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《灰色理論在旱災(zāi)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、灰色理論在干旱預(yù)測(cè)中的應(yīng)用摘要灰色災(zāi)變預(yù)測(cè)的任務(wù)是給出下一個(gè)或幾個(gè)異常值出現(xiàn)的時(shí)刻，以便人們提前防備，采取對(duì)策，減少損失。作為灰色預(yù)測(cè)模型的應(yīng)用，本文利用某地區(qū)連續(xù)24年平均年降水量(單位：毫米)的原始數(shù)據(jù)，根據(jù)本地區(qū)干災(zāi)害天氣的實(shí)際情況及特點(diǎn)，以年降水量小于390伽作為界常值指標(biāo)，本文中干旱預(yù)測(cè)嚴(yán)格說(shuō)是異常值預(yù)測(cè)，主要是對(duì)干旱災(zāi)害岀現(xiàn)時(shí)間的預(yù)測(cè)，即干旱岀現(xiàn)的年份預(yù)測(cè)。設(shè)X為原始數(shù)據(jù)序列，將大于390的數(shù)據(jù)組成新的數(shù)據(jù)序列；Q,成為X的災(zāi)變數(shù)列，并記災(zāi)變口期序號(hào)數(shù)列但色的級(jí)比并沒(méi)有全落在可容覆蓋
2、(0.75151.3307),故需要對(duì)$作合適的變換處理，取常數(shù)25,進(jìn)行平移，得到Q)二@)+25,經(jīng)檢測(cè)級(jí)比在可容覆蓋范圍內(nèi)，經(jīng)計(jì)算Q及其一次累加1-AG0序列為。⑴及的緊鄰生成序列為Z⑴,建立災(zāi)變GM(1,1)模型g⑹+血⑴⑷二趴進(jìn)行分析計(jì)算、旱災(zāi)預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)結(jié)果表明第27年將出現(xiàn)旱災(zāi)。經(jīng)殘差檢驗(yàn)分析，模型精度較高，并對(duì)實(shí)測(cè)資料進(jìn)行檢驗(yàn)，效果較理想。關(guān)鍵詞：干旱灰色預(yù)測(cè)災(zāi)變預(yù)測(cè)可容范圍精度檢驗(yàn)一.問(wèn)題重述某地區(qū)平均降水量(單位：毫米)的原始數(shù)據(jù)為：X={x(l),x(2),...,x(24)
3、J={386.6,514.6,434.1,484.1,647.0,399.7,49&7,701.6,254.5,463.0,745.0,398.3,554.5,471.1,384.5,242.5,671.7,374.7,458.9,511.3,530.8,586.0,387.1,454.4},規(guī)定年降水量§<390(毫米)為旱災(zāi)年，試作旱災(zāi)預(yù)測(cè)。問(wèn)題分析灰色系統(tǒng)(greysystem)即指信息不完全、不充分的系統(tǒng)?；疑到y(tǒng)理論GM(1,1)代表1個(gè)變量的一階微方方程，它既是一種動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)模型，又
