模糊数学结合的可行性,建立了基于模糊人工神经网络的预警模型；其次,针对人工神经网络在中长期预警中存在的不足,阐述了多元自适应样条回归模型的建模过程和机理,并建立了具有中长期预警特点的非线性、非参数的多元自适应样条回归预警模型,依此判断区域水资源短缺风险强弱程度,及其可能的发展趋势,并通过后验差检验指标检验模型的有效性；最后以盐城市为例进行了实证分析,定性和定量对其水资源短缺进行了预警分析,寻求解决盐城市水资源短缺的对策和措施,为盐城市水资源管理提供科学依据和技术支撑,验证了本研究的科学性和适用性。