新安江模型参数不确定性分析

新安江模型参数不确定性分析
新安江模型参数不确定性分析

遥感水文模型的研究进展-中国农村水利水电

生态环境 2006, 15(6): 1391-1396 https://www.360docs.net/doc/1b18199157.html, Ecology and Environment E-mail: editor@https://www.360docs.net/doc/1b18199157.html, 基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX-SW-446) 作者简介:赵少华(1980-),男,博士研究生,主要研究方向为农业生态及遥感水文生态。Tel: +86-311-85814806; E-mail: zshyytt@https://www.360docs.net/doc/1b18199157.html, *通讯作者 遥感水文耦合模型的研究进展 赵少华1, 2,邱国玉1,杨永辉2 *,吴 晓1,尹 靖1 1. 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室//北京师范大学资源学院,北京 100875; 2. 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心//河北省节水农业重点实验室,河北 石家庄 050021 摘要:遥感水文的耦合模型在目前生态环境领域,特别是在水资源的应用和管理中其作用日益重要,具有大流域尺度上快速应用、实时动态监测等优点。结合国内外近年来取得的研究成果,文章综述了遥感水文耦合模型的研究进展。首先介绍了遥感技术在水文学中的应用,讨论了它的分类发展概况,接着介绍了几种主要的遥感水文耦合模型及其应用实例,包括SCS (Soil Conservation Services )模型、SiB2(Simple Biosphere Model version 2)简化生物圈模型、SRM (Snowmelt Runoff Model )融雪径流模型以及SWAT (Soil and Water Assessment Tool )模型,最后展望了遥感水文耦合模型未来的发展趋势,指出尺度问题上的时空变异性仍是其发展的关键,与GIS (Geographic information system )及其他空间技术的相结合是其未来发展的重要方向,从而为水文学、水资源的预测评价等研究提供参考。 关键词:遥感;水文;径流;流域 中图分类号:P338.9 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2006)06-1391-06 水文模型是以水文系统为研究对象,根据降雨和径流在自然界的运动规律建立数学模型,通过电子计算机快速分析、数值模拟、图像显示和实时预测各种水体的存在、循环和分布,以及物理和化学特性[1]。通过对各种参数的计算,水文模型可以对河流、流域、径流以及水体等进行监测预报、水资源调度等。然而随着社会的发展和科学技术的不断进步,对水文模型的功能要求也越来越多,也越来越高,从单纯的流域某控制断面的洪水预报到全流域的洪水、水资源调度,导致模型的框架结构越来越复杂。地理信息技术和遥感技术的发展更是大力促进了水文模型的应用和发展。对于遥感在水文模拟中的应用,Schultz [2]举出了利用多光谱Landsat 卫星数据估算模型参数、利用NOAA 红外卫星数据作为模型的输入量来计算历史的月径流量以及应用雷达测雨数据于分布式模型中来实时预报洪水的三个例子。水文模型需要大量的空间数据,通过遥感技术可以为其提供DEM (数字高程模型)、土地覆盖/利用、降雨、地表温度、土壤特性、LAI (叶面积指数)和蒸散发等资料[3-5]。 遥感水文的耦合模型是流域水文模型发展的一个重要方向,有广阔的发展前景。简单来说,遥感水文耦合模型就是与遥感信息相结合的水文模型,模型中可以直接或间接地应用遥感资料,通过遥感水文耦合模型可以在更大范围内更准确地估算流域的水文概况、水体变化监测、洪水过程监测 预报等。然而目前国内外对遥感水文耦合模型的研究还不多,还没有对该方面的研究做系统深入的报道,本文正是基于此目的,综述了近年来遥感水文耦合的模型在国内外取得的研究成果,分别讨论了它的分类发展概况、几种主要的遥感水文耦合模型及未来的发展趋势,以期为水资源、水文学的预测评价研究等提供参考。 1 遥感技术在水文学中的应用 遥感技术在水文学中的应用大致可分为两个方面:一是直接运用:如降雨量变化的估算[6]、水体(湖泊、湿地等)面积变化的推算[7-10]、冰川和积雪的融化状态监测以及洪水过程的动态监测等(其中监测洪水过程的动态最具有代表性)。如Zhang 等[11]在长江的汉口段流域上,提出利用高分辨率的QuickBird 2 卫星影像资料估算河流流量的方法,该法通过与河流宽度-水位及遥测水位-流量关系曲线耦合来测量河流水面宽度变化,从而准确评估其流量。二是间接运用:利用遥感资料推求有关水文过程中的参数和变量。通常是利用一些统计模型和概念性水文模型、经验公式等,结合遥感资料来获取诸如径流、水质(如全氮TN 、全磷TP 、悬浮物SS 、化学需氧量COD 、生物需氧量BOD 等)、 土壤水分等水文变量[12] ,如对径流的估算,可通过估算降雨、截流、蒸散发和土壤蓄水量等参数来进行[13]。对于全球或区域尺度上的蒸发估算,遥感技术不仅具有对大面积地面特征信息同时快捷获得