4、是一種連續(xù)的數(shù)學(xué)函數(shù)。其根據(jù)聯(lián)度收斂原理、生成數(shù)、灰導(dǎo)數(shù)和灰微方程等論據(jù)和方法來(lái)建模。建模技巧是利用量化方法將雜亂無(wú)章的原始數(shù)據(jù)列，通過(guò)累加生成處理，使之變成有規(guī)律的原始數(shù)據(jù)列，利用生成后的數(shù)據(jù)列建模，在預(yù)測(cè)時(shí)再通過(guò)還原檢驗(yàn)其誤差。它對(duì)未來(lái)的研究具有重要意義，應(yīng)用該方法對(duì)各種自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)，是減輕災(zāi)害和作出科學(xué)決策的重要措施之一?；疑珵?zāi)變預(yù)測(cè)的任務(wù)是給出下一個(gè)或幾個(gè)異常值出現(xiàn)的時(shí)刻，以便人們提前防備，采取對(duì)策，減少損失。作為灰色預(yù)測(cè)模型的應(yīng)用，本文對(duì)異常值出現(xiàn)的時(shí)間序列進(jìn)行研究，預(yù)測(cè)下個(gè)異常值
5、出現(xiàn)即干旱出現(xiàn)的年份。三.符號(hào)說(shuō)明表一X原始序列X?災(zāi)變序列Co災(zāi)變口期序列2(0)災(zāi)變?nèi)掌谄揭坪笮蛄袨?zāi)變?nèi)掌谄揭坪笠淮卫奂有蛄幸淮卫奂有蛄械墓烙?jì)值0())災(zāi)變?nèi)掌谄揭坪笮蛄械墓烙?jì)值Qo災(zāi)變?nèi)掌谛蛄械墓烙?jì)值a發(fā)展灰度b內(nèi)生控制灰度a緊鄰生成數(shù)列的權(quán)值z(mì)⑴一次累加序列的緊鄰生成序列?模型假設(shè)1?假設(shè)所給數(shù)列真實(shí)反映當(dāng)?shù)亟邓闆r;2?忽略隨機(jī)因素對(duì)平均降水量的影響；3.假設(shè)原始數(shù)據(jù)屮的下標(biāo)為年份。五.模型建立設(shè)X為原始序列,取x(i)eX且X(i)<390構(gòu)成新序列X：得到X了二{x仃)，x(9),
6、x仃5),x(16),x(18),x(23)}(1)為災(zāi)變序列，則稱20=(1,9,15,16,18,23}型災(zāi)變口期序列?！猀()的級(jí)比數(shù)列為I={0.1111,0.6000,0.9375,0.8889,0.7826}(2)可容覆蓋范圍為(0.75151.3307)Q的級(jí)比數(shù)列為無(wú)的值并不都在它的可容覆蓋范圍內(nèi)，故需要對(duì)進(jìn)行合適的平移變換，經(jīng)過(guò)一系列的取值、檢驗(yàn)，得到新的序列0二@)+25,Q。的一次累進(jìn)1-AG0序列為。⑴其中聲二立Q)⑴得到i=lQ⑴二{26,60,100,141,184,
7、232}取。⑴的加權(quán)均值,則z⑴伙)二aQ(l)伙)+(1-a)2(,)伙-1)伙二2,3,4,5),a為確定參數(shù)，在這里我們?nèi)二0.5,在后邊的模型檢驗(yàn)中我們會(huì)加以說(shuō)明記Z⑴=(z⑴(2),z⑴(3),…,z⑴(5),Z⑴⑹)，(3)于是GM(1,1)的白化微分方程模型為^~+aQ("=b,(4)clt其中a是發(fā)展灰度，b是內(nèi)生控制灰度.由于0⑴伙)-Q⑴伙-1)=0⑹(k),取Q?伙)為灰導(dǎo)數(shù)，z⑴伙)為背景值,則將方程(4)對(duì)相應(yīng)的灰微分方程為Q⑼伙)+血⑴伙)=b(k=2,3,4,5,
8、6)或Q⑼伙)=-az(l)伙)+b(k=2,3,4,5,6),則矩陣形式為Y(0)=B-(a,b)T,其中y(0)=(00)(2),e(0)(3),…,e(0)(6))r,B—Z⑴(2)-Z⑴(3)…-Z⑴⑹丫11…1丿用最小二乘法求的參數(shù)的估計(jì)量為(a9b)T={BTBYXBT.于是方程(4)的特解為/(5)J、q(/+i)=e<0)(D—?Ia丿A(1)A(I)-ak_e-a(k-l)y(6)A(0)Q伙+1)=(2伙+D—Q⑴伙)=e(0)(D——?(￡$0伙+1)=2(0)伙+1)_2
