灰色理論在干旱預(yù)測中的應(yīng)用論文

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1、灰色理論在干旱預(yù)測中的應(yīng)用論文摘要：介紹灰色系統(tǒng)理論及其建模原理,利用珊溪水庫雨量站40多年的實測降雨量資料建立灰色預(yù)測GM（1，1）模型，對干旱災(zāi)害進行預(yù)測，經(jīng)殘差、關(guān)聯(lián)度檢驗等分析，模型精度較高，并對實測資料進行檢驗，效果較理想，為水庫發(fā)電、供水提供必要的預(yù)測信息。關(guān)鍵詞：干旱灰色預(yù)測精度檢驗引言灰色系統(tǒng)理論［1］是80年代初由我國著名學(xué)者鄧聚龍教授提出的。它把一般系統(tǒng)論、信息論、控制論的觀點和方法延伸到社會、經(jīng)濟、生態(tài)等抽象系統(tǒng).freelm左右，年最大降雨量為1990年2397mm；年最小為1976年的1169.8mm。根據(jù)本地區(qū)干災(zāi)害天

2、氣的實際情況及特點，本文以年降水量小于1400mm作為異常值指標(biāo)進行分析計算、預(yù)測。2灰色系統(tǒng)模型的建立及其檢驗灰色系統(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個變量的一階微方方程，它既是一種動態(tài)的數(shù)學(xué)模型，又是一種連續(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)和方法來建模。建模技巧是利用量化方法將雜亂無章的原始數(shù)據(jù)列，通過累加生成處理，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)測時再通過還原檢驗其誤差。2.1灰色預(yù)測模型建立GM模型即灰色模型，其實質(zhì)是對原始數(shù)據(jù)序列

3、作為一次累加生成，使生成序列呈一定規(guī)律，并用典型曲線擬合，從而建立其數(shù)學(xué)模型。對已知原始數(shù)據(jù)序列X（0）｛｝（i＝1，2，…，n）首先進行一階累加生成（即1－AG0）得新序數(shù)列為X（1）．利用X（1）構(gòu)成下述白化形式的微方方程：其中a,u是待定系數(shù)，利用最小二乘法求解參數(shù)α、u；式中所以方程（1）的解為：（其中k=1，2，3…，n）然后將求得的參數(shù)回代模型進行精度檢驗。本文GM（1，1）模型以1400mm的閾值進行建模預(yù)測，該系列中異常值在1400mm以下年份有1967、1971、1979、1986和1991年，其相應(yīng)的X（0）和X（1）見表1表

4、1模型預(yù)測計算分析表K01234年份19671971197919861991711192631718376394720.338.162.094.1相對誤差（%）012.83-1.600.11根據(jù)表1，可知X01=｛7，11，19，26，31｝，作累加生成AGO時，X（K+1）1=｛7，18，37，63，94｝。因此：因此由此可知：α=-0.294192892；μ=9.357105995；μ/α=-31.80602336，代入（1）得：=38.80602337e0.294192892k-31.80602337（其中k=1,2,.freelm，與模型

5、預(yù)測相吻合。K=6時，=194.9178；=194.9178-137.13335=57.78445；57.78448-43（2003年的序號）=14.78445，即：2003年+14.78445=2017.78年（預(yù)測到2017年~2018年將發(fā)生干旱）。4結(jié)語灰色模型作為一種預(yù)測理論，已經(jīng)在各行各業(yè)得到充分的應(yīng)用。探索其在水文預(yù)測中的應(yīng)用具有現(xiàn)實的意義。由于GM（1，1）模型要求數(shù)據(jù)較少，原理簡單，計算量適中，結(jié)果精度較高等諸多優(yōu)點。但是，在這里需要指出的是GM（1，1）適合于短期的預(yù)測，不能用于較長時間的預(yù)測，否則會產(chǎn)生較大的誤差，為了對較長

6、時間的趨勢值進行預(yù)測，需要引入新的數(shù)據(jù)，這樣可以確保預(yù)測的可靠性；另外原始序列本身規(guī)律的好壞，也將影響預(yù)測模型的預(yù)測能力。