基于的和分布式水文模型的应用比较

基金项目 作者简介山西运城人教授 主要从事水文预报研究 基于的和分布式水文模型的应用比较 李致家 水资源环境学院江苏南京 摘要本文采用 对 建了基于 并将个模型应用 于黄河支流洛河卢氏以上流域的水文模型的参数率定和模拟比较 以探讨 个模型都能很好地进行水文过程模拟 其中基于 更好的效果 新安江模型 自世纪后半叶许多水文模型被提出并应用于实际 利用地理信息和遥感技术考虑流域空间变异性的分布式水 赵人俊 改进作者曾在产流机制基础上提出了一个基于 栅格和地形的分布式物理模型 模型 本文将 最后将 模型 如图所示将流域划分成栅格图中流域有模型以 基础提取水系划分子流域 进行单个栅格产流计算再以流向为基础生成河网采用 产流计算 将单元汇流带内的栅格通过土壤缺水量建立联模型的部分产流理论

单元汇流带示意 式中是单元栅格的地 形指数 关系 黏 壤 式中 和 指在沙 植被及根系截留计算 认为同类土地覆盖参数 在单元栅格上时段的降水量 植物截留 蒸散发计算 在 植被及根系截留层蒸散 蒸散发先发生在植被及根系截留层当植被及根系截留层的水分蒸发完毕 式中上上时段的植被及根系截 是单元栅格上的植被及根系截留层最大截流量 式中上 上 土壤水流计算 式中?

图 ? 汇流计算 由 格演算次序矩阵 采用 如图 栅格水流都流入 由 得 则 出流量 为 之及自身产流量 其中 基于子流域的模型和基于子流域的新安江模型 图? 新安江模型计算流程模型结构 将模型和新安江 模型与构建了两个分布式水文模 型 分别采用 入流进行河网演算得到流域出口断面的流量 图 基于子流域的等流时线汇流法基于子 的面积 或面积 设时刻子流域出口断面的流 量为 时刻子流域的平均产流量为 的水流才对出口断面的 时刻流量 由于至时刻的产流量对出口断面 时刻流量 从而通过积分可以得到将子流域根据平均水流路径划分成个汇流区第个汇流区累计以上汇流区的面积和占流域总 面积百分比为 个汇流区距离出口的平均水流路径为 个汇流区的平均水流速度为

新安江模型 陕北模型

东南大学交通学院 桥涵水文资料整理 指导老师:许崇法 姓名:郭赵元 学号:21710131

目录 第一章新安江模型 (3) 1.1 新安江模型简介 (3) 1.2 新安江模型的基本原理 (3) 1.3 新安江模型结构 (4) 第二章陕北模型 (6) 2.1陕北模型简介 (6) 2.2 陕北模型结构 ............... .. (7) 2.3 模型评述 (8)

第一章新安江模型 1.1新安江模型简介 新安江模型始建于 1973 年,采用蓄满产流的概念,以土壤含水量达到田间持水量后才产流,是个分布式的概念性模型,30 多年来在我国湿润与半湿润地区有广泛应用,并发展改进为三水源的以及其他多水源的模型。 原华东水利学院的赵人俊教授于1963年初次提出湿润地区以蓄满产流为主的观点,主要根据是次洪的降雨径流关系与雨强无关,而只有用蓄满产流概念才能解释这一现象。上个世纪70年代国外对产流问题展开了理论研究,最有代表性的著作是1978年出版的《山坡水文学》,它的结论与赵人俊先生的观点基本一致:传统的超渗产流概念只适用于干旱地区,而在湿润地区,地面径流的机制是饱和坡面流,壤中流的作用很明显。20世纪70年代初建立的新安江模型采用蓄满概念是正确的。但对于湿润地区,由于没有划出壤中流,导致汇流的非线性程度偏高,效果不好。80年代初引进吸收了山坡水文学的概念,提出三水源的新安江模型。 1.2新安江模型的基本原理 新安江模型是分散性模型,可用于湿润地区与半湿润地区的湿润季节。当流域面积较小时,新安江模型采用集总模型,当面积较大时,采用分块模型。它把全流域分为许多块单元流域,对每个单元流域作产汇流计算,得出单元流域的出口流量过程。再进行出口以下的河道洪水演算,求得流域出口的流量过程。把每个单元流域的出流过程相加,就求得了流域的总出流过程。 该模型按照三层蒸散发模式计算流域蒸散发,按蓄满产流概念计算降雨产生的总径流量,采用流域蓄水曲线考虑下垫面不均匀对产流面积变化的影响。在径流成分划分方面,对三水源情况,按“山坡水文学”产流理论用一个具有有限容积和测孔、底孔的自由水蓄水库把总径流划分成饱和地面径流、壤中水径流和地下水径流。在汇流计算方面,单元面积的地面径流汇流一般采用单位线法,壤中水径流和地下水径流的汇流则采用线性水库法。河网汇流一般采用分段连续演算的Muskingum法或滞时-演算法,但它一般不作为新安江模型的主体。 新安江模型按泰森多边形法分块,以一个雨量站为中心划一块。这种分法便于考虑降雨分布不均,不考虑其它的分布不均。 新安江模型的流程图见图。图中输入为实测降雨P和实测蒸散发能力EM,输出为流域出口断面流量Q和流域蒸散发量E。方框内是状态变量,方框外是常数常量。模型主要由四部分组成,即蒸散发计算、产流量计算、水源划分和汇流计算。

