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论文论文论文论文论文(中文2).docx

上传人:w447750 2018/8/16 文件大小:286 KB

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文档介绍

文档介绍::..摘要:针对任务3,在论述离散二阶差分方程预测模型(DDEPM)推导过程的基础上,应用DDEPM方法,以2005—2015年的北京人口与供水量数据为基础数据,对北京2016—2030年的人口数值、水资源总量与用水量进行了预测。以环境驱动因素为依托,运用供需平衡模型,从生活用水、农业用水、工业用水三个大方面分析了水资源短缺对居民生活的影响。针对任务4,以经济、社会、环境综合效益最大为目标,建立水资源优化配置模型,和多目标鱼群-蚁群算法,其中将水资源短缺的主要驱动因素作为约束条件。以北京市为例,根据多目标鱼群-蚁群算法,设计了北京地区水资源干预计划,包括3年的水资源优化配置方案,外调水扩充水源方案,进行科学配水,有效的缓解北京水资源短缺问题。针对任务5,根据问题4的成果,得出干预计划将会使北京地区对于水资源匮乏敏感性降低,而后随着用水量、调水量的增加,干预计划方案逐渐失效,大约27年后,北京地区将会再度出现水资源稀缺状况。,在任务1中,创建一个模型,它能够有效的衡量提供清洁水的能力,建模过程中要考虑到动态特性的供需影响因素。,选一个水资源短缺的地区,解释为什么水资源是短缺的,并对导致水资源短缺的因素进行合理的解释。,建立模型预测15年内水资源供需情况,结合任务1中的多元线性回归模型,并结合环境因素,讨论未来15年内水资源供需情况对居民生活的影响。,选择一个区域为例,设计一个水资源干预计划,考虑所有导致水资源短缺的驱动要素,并分析该计划是如何解决水资源短缺问题的,并讨论其优缺点。,根据你所选择的区域,验证其水资源敏感性是否变化,以及探讨你所选区域何时会再出现水资源短缺情况。*影响水资源短缺的多个因素在未来没有突变情况发生。*影响水资源短缺的多个因素相互独立,即这些指标对衡量一个地区提供清洁水的能力没有相互关联关系。*今年北京政府干预政策基本无明显变化,无重大自然灾害的影响影响水资源短缺等。*预测的15年内没有重大自然灾害发生。*数据来源真实可靠。*北京市人口正常变化,经济正常发展。:,我们所研究的因变量可能与多个自变量有关。因此,考虑线性模型的更一般形式,即多元线性回归模型:在这个模型中,有个未知参数,由所共同解释。这里,“斜率”的含义是:在其他变量不变的前提下,改变一个单位对因变量所产生的影响。对于一般模型:即对于组观测值,有:其矩阵形式为:,仍采用最小二乘法。当然,计算要复杂得多,通常要借助计算机。理论推导需借助矩阵代数。下面给出最小二乘法应用于多元线性回归模型的假设条件、估计结果及所得到的估计量的性质。(1),;(2),;(3),;(4)是非随机量,;.(5)各解释变量之间不存在严格的线性关系。上述假设条件可用矩阵表示为以下四个条件:(1);(2);其中;(3)是一个非随机元素矩阵;(4)Rank().:,,问题是选择,使得残差平方和最小。而残差为:要使残差平方和:为最小,则应有:,,…,我们得到如下个方程(即正规方程):……按矩阵形式,上述方程组可表示为:,亦可从矩阵表示的模型出发,完全用矩阵代数推导出来。残差可用矩阵表示为:,:注意到上式中所有项都是标量,因此:,则有:.令,用矩阵微分法,我们可得到,与采用标量式推导所得结果相同。由上述结果,,我们考虑需求清洁水的因素,例如农业用水,生活用水,工业用水,人口数量等因素,同时考虑供给清洁水的因素,例如降水量,地表水,地下水,再生水等因素。搜集当地的清洁水动态供需因素,并把它们当做不同的自变量,提供清洁水的能力的能力为因变量。利用我们所创建的多元线性回归模型,能够有效的衡量一个地区提供清洁水的能力。根据的结果,值越大,提供清洁水的能力的能力越强,越容易满足人口的需求;反之,反映出该地区的缺水状况越严重。