大氣污染預(yù)報(bào)問題(存儲(chǔ)版)
【正文】 響結(jié)果y的因素往往不止一個(gè)，而是多個(gè)變量與y之間存在著如下線性關(guān)系： (1)其中：是回歸系數(shù)；是p個(gè)可以精確測量或控制的變量及回歸因子；是不可觀測的隨機(jī)誤差，滿足 (2)一般地，我們稱由公(1)和(2)確定的模型為多元線性回歸模型，記為： (3)具體方法為：(1)計(jì)算各變量的平均值： (4)(2)根據(jù)公式(5)計(jì)算出矩陣Lij和矩陣Li： () (5)(3)根據(jù)公式(6)求出回歸系數(shù)的估計(jì)值： (6)即可求出回歸模型：根據(jù)本題的特點(diǎn)，可以得到這樣一個(gè)模型：（一）計(jì)算春季污染物濃度和大氣參數(shù)之間的關(guān)系根據(jù)多元線性回歸法的基本理論，分別考慮大氣壓強(qiáng)、溫度、濕度和地面平均風(fēng)速4個(gè)自變量，自變量分別以p、t、w、v表示，變量用表示，即C城市吸入顆粒物(PM10)濃度，mg/m3。 m=length(yt) k=。w=w+2*k*err*yt(j1:1:jN)。 %行向量endfor i=1:7 yuc=w*yz39。x=zscore(x)。*v/(n1) %計(jì)算x,v的相關(guān)系數(shù)y_u_r=y39。n1=size(x,2)。 for j=N+1:m1 sss=(b(j)c(j))^2+sss。err=yt(j)yhat(j)。改變目前已煤炭為主要能源，采用天然氣、二次能源（煤氣、液化石油氣）以及清潔能源（太陽能、風(fēng)能）；（2） 合理進(jìn)行城市規(guī)劃，如工業(yè)區(qū)應(yīng)分布在城市的下風(fēng)區(qū)，工業(yè)區(qū)與生活區(qū)應(yīng)該有一定的間隔；、（3） 植樹造林，進(jìn)行城市綠化，使得綠色植物發(fā)揮其調(diào)節(jié)大氣成分的作用；（4） 制定合理的政策，保證工廠、公交、私家車向大氣中排放的污染物盡量少；（5） 在冬季，盡量采取集中供熱的方式，減少SO2以及PM10的排放；六、模型評(píng)價(jià)七、參考文獻(xiàn)[1]、韓中庚，數(shù)學(xué)建模方法及其應(yīng)用，北京：高等教育出版社，[2]、杜茂康，Excel在數(shù)據(jù)管理與分析中的應(yīng)用，北京：清華大學(xué)出版社，[3]、附 錄預(yù)測A、B、C、D、Ｅ城市三種污染物濃度的程序clearclca=[]。而且SO2的變化和四個(gè)氣象因素呈相同的變化趨勢。（1） 繪制C,D城市2004年112月與F城市2004年112月三項(xiàng)指標(biāo)月均值的比較圖由圖可以看出F和D地的污染物濃度變化趨勢一致。 問題二的求解自適應(yīng)濾波法的基本預(yù)測公式為為期的預(yù)測值，為第期的觀測值權(quán)數(shù)，為第期的觀測值，N為權(quán)數(shù)的個(gè)數(shù)。最后的出的層次總排序的結(jié)果如下：準(zhǔn)則優(yōu)良輕度污染中度污染重污染總排序權(quán)值準(zhǔn)則層權(quán)值方案層單排序權(quán)值A(chǔ)00B00C00D00E00根據(jù)5個(gè)城市的總權(quán)重值進(jìn)行從小到大依次排序，空氣污染嚴(yán)重程度由小到大的排名如下：A、B、C、E、D。 將研究目標(biāo)（Z）、因素（P）、對(duì)象（C）按相關(guān)關(guān)系分成目標(biāo)層Z、準(zhǔn)則層P、對(duì)象層C。B城市濃度呈現(xiàn)一定的波動(dòng)性，說明該城市有一些周期性的污染源。表1 空氣污染指數(shù)對(duì)應(yīng)的污染物濃度限值污染指數(shù)污染物濃度（毫克/立方米）APISO2（日均值）NO2（日均值）PM10（日均值）CO（小時(shí)均值）O3（小時(shí)均值）50這樣反復(fù)進(jìn)行，直至找出一組“最佳”權(quán)數(shù)，使誤差減少到最低限度。二、模型基本假設(shè)本題中假設(shè)如下：題目所給的六個(gè)城市的污染物含量及各城市的氣象參數(shù)等數(shù)據(jù)都準(zhǔn)確可靠；API指標(biāo)真實(shí)可靠，所給數(shù)據(jù)具有參考統(tǒng)計(jì)意義；API的月平均值能較好的代表該月空氣質(zhì)量，具有比較意義。問題三：利用典型相關(guān)性分析，得到所給氣象參數(shù)數(shù)據(jù)來源于C城市，采用多元線性回歸模型并考慮到季節(jié)對(duì)于大氣質(zhì)量的影響，分別得到春季、冬季的SONOPM10與氣象參數(shù)之間的關(guān)系。問題二：由于污染物濃度變化波動(dòng)比較大，所以采用自適應(yīng)濾波法進(jìn)行預(yù)測，得到2010915至2010921各城市SONOPM10的值，對(duì)于各氣象參數(shù)的值，先畫出其隨時(shí)間的變化圖，看出其數(shù)值大概在某條線左右變化，所以采用移動(dòng)平均法對(duì)其進(jìn)行了預(yù)測。通過已經(jīng)觀測得到的數(shù)據(jù)，我們可以預(yù)測之后的大氣，并且通過一定的分析，對(duì)于我國的大氣防治提出一些建議。它要尋找一組“最佳”的權(quán)數(shù)，其辦法是先用一組給定的權(quán)數(shù)來計(jì)算一個(gè)預(yù)測值，然后計(jì)算預(yù)測誤差，再根據(jù)預(yù)測誤差調(diào)整權(quán)數(shù)以減少誤差。五、模型建立及求解 問題一的求解、的特點(diǎn)分析在解決A至F城市、間的特點(diǎn)這部分問題是，通過查閱資料，可以找到API（空氣質(zhì)量污染指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)），由此計(jì)算每個(gè)城市各項(xiàng)指標(biāo)的API月平均值，對(duì)各項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行比較，從而可分析得出各個(gè)城市三項(xiàng)指標(biāo)的特點(diǎn)。但A城市在03年下半年至04年上半年的濃度值非常大，說
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