用中国洪水预报系统率定丰良河洪水参数

用中国洪水预报系统率定丰良河洪水参数 摘要:利用水利部“948”项目“交互式洪水预报系统”(也称“中国洪水预报系统”)平台,使用三水源新安江模型,对丰良河的棠荆水文站小流域洪水进行参数率定,并对率定结果进行分析,确定适合该小流域洪水特征的参数,增加模型洪水计算的拟合度。得到较好的洪水预报方案。 关键词:小流域,中国洪水预报系统,丰良河,棠荆,参数 引言 应用新安江三水源模型对洪水预报方案进行参数率定,是目前使用较多的一种洪水预报方案制作方法。但对小流域的洪水预报方案往往结果不太理想。主要原因是小流域洪水特征是陡涨陡落,汇流时间快,预见期短,而且一般小流域水文站点稀少,雨量站点也相对不足,从而导致小流域的洪水预报能力相对薄弱。笔者使用“948”项目的“中国洪水预报系统”软件,率定丰良河棠荆站的洪水预报方案,并对率定的参数进行分析、修改和评价。 丰良河是韩江一级支流,发源于兴宁市铁牛牯,于青溪流入丰顺境内,于黄金望楼汇白溪,于高园汇龙溪,流经广洋,在站口汇入韩江。流域集水面积899km2,河长75km,平均坡降0.286%。流域内的白溪和龙溪两条支流的集水面积超过100km2,流域内水力资源丰富,理论蕴藏量4.96万kw。在下游广洋、站口河段两岸,土地低洼、加上受韩江顶托影响,常遭洪涝灾害威胁。建国后经裁弯取顺,在黄金万亩洪泛区兴建了防洪治涝工程,大大改善了农业生产和人们生活条件。 棠荆站地处丰良河中段,位于丰顺县丰良镇,东经116°12′48″,北纬23°58′18″(该站位置见图1)。集水面积267km2,河流全长75km,源头至棠荆站测验断面长33km。是韩江中下游产汇流分析研究的代表站,用于研究粤东莲花山以南高山降水和丰良河各水文要素的特征关系,为二类精度水文站。 图1 棠荆站在流域中的位置示意图 丰良河源头至棠荆站测验断面的汇流时间约4小时,棠荆站至丰良河出口传播时间约6

历届诺贝尔经济学奖得主及其主要贡献

历届诺贝尔经济学奖得主及其主要贡献(1969—2015) 诺贝尔经济学奖的由来 诺贝尔经济学奖(The Prize in Economic Sciences),是由瑞典银行在1968年,为纪念诺贝尔而增设的并非诺贝尔遗嘱中提到的五大奖励领域之一,全称为“纪念阿尔弗雷德-诺贝尔瑞典银行经济学奖(The Bank of Sweden Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel)”,通常称为诺贝尔经济学奖(Nobel economics prize),也称瑞典银行经济学奖。 1969年(瑞典银行的300周年庆典)第一次颁奖,由挪威人弗里希和荷兰人扬-廷贝亨共同获得,美国经济学家萨缪尔森、弗里德曼等人均获得过此奖。 2015年诺贝尔经济学奖将于斯德哥尔摩时间10月12日13时(北京时间12日19时)举行。 经济学奖并非根据阿尔弗雷德-诺贝尔的遗嘱所设立的,但在评选步骤、授奖仪式方面,与诺贝尔奖相似。奖项由瑞典皇家科学院每年颁发一次,遵循对人类利益做出最大贡献的原则给奖。 诺贝尔经济学奖可以颁发给单个人,也可以最多由三人分享,其主要目的是表彰获奖者在宏观经济学、微观经济学、新的经济分析方法等领域所作的贡献。今年的诺贝尔经济学奖奖金仍为1000万瑞典克朗(约合140万美元)。 “诺贝尔经济学奖”历届获奖者名单 从1969年至2015年诺贝尔经济学奖已经颁发了47次,获奖者人数达76人,其中包括美国著名的经济学家萨缪尔森、弗里德曼。 1969年 拉格纳·弗里希(RAGNAR FRISCH)挪威人 简·丁伯根(JAN TINBERGEN)荷兰人 主要贡献:他们发展了动态模型来分析经济进程。前者是经济计量学的奠基人,后者经济计量学模式建造者之父。 1970年 保罗·安·萨默尔森(PAUL A SAMUELSON )美国人 主要贡献:他发展了数理和动态经济理论,将经济科学提高到新的水平。他的研究涉及经济学的全部领域。 1971年 西蒙·库兹列茨(SIMON KUZNETS )美国人 主要贡献:在研究人口发展趋势及人口结构对经济增长和收入分配关系方面做出了巨大贡献。 1972年 约翰·希克斯(JOHN R. HICKS)英国人 肯尼斯·约瑟夫·阿罗(KENNETH J. ARROW)美国人 主要贡献:他们深入研究了经济均衡理论和福利理论。 1973年 华西里·列昂惕夫(W ASSIL Y LEONTIEF)苏联人 主要贡献:发展了投入产出方法,该方法在许多重要的经济问题中得到运用。 1974年 弗·冯·哈耶克(FRIEDRICH AUGUST VON HAYEK)澳大利亚人

