本文运用两种方法对两个地区存在的不同问题分别进行讨论,并提出了解决方案以及建议,为实现环境、经济、社会可持续协调发展做出贡献。首先,本文针对农业灌溉过程中的多种不确定性和复杂性,构建了广义模糊两阶段(GFTSP)不确定性优化模型,以解决表达为概率分布,模糊集和模糊随机的参数变量的不确定问题。同时借助鲁棒逐步交互式算法,得到GFTSP模型的在不同隶属度的广义模糊线性规划子模型。表达为模糊隶属函数的概率信息也会在目标函数和决策变量的结果中展示出来。本文将GFTSP模型应用于内蒙古河套灌区的农业水资源管理的实例研究中,得到不同流量条件下河套地区提供给不同地区的不同作物灌溉水量最优范围等结果,此外,结合农业水土规划与违反风险相关的经济损失信息,该研究为相关管理者调整农业种植结构以及优化水资源配置提供决策支持,促进当地农业经济的可持续发展。其次,本文开发了广东省虚拟水投入产出模型,基于广东省2012年的价值型投入产出表,量化广东省各经济部门的虚拟水使用量,系统从整体上分析所有经济部门之间的虚拟水联系。用NCA和NUA分析了虚拟水在各部门之间的流动方式和分布情况,并提出了万元GDP虚拟水使用量的新指标来评价广东省虚拟水的贡献程度。结果表明,整个水资源系统网络负面效用关系较多,水资源系统网络不健康。农林牧渔业是一块比较庞大的虚拟水消耗群体,为了减少农林牧渔业的虚拟水用水量,应该尽量提高机器制造技术或者从其他地区进口大型机器设备。通过对虚拟水网络各部门之间控制依赖关系的分析,对今后广东省的水资源合理利用方式也提出了有效建议。