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水污染物总量分配是以水质达标为前提,将污染物允许排放量分配到污染源或排污区域的过程,是实施污染物总量控制的技术基础。受分配方法、主观决策等因素影响,总量分配结果表现出不确定性。对总量分配的不确定性进行评估,提高总量分配科学性和可靠性具有十分重要的意义。在系统论述国内外水污染物总量分配理论方法的基础上,针对污染物总量分配的多目标问题,以渤海作为案例,构建了基于合理性指数的污染物总量分配模型。渤海污染物总量分配模型的权重系数是影响污染物总量分配结果的重要因素,由于这些权重因子依赖于人们的主观选择,因此表现出明显的不确定性。为保证总量分配结果的合理性与公平性,减小模型权重系数不确定性对总量分配结果的影响,论文采用HSY方法研究不同模型参数对污染物总量分配的敏感程度；采用问卷调查的方法,对专家决策偏好的不确定性进行了分析；采用专家决策和随机模拟相结合的方法,合理性指数及其构成因子对污染物总量分配的不确定性进行了分析。基于上述方法,对模型权重因子的不确定性而导致的污染物总量分配安全余量进行了分析,研究表明：(1)6个总量分配因子对TN、TP总量分配的敏感程度有所差异。对TN分配结果的敏感程度依次为环境容量>耕地面积>人口>水资源量>现状负荷>GDP；对TP分配结果敏感程度依次为耕地面积>人口>GDP>水资源量>现状负荷>环境容量。(2)专家决策对污染物总量分配具有一定的影响。选取TN、TP作为污染指标,依据30名不同领域决策专家对总量分配因子进行打分,采用合理性指数模型计算渤海总量分配,结果根据30名专家权重值计算的TN分配量平均值为1.64万t/a,标准差为0.16万t/a,变差系数为9%；最大值和最小值相对平均值偏离比例分别为31%和-13%。TP分配量的平均值为0.12万t/a,标准差为0.014万t/a,变差系数为12%；最大值和最小值相对平均值偏离比例分别为32%和-19%,说明不同专家权重方案给负荷总量分配结果带来一定的影响。(3)TN、TP公平性指标与经济性指标成负相关。TN公平性指标变化14.26%时,经济性指标变化率为47.89%；TP公平性指标变化14.24%时,经济性指标变化率为47.16%。对污染源进行负荷分配的过程中过多要求污染源之间的公平性会导致经济性下降,总量分配决策方案的效率性欠佳、各污染源的水质治理结果可能不明显,影响方案的实施。(4)结合总量分配因子权重值得范围变化、决策偏好的不确定性,分析由于污染物总量分配权重因子不确定性而造成的安全余量。当总量分配因子权重值变化±5%时,]TN、TP安全余量变化幅度为1.1%和2.3%；当总量分配因子权重值变化±10%时,TN、TP安全余量变化幅度为2.4%和4.6%,这说明由于总量分配因子权重不确定性给污染物总量分配结果所造成的不确定性是可控的,不会对总量分配结果的可靠性产生根本性的影响。