论文实例-新安江模型评述

新安江模型评述 宫兴龙1 (1.东北农业大学水利学院、黑龙江、哈尔滨 150030) 摘要: 针对目前对新安江模型构建的机理和使用条件不是十分清楚的情况 (目的), 本文从新安江模型的面雨量算法的适用性、蓄水容量曲线的选取、产流机制、产流方法、汇流机理和汇流方法等六方面对新安江模型进行深入的分析。 (方法) 对目前新安江模型使用情况进行汇总和归纳出新安江使用情况。 (方法) 文章介绍了近年来新安江模型在结构、理论方法及应用等方面取得的进展,认为新安江模型是一个不断发展的模型理论体系。 (结论) 本文可以为应用新安江模型给提供参考,也为评述水文模型提供了方法。 (意义) 关键词:新安江模型;产流;汇流;模型应用 英文名称 GONG xinglong1 (1.School of Water Conservancy and Construction Northeast Agricultural University,Haerbin,150030)Abstract: Key words: 1.引言 1973年,河海大学赵人俊教授领导的研究组在编制新安江入库 1作者简介(小5黑):姓名(出生年份-),性别,××省××市(县)人,职务,学历。主要从事××××方面研究。E-mail:

洪水预报方案时,汇集了当时在产汇流理论方面的研究成果,并结合大流域洪水预报的特点,设计了国内第一个完整的流域水文模型—新安江流域水文模型,以下简称新安江模型。最初研制的是二水源新安江模型,80年代中期,借鉴山坡水文学的概念和国内外产汇流理论的研究成果,提出了三水源新安江模型。 (简要叙述一下模型的构建过程) 新安江被水文学家和学者广泛的应用和改进[1]。 (说明模型应用比较广泛、模型非常重 要或模型对学科有指导意义等) 虽然新安江模型被广泛的使用,但很多学者在应用时新安江模型时,对该模型构建的机理和使用条件认识不是十分清楚,在应用常常出现效果不好情况,针对这种情况本文对新安江模型构建和使用情况进行了一个深入的分析。 (发现模型构建上问题或使用问题, 本文采用什么方法进行处理, 得到的结果是什么样子) 2.蒸散发 新安江模型计算蒸散发是通过由水面蒸发推求流域蒸散发。 常用的水面蒸发有热量平衡法、空气动力学法、混合法、水量平衡法和经验公式法。 由于一个流域的水面蒸发应用公式法计算蒸发比较困难,传统的求水面蒸发是利用仪器进行观测,举例(), 站点设置要求 3.面雨量计算 由点雨量推求面雨量传统方法,泰森多边形法、算术平均、等雨量线法、距离倒数法等,雨量站设定的要求。 现代方法——降雨空间分布的测定——雷达测雨, 一般新安江模型采用泰森多边形,泰森多边形对雨量站要求? 如果选取算术平均对雨量站要求? 4.产流 产流机制有蓄满产流和超渗产流等两类。传统的新安江模型使用蓄

新安江模型介绍

新安江模型介绍: 三水源新安江模型蒸散发计算采用三层模型;产流计算采用蓄满产流模型;用自由水蓄水库结构将总径流划分为地表径流、壤中流和地下径流三种;流域汇流计算采用线性水库。模型结构: 模型计算: 在新安江模型中,流域蒸散发计算没有考虑流域内土壤含水量在面上分布的不均匀性,而是按土壤垂向分布的不均匀性将土层分为三层,用三层蒸散发模型计算蒸散发量。参数有流域平均张力水容量WM(mm),上层张力水容量UM(mm),下层张力水容量LM(mm),深层张力水容量DM(mm),蒸散发折算系数KC和深层蒸散发扩散系数C。 具体计算为 若P+WU>=EP,则EU=EP,EL=0,ED=0; 若P+WUC*LM,则WL=(EP-EU)WL/LM,ED=0; 若WL=C*(EP-EU),则EL=C*(EP-EU),ED=0; 若WL

