随着对清洁水需求的不断增加以及供应的有限性，水资源管理已成为当今社会面临的重大挑战之一。宾夕法尼亚州立大学的Renee Obringer教授领导的研究表明，改变人们对节水的态度可能会显著影响水的使用，从而帮助解决这一问题。
该研究成果已发表在《美国水资源协会杂志》上。
奥布林格指出，人口增长、农业需求和土地利用变化等多种因素导致了水资源需求的增加，尤其是在城市地区。同时，气候变化和干旱也可能导致某些地区水供应的减少。
水管理者通常通过扩展或开发新的水源来应对日益增长的水需求，例如扩大水库或抽取地下水，但这些措施并未触及问题的根本。Obringer认为，需要一种社会水文学的方法来理解人们的消费模式如何影响水系统，以便找到更有效的水管理策略。
“我们必须承认人类在水文系统中的作用，”奥布林格表示。“即使在地球最偏远的地方，水的使用方式也在发生变化。我们希望研究个人的决策或节水态度是否会影响社区的水资源供应，以及如果这些态度发生变化会有什么结果。”
奥布林格提到，过去的社会水文学研究主要关注社会经济地位和最终使用意图对消费的影响，但消费者的态度和社会规范常常被排除在外，因为它们会干扰预测模型，导致对水系统的过度预测或错误描述。
她指出：“在干旱时期，城市通常会鼓励甚至强制减少水的使用，以帮助保护水资源。然而，如果不改变与水资源保护相关的基本价值观、信仰和态度，这些措施往往难以成功，尤其是在长期内。”
意识到态度对行为的影响，Obringer和她的合作者——亚利桑那州立大学的Dave White——开发了一个基于主体的模型(ABM)，以研究节水态度对凤凰城水资源可用性的影响。ABM是一种计算机模型，用于模拟由个体单位（如人）组成的现实世界系统及其相互作用。
“我们模型中的主要实体是代理人，代表凤凰城的家庭，”奥布林格说。“基于之前在科罗拉多河流域三个大都市区进行的家庭调查结果，我们将凤凰城的家庭划分为七个对节水和参与节水计划持不同态度的原型群体。由于该地区经历了数十年的严重干旱，凤凰城的居民对节水政策和干旱情况非常熟悉。”
这七个原型分别是：中立型、个人主义型、可能参与型、关心型、参与型、自信否定型和不参与型。参与者和潜在参与者是相似的原型，他们都意识到保护项目的必要性，但“潜在参与者”表示他们不知道如何参与。此外，研究人员指出，尽管他们的研究仅限于凤凰城，但如果有数据，这些原型和模型可以推广到其他地区。
奥布林格表示：“动态ABMs的优势在于，它们能够解释水系统、气候和消费之间不断变化的关系，从而捕捉现代社会中的细微差别。”她指出，代理人的节水态度可以推动消费的变化，并最终影响系统行为。“过去使用的静态模型主要作为时间快照，并假设关系是固定的。”
研究团队进行了超过100次模型运行以验证模型的准确性，并将其应用于五种假设情景，从部分参与者转变为完全参与者，从“脱离”到“关注”。随后，他们为每个场景进行了额外的100次模型运行。
研究人员发现，当“可能的参与者”原型转变为“参与者”时，对整体水资源可用性的影响最大。在一种情况下，当一半的“潜在参与者”转变时，供水增加了4.5%——研究人员称这是一个显著的数字。他们建议，针对租房者的回扣计划或教育活动可能有助于在现实中促进这种转变。
奥布林格表示：“我们的研究结果表明，最佳做法是将干预措施集中在一小部分意识到问题但不确定如何帮助的居民身上。这些居民，即‘潜在的参与者’，不仅愿意参与节水项目，而且是凤凰城最常见的典型。这表明，即使让一小部分家庭改变原型，也能通过增加供应使水系统受益。”
研究人员指出，有针对性的运动成功的机会很高，并且更有可能在水的可用性方面产生显著影响。
奥布林格说：“这个模型并没有显示出什么样的政策或项目能成功地说服任何特定的群体。然而，测试场景的能力，看看什么样的群体或想法最值得关注，在他们每加仑水的使用中是无价的。”
她计划在这个模型的基础上进一步发展，下一步将重点结合预测的气候模型，研究未来由于气候变化可能出现的不同情景。目标是最终测试需求管理政策或其他变量，如预测人口增长。
奥布林格表示：“我认为，我们从这些结果中看到的一个关键问题是，尽管个人可能认为他们无法带来任何改变，但只需要一个临界群体——这并不一定意味着很多人——朝着同一个目标努力，就能改变结果。鼓励参与性的集体行动可以产生影响，并有望带来更快乐、更健康的社区。”
这项研究得到了美国国家科学基金会资助的美国国家社会环境综合中心的支持。
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