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文档简介

1、灰色灾变预测模型1 茶园沟泥石流灾变预测模型灰色灾变预测模型基本思路是把无明显规律的时间序列,经过一次累加生成有规律的时间序列 ,为建立 GM(1, 1) 灰色模型提供中间信息,同时弱化原序列的随机性 ,然后采用一阶单变量动态模型GM(1, 1) 进行拟合 ,用模型推求出来的生成数回代计算值 ,作累减还原运算 ,最后对还原值进行精度检验并进行预测。本文以茶园沟泥石流为例，茶园沟曾1887 年、 1900 年、 1934 年、 1936年、 1947 年、 1972年以及 2003 年暴发大规模泥石流（表1）灾变时间 / 年1887190019341936194719722003灾变序号 ( )

2、11448506186117表 1 茶园沟泥石流灾变日期及相应序号本文通过采用 1887 年、 1990年、 1934 年、 1936 年和 1947年这 5a灾变时间建立灾变预测模型 ,采用 1972 年和 2003 年这两年的灾变日期对预测结果进行检验。根据表 1 建立茶园沟泥石流的灾变日期集:P=p(1),p(2),p(3),p(4),p(5)=114485061将日期集 P 中数据作一次 AGO(Accumulated GeneratingOperation)累加生成 :P(1) (1) =1P(1) (2) =P (1) (1) +p(2) =15P(1) (3) =P (1) (2

3、) +p(3) =63P(1) (4) =P (1) (3) +p(4) =113P(1) (5) =P (1) (4) +p(5) =174构造茶园沟累加数据矩阵B 和常数向量 Yn:用最小二乘法求得灰参数a,u:即 a =-0.2937,u =22.8044,u /a=-77.6573 。将灰参数代入时间微分方程: dP(1)/dt+aP(1) =u解微分方程求得时间函数:将 a =-0.2937,u =22.8044,u /a =-77.6573代入上式函数 ,即得茶园沟泥石流灾变预测模型 :2 茶园沟泥石流灾变预测模型精度检验预测模型的精度直接关系到预测结果的可信度。因此,通下式计算出

4、模型还原值并同实际值对比后 ,分别采用参差检验法 (表 2)和后验差检验法 (表 3)对预测模型进行检验 .表 2 参差检验结果根据表5 中误差计算结果表 3 后验差检验结果,计算出茶园沟泥石流灾变预测后验差比值C 为根据后验差检验方法 ,小误差概率 p 为即由表 2 可知 ,所有q(t) 均小于15.5773, 所以 ,茶园沟泥石流灰色灾变预测小误差概率 p =100% =1 。由表 6 可知 ,后验差比值 C =0.3896, 预测精度为“合格”,小误差概率P =1, 预测精度为“好。”可以看出 , 茶园沟灰色灾变预测模型精度在“合格”以上 ,说明用灰色灾变预测模型对茶园沟泥石流进行预测是可行的。3 茶园沟泥石流灾变预测根据

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