第章 建设项目风险和不确定性评估

第9章建设项目风险和不确定性评估 9.1 建设项目的不确定性分析与风险分析概述 1.项目经济评价所采用的数据大部分来自预测与估算,具有一定程度的不确定 性,为分析不确定性因素变化对评价指标的影响,估计项目可能承担的风险,应进行不确定性分析与经济风险分析,提出项目风险的预警、预报和相应的对策,为投资决策服务。 2.不确定性分析主要包括盈亏平衡分析和敏感性分析。经济风险分析应采用定性 和定量相结合的方法,分析风险因素发生的可能性及给项目带来经济损失的程度,其分析过程包括风险识别、风险估计、风险评价与风险应对。 9.1.2 不确定性分析与风险分析的区别与联系 1.项目经济评价所采用的基本变量都是对未来的预测和假设,因而具有不确定 性。通过对拟建项目具有较大影响的不确定性因素进行分析,计算基本变量的增减变化引起项目财务或经济效益指标的变化,找出最敏感的因素及其临界点,预测项目可能承担的风险,使项目的投资决策建立在较为稳妥的基础上。 2.风险是指未来发生不利事件的概率或可能性。投资建设项目经济风险是指由于 不确定性的存在导致项目实施后偏离预期财务和经济效益目标的可能性。经济风险分析是通过对风险因素的识别,采用定性或定量分析的方法估计各风险因素发生的可能性及对项目的影响程度,揭示影响项目成败的关键风险因素,提出项目风险的预警、预报和相应的对策,为投资决策服务。经济风险分析的另一重要功能还在于它有助于在可行性研究的过程中,通过信息反馈,改进或优化项目设计方案,直接起到降低项目风险的作用。风险分析的程序包括风险因素识别、风险估计、风险评价与防范应对。 3.不确定性分析与风险分析既有联系,又有区别,由于人们对未来事物认识的局 限性,可获信息的有限性以及未来事物本身的不确定性,使得投资建设项目的实

新安江模型的应用

新安江模型的应用 张利茹 河海大学水文水资源学院,南京(210098) 摘要:新安江降雨径流模型应用在梁辉水库上,采用2002年至2006年五年的降雨和蒸发资料对该流域进行日模和次模的模拟,得出的结果还比较满意。为了找出新安江模型的敏感性参数,本文在其他研究人员的基础上,选出公认的比较敏感的参数,把它们的值分别变成初始值的80%、90%和110%(CG除外)后进行模拟计算,得出的结果证实了学者们的说法。 关键词:新安江模型,梁辉水库,敏感性分析 1. 新安江模型简介 新安江模型始建于1973年,采用蓄满产流的概念,以土壤含水量达到田间持水量后才产流,是个分布式的概念性模型,30多年来在我国湿润与半湿润地区有广泛应用,并发展改进为三水源的以及其他多水源的模型【1】。几十年来,很多专家和学者都致力于新安江模型的应用和发展上,发表了数以百计篇文章(像赵仁俊,1992;程等人,2002),但很少有用一个实际例子来研究新安江模型参数的敏感性问题的,实际上,新安江模型参数的命感性分析会有助于该模型的更广泛的应用,例如,对于无资料的地区或是资料不全的地区,参数的敏感性分析将显得更加有用。 2. 新安江模型结构 新安江模型是分散性的模型,常按泰森多边形法把全流域分成许多单元流域,产流部分采用蓄满产流模型,另增加了流域不透水面积占全流域面积之比的参数IMP。蒸发部分采用三水源蒸散发模式。河道洪水演算采用马斯京根法。地面径流的汇流采用经验单位线,并假定每个单元流域上的无因次单位线相同,简化结构。地下径流的汇流采用线性水库。对每一个单元流域作汇流计算,求得单元流域出口流量过程。再进行出口以下的河道洪水演算,得出流域出口的流量过程。把每个单元流域的出流过程相加,就求得了流域出口的总出流过程[2]。新安江模型流程图如图1。 基于概念型降雨径流蓄满产流的新安江模型,其参数可大致划分为四种类型,如下述:(1)蒸散发。此部分的参数包括K、C、WUM、WLM。 K:流域蒸散发能力与实测水面蒸发值之比。它反映蒸发皿蒸发量与流域蒸发能力的差别,也反映蒸发皿蒸发量对全流域(高程差)的代表性问题,对具体流域来说,以优选为宜,即选模拟径流误差最小时的K值。夏天其值一般取1.3~1.5,冬天一般取1.0。 C:深层蒸散发系数。它决定于深根植物占流域面积的比值,同时也与WUM+WLM

如何用不确定性解决模型问题

如何用不确定性解决模型问题 随着深度神经网络功能越来越强大,它们的结构也越来越复杂。这些复杂结构也带来了新的问题,即模型的可解释性。 想创建稳定、不易受对抗样本攻击的模型,可解释性是很重要的。另外,为新的研究领域设计模型也是一项富有挑战的工作,如果能了解模型在做什么,可以对这一过程有所帮助。过去几年,为了对模型的可解释性加以研究,研究者们提出了多种方法,包括: LIME:通过局部线性近似值计算解释模型的预测 Activation Maximization:一种能了解那种输入模式可以生成最大的模型回应的方法 特征可视化 在低维解释空间中嵌入一个DNN图层 从认知心理学中借鉴方法 不确定性估计法——本文关注的重点 在我们开始研究如何用不确定性解决模型问题、解释模型之前,首先让我们了解一下为什么不确定性如此重要。 你为什么应该关注不确定性? 一个重要的例子就是高风险的应用,假设你正在创建一个模型,可以帮助医生判断病人的严重程度。在这种情况下,我们不应该仅仅关心模型的精确度,更要关注模型对其预测结果有多大程度的肯定。如果不确定性太高,医生需要谨慎决策。 自动驾驶汽车是另外一个有趣的例子。如果模型不确定是否有行人在马路上,我们可以利用这一信息让车子减速,或者发出警报让驾驶员手动操作。 不确定性还可以在缺乏数据样本的情况下帮助我们。如果模型不是在与样本相似的数据上训练的,它可能无法输出想要的结果。谷歌照片曾经将黑种人错误地认成了大猩猩,就是由于这个原因,种类单一的训练集可能导致令人尴尬的结果。 不确定性的最大用途,也是本文的主要目的,就是为模型排除错误。首先,让我们了解一下不确定性都有哪几种不同类型。

