氣象資料的分析與預(yù)測問題建模(編輯修改稿)
2025-04-22 02:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 x=[x1 x2 … xn]Alpha為顯著性水平 （）Regress函數(shù)的功能：b為回歸系數(shù)的估計值b1，b2，b3，b4，b5，bint為回歸系數(shù)估計值b的置信區(qū)間；r、rint為殘差向量及其置信區(qū)間；stats是用于檢驗回歸模型的統(tǒng)計量，第一個是R2,稱為決定系數(shù)，R2越接近1說明引入方程的自變量與因變量的相關(guān)程度越高，xi與Y的回歸效果越好。R是相關(guān)系數(shù)，第二個是F統(tǒng)計量，第三個是與統(tǒng)計量相對應(yīng)的概率p，當(dāng)pα?xí)r，說明回歸模型假設(shè)成立（即Y與x的關(guān)系）。模型求解在Matlab中的實現(xiàn)：在Matlab中求解該模型的程序代碼見附錄。輸入原始數(shù)據(jù)后的結(jié)果如下：b = bint = stats = +003 * 0從上述結(jié)果可知：回歸方程 如果出現(xiàn)某一項因素的系數(shù)過小，則可以刪除這個因子，重新計算回歸方程。多元線性回歸方程中的相關(guān)性檢驗：由運行結(jié)果可知：F= ，查F分布的上α分位數(shù)Fα（m，n）表可得：(5,23)=F(5,23)，可以認(rèn)為Y與xxxxx5之間顯著地有線性關(guān)系。多元線性回歸方程中的擬合優(yōu)度檢驗：由運行結(jié)果可知：R2=1，多元線性回歸方程擬合度很高。多元線性回歸方程中的方差檢驗： δ2 = =其中Q為：多元線性回歸方程大致反映了變量Y與xi之間的變化規(guī)律。但是，由于Y與x之間的關(guān)系不是確定的，所以對于一組x的值，只能得到Y(jié)i的估計值。它的精確性如何？對此，我們應(yīng)當(dāng)對Yi進行區(qū)間估計，即對于給定的置信度1 α ，求出Yi的置信區(qū)間。對于x的任一值，我們得到置信度為95%的預(yù)測區(qū)間是 （ , + ）其中當(dāng)n充分大時，xi與Yi近似的服從正態(tài)分布N（i ， s2） 方差為 S2 = Se = 標(biāo)準(zhǔn)差 S =根據(jù)兩年內(nèi)的累積氣象資料可得到相應(yīng)的置信區(qū)間：表5—1 置信區(qū)間的分布第一年氣象資料月份平均氣壓/hpa平均氣溫/186。C平均濕度/%日照時數(shù)/hour地面平均溫度/186。C最高氣溫/186。C/186。C置信區(qū)間147 ( ，)2101141 ( ，)347 ( ，)455 ( ，)553 ( ，)699864 ( ，)774 ( ，)876 ( ，)910056827 ( ，)1059 ( ，)11857 ( ，)126914 ( ，)第二年氣象資料月份平均氣壓/hpa平均氣溫/186。C平均濕度/%日照時數(shù)/hour地面平均溫度/186。C最高氣溫/186。C/186。C置信區(qū)間154 （ ，）258 （ ，）3834266 （ ，）436 （ ，）553 （ ，）650 （ ，）762 （ ，）82670 （ ，）92264168 （ ，）1051 （ ，）11458 （ ，）由以上兩表可知，95%以上的Yi值都在置信區(qū)間內(nèi)，即可驗證極端天氣監(jiān)測預(yù)報模型的正確合理性。：極端天氣監(jiān)測預(yù)報模型最大優(yōu)點在于對原始數(shù)據(jù)擬合時, 采用多種方法進行, 使之愈來愈完善, 具有很高的擬合精度和適度性在此基礎(chǔ)上, 對模型作進一步討論便可得到一系列可靠而實用的信息。并且所得結(jié)論與客觀事實很好地吻合, 從而進一步說明模型是合理的。不過，此模型的影響因素有限，而且僅用每年的月平均值計算，不能全面預(yù)測到每一天。[1] 王麗霞 概率論與數(shù)理統(tǒng)計——理論、歷史及應(yīng)用 大連理工大學(xué)出版社，[2] 費浦生 羿旭明 數(shù)學(xué)建模及其基礎(chǔ)知識詳解 武漢大學(xué)出版社，模型一Matlab命令：函數(shù)式function Ii=f4(Ci,Di,Si)Ii=(sqrt(Ci.*Di))./Si function=f6(Ai,Bi,Ci,Ei)Mi= Ai+Bi+Ci+Ei氣壓均值Di=[ ,1006,1008,,]Si=[,1022,1010,,]Ci=[,1011,998,1005, ]。Ii=f4(Ci,Di,Si)Ii = 氣溫均值Ci=[,,,8,]。Si=[,,20,]。Di=[,,27,]。Ii=f4(Ci,Di,Si)Ii = Ii = Columns 1 through 11 Column 12 華氏溫度Ci = Si = Di =
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