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《基于GM(1,1)模型的我國廢水排放量及治理狀況分析.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第44卷第16期數(shù)學的實踐與認識Vo1.44,No.162014年8月MATHEMATICSINPRACTICEANDTHEORYAug.,2014基于GM(1,1)模型的我國廢水排放量及治理狀況分析李月秋(齊齊哈爾大學理學院,黑龍江齊齊哈爾161006)摘要根據(jù)近10年我國廢水排放及治理現(xiàn)狀,應用GM(1,1)模型預測出今后10年我國廢水排放及治理狀況并分析了廢水排放量及治理費用增加的主因,為有關部門制定相關法規(guī)提供理論依據(jù).關鍵詞廢水排放量;GM(1,1)模型;預測1引言灰色預測模型可在信息不完全的情況下,進行較為精確的預測,單數(shù)據(jù)微分模型有較好的擬合和外推特征,具有所需樣本數(shù)據(jù)少,
2、運算簡便等特點,自從1982年以來,在許多領域都有著比較廣泛的應用,如文獻[1—4].本文應用GM(1,1)模型并根據(jù)近10年我國廢水排放及治理現(xiàn)狀,對今后10年我國廢水排放及治理狀況進行了預測,預測結果顯示我國在不斷增加人力、物力、財力進行廢水的治理,為了避免這種狀況,本文分析了廢水排放量及治理費用增加的主因,為有關部門制定相關法律法規(guī)提供理論依據(jù).2GM(1,1)模型設非負序列(。)=f(?!?1),(?!?2),?,(。(佗)),其中(。)()o,=1,2,·一,n.令()表示(。)的1—G0(一階累加序列),()=((。(1),(。(2),?,(。)(佗)),其中z()()=∑z
3、(。)(),=1,2,·一,佗.令z()為()的緊鄰均值生成序列,()=(()(2),((3),?,z((n)),其中((k)z=0.5『((k)+((k一1)1,k=2,3,?,禮,若a:[n,6I為參數(shù)列且令y=[(。)(2)(。)(3)...(。)(n)]T,口=I—z‘‘2一‘1)‘3:::一‘‘nl則GM(1,1)模型(。()+az((憊)=b的最小二乘估計參數(shù)列滿足:.a(chǎn):(BT.B)~.BT.Y收稿日期:2o13—05—26資助項目:黑龍江省教育廳科學技術研究項目(12541869);齊齊哈爾大學教育科學研究重點項目(2012121)130數(shù)學的實踐與認識44卷則時間響應序
4、列為:((+1)=((。(1)一)·e一+b,=1,2,3,?,n還原值為岔(。(+1)=(1一eo)-((。j(1)一)·e~,=1,2,3,?,n.3我國廢水排放量及治理狀況預測表l廢水排放和治理情況統(tǒng)計表數(shù)據(jù)來源:中國環(huán)境年鑒2005-20103.1廢水排放總量的預測設(。)=(524.5,536.8,556.8,571.7,589.7,617.3)表示2005—2010年廢水排放總量1)對(。)作1一AGO,得x():(((1),((2),((3),((4),((5),z((6))=(524.5,1061.3,1618.1,2189.8,2779.5,3396.8)2)對()作緊
5、鄰均值生成.令((尼)=0.5Ix(()+((一1)],得z()=(((2),(’(3),z()(4),z(’(5))=(792.9,1339.7,1904.0,2484.7,3088.2)于是B=-792_9一9_7一4_0—24.7—38]Tl廠=[536.8556.8571.7589.7617.3]I’3愀:(BT~B)-1.BT.y=[],得姍34)確定模型時間響應式為(+)=((0()一蘭)·e—m+b=(524.5+15071.3).e。m。一一15071.3,k=0,2,?,5.l6期李月秋:基于GM(1,1)模型的我國廢水排放量及治理狀況分析1315)求()的模擬值()=
6、(((1),((2),圣((3),圣((4),((5),((6))=(524.5,1060.6,1615.2,2188.9,2782.2,3396.0)6)還原求出(0)的模擬值.又(。)=(仝(。(1),圣(。)(2),圣(。(3),仝(。(4),(?!?5),(。(6))=(524.5,536.1,554.6,573.7,593.3,613.8)7)檢驗誤差殘差:E()=(。)()一(。(),相對誤差:Ak=.表2誤差檢驗表平均相對誤差:△==0.412%,此模型精度較高,可以預測廢水的排放總量8)預測2011—2020年廢水排放量預測公式為:圣(。)(k+1)=()(k+1)一()
7、(k):(1一e一。-。。。)×15595.8.e。。。。一,尼=6.7.?.15表32011—2020年廢水排放總量應用同樣的方法可以預測出今后10年的a工業(yè)廢水排放、b生活廢水排放、C廢水治理設施數(shù)、d廢水治理能力、e廢水治理設施運行費用、.廠廢水污染物在線監(jiān)測儀器套數(shù),預測結果如下:預測公式為:0:(。)(k+1):岔()(+1)一()()=(1一e一?!?。。。)×4456.2.e?!ぁ?。。k=6,7,?,15;b:工業(yè)廢水排