【开题报告】投资项目评价中不确定性分析方法的应用

开题报告 金融学 投资项目评价中不确定性分析方法的应用 一、选题的背景与意义: 经济社会的发展使得投资日益成为十分重要的经济活动。对于投资项目的相关各方,投资项目评价与决策的正确与否至关重要。在项目评价过程中,需要面对许多不确定性因素,需要解决的问题都是未来的问题,而在未来所要考虑的因素会随着时间的推移、地点的转换以及条件的变更而不断发生变化。另外这种评估往往是在资料、手段不完善的情况下进行,用于计算投资项目经济指标的各项基础数据多来自预计和估算,因此项目评估和项目实际会存在偏差,在此基础上的投资决策也具有明显的风险。 不确定性分析正是针对诸多不确定性因素的项目评价方法,专门讨论未来诸多不确定性因素的变化对投资项目所产生的影响,以便预测投资项目需要承担的风险,为投资决策提供依据。因此,不确定性分析方法在投资项目评估,特别是在投资项目的可行性分析方面具有十分重要的意义。 不同的不确定性分析方法都有不同的假设前提,以及不同的分析角度、技术手段和适用范围,对各种不确定性分析方法的具体评价程序、优点局限和适用范围的探究,能够帮助投资项目评价方法的选择提供正确的指导,这也是该论文的重要实践意义所在。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题: 第一:论文基本内容和拟解决的主要问题 本文主要内容是分析探究投资项目评价中不确定性分析方法的应用。首先深入探讨在投资项目评价中各种不确定性分析方法的内容和各自主要过程,并对各种方法进行对比分析,讨论各种方法的不同适用条件,然后通过具体投资项目案例的计算,验证前文的基本结论。以此得出对不同项目条件下如何选择相应不确定性分析方法的建议。 第二:论文基本提纲 1、选题背景 1.1 20世纪30年代,特别是新世纪以来,投资活动日趋重要的地位 1.2 在投资项目决策和可行性研究过程中,项目评价分析具有十分重要的意义

统计模型的“不确定性”问题与倾向值方法

统计模型的“不确定性”问题与倾向值方法 统计模型的“不确定性”问题与倾向值方法统计模型的“不确定性”问题与倾向值方法胡安宁摘要:量化社会学研究往往基于特定的统计模型展开。近十几年来日益流行的倾向值方法也不例外,其在实施过程中需要同时拟合估计倾向值得分的“倾向值模型”与估计因果关系的“结果模型”。然而,无论是其模型形式还是系数估计,统计模型本身都具有不可忽视的“不确定性”问题。本研究在倾向值分析方法的框架下,系统梳理和阐释了模型形式不确定性与模型系数不确定性 的内涵及其处理方法。通过分析“蒙特卡洛模拟”数据与经验调查数据,本文展示了在使用倾向值方法进行因果估计的过程中,研究者如何通过“贝叶斯平均法”进行多个备选倾向值模型的选择,以及如何通过联合估计解决倾向值模型与估计模型中的系数不确定性问题。本文的研究也表明,在考虑倾向值估计过程的不确定性之后,结果模型中对于因果关系的估计呈现更小的置信区间和更高的统计效率。关键词:模型形式不确定性模型系数不确定性贝叶斯平均倾向值方法统计效率实质上,所有的模型都是错的,只是一些有用而已。(Essentially,all models are wrong,but some are useful.) ——乔治·鲍克斯(George E. P. Box),诺尔曼·德雷珀(Norman R. Draper) 一、导言大量的社会学量化研究是

