在应用模型进行湖泊富营养化管理的过程中，不确定性是不能忽视的。本项研究运用结合了灵敏度分析和多元回归分析的Monte Carlo方法对西湖富营养化生态模型（LEEM）在实际应用过程中的不确定性进行了定量分析。在此基础上，还引入热力学概念“（火用）”和随机动态规划（SDP）模型对LEEM进行整合优化，探索开发了一个整合富营养化模拟、不确定性分析以及数学优化的管理模型框架。通过构建面向应用的富营养化管理优化模型，为管理决策者提供了有价值的信息。根据这些信息，结合数学优化模型，可以了解各种情况下的水质风险概率，客观评价并选择合适的管理策略和整治措施，在可接受的风险水平上进行决策，以实现西湖富营养化的有效控制和区域的可持续发展。研究结果表明，在当年环境条件下，西湖6月份发生“水华”的概率约为3％。通过引水1.55×10₇吨和3.1×10₇吨来使西湖浮游植物生物量PHYT降低2％以上的概率分别是44％和61％左右；减少底泥中营养物释放量的1／3和1／2_使PHYT降低12％以上的概率分别是9％和83％左右。模型的整合优化结果还表明，要想以最低的控制费用取得最大的PHYT减少量，底泥营养盐释放量应减少1／2左右。