十二届联赛a14队数学建模

图形绘制图片处理图表设计典型案例*基于模糊综合评价-灰色预测的空气质量状况的研究数学建模答辩论文ppt展示A14队长：戴瑞勇（数学132）队员：李

宇（统计132）队员：徐

涛（数学131）一、问题重述问题分析模型建立与求解模型的评价*问题重述1、问题重述空气质量的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。空气污染是一个复杂的现象，在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一，其中包括车辆、船舶、飞机的尾气、工业污染、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。城市的发展密度、地形地貌和气象等也是影响空气质量的重要因素。十二届全国人大四次会议，李克强介绍2016年重点工作时指出，要加大环境治理力度，推动绿色发展取得新突破。治理污染、保护环境，事关人民群众健康和可持续发展，必须强力推进，下决心走出一条经济发展与环境改善双赢之路。因此对空气质量的研究有着重要的意义。（1）请通过查阅相关文献，了解空气质量的评价指标和评价模型，列举现有的空气质量的评价指标。（2）对现有空气质量的评价指标进行分析，选择其中几个重要的、可行的评价指标，建立评价安徽省空气质量状况的数学模型。（3）由于安徽省地理位置和经济条件的差异，各地级市空气质量状况各有高低，请利用最新的数据，根据前面建立的数学模型对安徽省各地级市空气状况进行评价。（4）根据上述评价结果，分析一下芜湖市的空气状况，提出改进措施，建立数学模型预测未来几年这些措施的实施效果，最后请结合预测的结果给有关部门写一份政策建议（1～2页）。二、问题分析问题重述模型建立与求解模型的评价*问题分析2、问题分析一、对于问题一的分析

1、《环境空气质量标准》

2、空气质量指数（AQI）评价体系

3、列举出了9个现有的空气质量的评价指标：问题重述模型建立与求解模型的评价*问题分析2、问题分析二、对于问题二的分析1、选取最具有代表性的四个指标2、建立模糊综合评价模型3、层次分析法与专家打分法。三、对于问题三的分析1、原始数据的选取2、SPSS对数据进行聚类分析3、隶属度矩阵的确定四、对于问题四的分析1、建立预测模型2、模型适用性检验3、政策建议。三、模型建立与求解问题重述问题分析图表设计模型的评价*模型建立与求解3、模型建立与求解模型一：模糊综合评价模型的建立模糊综合评价模型就是基于模糊综合评价法所建立的一种模型，其一般步骤分为以下五步：构建因素集、确定评价等级、确定权重集、获取隶属度矩阵、综合评价。问题重述问题分析图表设计模型的评价*模型建立与求解3、模型建立与求解对问题三的求解：1、通过SPSS聚类分析得出下表：问题重述问题分析图表设计模型的评价*模型建立与求解3、模型建立与求解城市SO2NO2PM10PM2.5CO-95perO3-8h-90per合肥2231113692.199六安1521105541.390芜湖272896562.156铜陵5637106632.4107池州293059391.4101黄山141752390.578单位：μg/m3进而选取六个具有代表性城市，原始数据如下：问题重述问题分析图表设计模型的评价*模型建立与求解3、模型建立与求解合肥市的隶属度矩阵:代入综合评价公式：A=w*R，得 合肥市：A1=（0.0900，0.1450，0.2250，0.1908，0.1850，0.1350）

问题重述问题分析图表设计模型的评价*模型建立与求解3、模型建立与求解同理可得其他五类城市的结论： 芜湖市：A2

=（0.0842，0.1325，0.2225，0.2400，0.1825，0.1383） 六安市：A3

=（0.1475，0.1567，0.1350，0.2575，0.1575，0.1417）铜陵市：A4=（0.07，0.1192，0.1475，0.1875，0.2458，0.2300）池州市：A5=（0.2142，0.2017，0.2058，0.1758，0.1117，0.0958）黄山市：A6

=（0.2958，0.2041，0.1792，0.1225，0.1117，0.0867）

问题重述问题分析图表设计模型的评价*模型建立与求解3、模型建立与求解模型二：灰色预测模型的建立问题重述问题分析图表设计模型的评价*模型建立与求解3、模型建立与求解问题四的求解：

1、通过以上灰色预测模型，代入往年原始数据，由MATLAB拟合得出以下预测模型：污染物预测模型

问题重述问题分析图表设计模型的评价*模型建立与求解3、模型建立与求解2、以二氧化硫的原始数据为例检验模型：问题重述问题分析图表设计模型的评价*模型建立与求解3、模型建立与求解3、再通过预测模型，从而得出芜湖市未来几年各污染物的数值：根据上表，通过问题二、三的空气质量状况评价模型，可对未来三年的空气质量状况进行评价：2016年为“较好”，2017年为“一般”，2018年为“较好”。通过以上结果，我们发现，在措施实施后，芜湖市的空气质量状况等级总体有了显著的提升，在未来三年由原先的“一般”发展到“较好、一般、较好”，存在一定的问题，芜湖市的空气质量状况指数并没有显著提升。我们在分析其原因后，改进了我们提出的措施，并形成了一份有效的政策建议。四、模型的评价问题重述问题分析模型建立与求解*模型的评价4、模型的评价优点：1、模糊综合评价模型从定量与定性两个角度进行分析，模型简单易懂，方便科学，较好的反映了现实生活。2、权重分析从统计学角度描述了问题的权重比例，并运用控制变量法从单个角度考虑各个指标对空气质量的影响，方便、简单。3、运用层次分析法计算出各个污染项目的权重值来决定其在最后的排序中所占的比重，能够更加准确地反应城市的空气污染状况。4、查阅的数据比较全面，能够更加直观地分析出影响空气质量的主要污染源的性质和种类。5、灰色预测模型所需要的数据量比较少，预测比较准确，精度较高。同时，样本分布不需要有规律性，计算简便，检验方便。缺点：1