基于特定的统计模型展开的(Raftery,2001)。通过这些统 计模型,研究者能够确认变量之间的概率关系,并依据统计推论(statistical inference)的基本原则将此关系由随机样本 推广至研究总体。这一量化研究范式随着近十几年来各种因果推论模型(causal model)的开发与推广,展现出越来越强 的影响力(Morgan,2014)。在这些因果推论模型中,“倾向值方法”(propensity score method)因其方便、易操作得到国内外很多社会学研究者的青睐(Rosenbaum and Rubin,1983;Rubin,1997;胡安宁,2012;Imbens and Rubin, 2015)。从本质上讲,基于统计模型估计出的变量间关系代表的是一种概率关系而非决定性关系,对于这一点,目前社会学量化研究还没有给予足够的重视。在诠释量化模型结果的时候,很多学者倾向于采用一种“决定论”(deterministic)式的态度。比如,对于线性模型E(Y)=βX,一般会将其诠释为:X变动一个单位会带来Y的期望值E(Y)变动β个单位。这种诠释 虽不错误,却片面的关注点估计(point estimate)结果,忽视了系数β本身也是存在变异(variation)的情况。换句话说,β的“不确定性”(uncertainties)没有被考虑到。1. 例如,当用样本收入均值估算总体收入均值时,我们无法知道总体收入均值的具体值,而只能估算出其可能取值的区间。这一区间的大小和我们希望达到的统计效率(efficiency)有关。2. 一 般而言,所有的备选模型构成了一个模型空间(model space)。

研究生复试面试题

2009年 笔试:1.简述新安江模型的水源划分模块2.稳定下渗率和超渗产流中的下渗率的区别3.影响迁移转化的因素有哪三类?4.一个关于发电站保证出力的计算题5.三性检验是什么? 1.在实测径流量过程线分划径流对径流产汇流有什么作用? 2.新安江二水源和三水源分别以什么方法划分 3.兴利库容计算 4.年调节水电站保证出力计算步骤 5.水体自净三个方面,并举例 6.水质。1.2.3维模型区别,各模型主要考虑因素 7.近年来某些地区经常发生百年一遇洪水,你的见解 (首先解释百年一遇意思,然后这是小概率事件,如果经常发生要质疑还是不是百年一遇,最后谈谈环境变化人为因素的影响) 8.水体耗氧主要表现在 9.水库特征水位及承担下,防洪任务时如何确定设计洪水位 面试中文题:1.S-P模型的三个假设条件是什么?2.水库的特征水位有哪些?从低到高按顺序说出3.谈谈对重力坝的了解(优缺点)4.径流的影响因素有哪些?5.武大水利水电学院主要研究哪三块内容?6.概率和频率的区别 面试口语:1.自我介绍2.谈谈对中国环境问题的了解3.谈谈对南水北调工程的了解4.对武大及武大本专业的认识6.对三峡的了解5.对广东水资源的了解,对广东情况的了解(咸潮) 2010年3 笔试: 1.近年来某些地区经常发生百年一遇的洪水,你的见解。 2.建立水文模型时,需获得大量流量雨量及蒸发的实测资料,试问这些资料对产汇流模块的具体作用是什么? 3.简述新安江二、三水源划分模块。 4.逆时序法求兴利库容。 5.水库特征水位是什么?在水库下游有防洪要求时,如何确定设计供水位? 6.水体耗氧主要表现在? 7.水质一、二、三维模型区别? 8.水体自净三个方面。 9.已知水电站的保证出力,求水电站在日负荷图中的工作位置。 口试: 1.你想在5年或10年后成为一个什么样的人? 2.高铁的利弊? 3.你最喜欢的运动? 4.你最喜欢的电影/最不喜欢的电影? 5.你为什么选择现在这个专业? 6.你认为水利工作者必须具备的品质:责任心/勤奋……? 7.你在课余时间做些什么?

不确定性

2.1结构分析中的不确定性 不确定性是指事件出现或发生的结果是不能准确确定的,事先不能给出一个明确的结论。事件的不确定性需要采用不确定性理论描述,有时还需通过经验进行分析和判断。结构可靠性理论正是因为结构建造和使用中存在着诸多不确定性而产生和发展的。如果在设计前能够准确预测结构的极限承载能力和作用荷载的大小,则可将结构设计为使用期内不会发生破坏,但这是不现实的。根据不确定性性质和特点,不确定性有多种分类方法。如按不确定性产生的原因和条件分为随机性、模糊性和知识的不完善性,按主观和客观性分为主观不确定性和客观不确定性等。下面的分析是按照不确定性产生的原因和条件划分的。 2.1.1随机性随机性是指事件发生条件的不充分性,不能确定最后出现的结果。例如在混凝土结构设计中,混凝土的强度等级是设计者根据设计要求确定的,但当结构建造完成后,对混凝土强度进行实际检测得到的结果与设计者在图样上指定的值往往并不一致。这其中有多方面的原因,包括选材、配合比设计、制作、运输、浇注、振捣及养护等,其中的每一环节对混凝土强度都有影响,具体是哪一个环节使混凝土的实际强度与设计强度产生了偏差,是不易确定的,即确定产生偏差的条件不充分。需要说明的是,因为事件发生的条件不充分而不能确定最后结果,并不是说事件发生的结果是完全不可控制的,而是将其控制在一定范围内,即在概率的意义上是可以控制的。在结构可靠性理论中,随机性又可分为物理不确定性、统计不确定性和模型不确定性。 (1)物理不确定性在结构设计中,承认存在随机不确定性,就是承认与设计有关的变量存在变异性,如荷载的变异性、材料强度的变异性等。在一定的环境和条件下,这些变量的不确定性是由其内在因素和外在条件共同决定的,称为物理不确定性,属于事物本质上的不确定性。在有些情况下,当与制作过程有关时,物理不确定性可通过提高技术水平或质量控制水平来降低。如混凝土的变异性可通过严格配制程序、准确控制拌和料称重、细心拌和等手段而减小。但控制过分严格会提高构件制作的费用,降低生产效率。所以降低物理不确定性有时是与一定的经济条件相关的。而有些情况下物理不确定性不能人为降低,如风荷载、雪荷载等。

《计量经济学》谢识予分章练习题

计量经济学分章练习题 第一章习题 一、判断题 1. 投入产出模型和数学规划模型都是计量经济模型。(X ) 2. 弗里希因创立了计量经济学从而获得了诺贝尔经济学奖。(V ) 3. 丁伯根因创立了建立了第1个计量经济学应用模型从而获得了诺贝尔经济学奖。(V ) 4. 格兰杰因在协整理论上的贡献而获得了诺贝尔经济学奖。(V ) 5. 赫克曼因在选择性样本理论上的贡献而获得了诺贝尔经济学奖。(V ) 二、名词解释 1 ?计量经济学,经济学的一个分支学科,是对经济问题进行定量实证研究的技术、方法和相关 理论。 2. 计量经济学模型,是一个或一组方程表示的经济变量关系以及相关条件或假设,是经济问题 相关方面之间数量联系和制约关系的基本描述。 3?计量经济检验,由计量经济学理论决定的,目的在于检验模型的计量经济学性质。通常最主 要的检验准则有随机误差项的序列相关检验和异方差性检验,解释变量的多重共线性检验等。 4?截面数据,指在同一个时点上,对不同观测单位观测得到的多个数据构成的数据集。 5?面板数据,是由对许多个体组成的同一个横截面,在不同时点的观测数据构成的数据。 三、单项选择题 1. 把反映某一单位特征的同一指标的数据,按一定的时间顺序和时间间隔排列起来,这样的数 据称为(B ) A.横截面数据C.面板数据 B.时间序列数据D.原始数据 2.同一时间、不同单位按同一统计指标排列的观测数据称为( C ) A.原始数据 B .时间序列数据 C?截面数据 D .面板数据 3.不同时间、不同单位按同一统计指标排列的观测数据称为( D A.原始数据 B .时间序列数据 C?截面数据 D .面板数据 4.对计量经济模型进行的结构分析不包括(D ) A.乘数分析 B .弹性分析 C.比较静态分析 D .随机分析 5.一个普通家庭的每月所消费的水费和电费是( B ) A.因果关系 B .相关关系 C?恒等关系 D .不相关关系 6.中国的居民消费和GDP^( C )

第六章项目不确定性风险评估

第六章项目不确定性(风险)评估 项目评估中,始终存在着各种不确定性的影响因素,给项目建设和经营带来风险。为了分析其对项目经济效益造成的危害,以便有效采取防范措施,有必要进行风险评估。学习本章,要求掌握盈亏平衡分析、敏感性分析和概率分析的方法。 6.1 项目风险概述 一、风险及分类 风险,简言之,即不确定性,或者说是由于某种活动因素的不确定性引起活动结果的不确定性,表现为活动的实际结果偏离预期目标,从而给活动造成损失。 一般可分为: (1)自然风险(2)社会风险(3)经营风险 二、产生风险的原因 (1)市场供求变化的影响。(2)技术变化的影响。(3)经济环境变化的影响。(4)社会、政治、法律、文化等方面的影响。(5)自然条件和资源方面的影响。(6)项目评价人员的主观因素影响 三、风险分析的一般程序 (1)选择关键变量(2)估计不确定性因素的变化范围,进行初步分析。 (3)进行敏感性分析。(4)进行概率分析。 6.2 盈亏平衡分析 6.2.1 盈亏平衡分析的概念和假设 一、盈亏平衡概念 盈亏平衡是指项目当年的销售收入等于其产品成本。 盈亏平衡分析是通过盈亏平衡点(Break Even Point,简称BEP)分析项目成本与收益平衡关系的一种方法。盈亏平衡点通常是根据正常生产年份的产品产量或销售量、

可变成本、固定成本、产品价格和销售税金及附加等数据计算出来的,用生产能力利用率或产量等表示。 二、几点假设: (1)将产品的生产成本划分成固定成本和变动成本。 (2)产品销售量和生产量相等(即各年产品全部售出)。 (3)项目生产的是单一产品,如同时生产几种类似产品,则应把几种产品组合折算为一种产品。 (4)产品的销售价格,在不同的销售水平条件下保持不变。 (5)所采用的数据均为正常生产年份(即达到设计能力生产期)的数据。 6.2.2 线性盈亏平衡分析 一、线性盈亏平衡分析原理 线性盈亏平衡分析是指投资项目的销售收入和销售成本与产品销售量呈线性关系情况下的盈亏平衡分析。这种线性关系可表示为: S=P×Q C=F+V×Q 二、图解法 收入或成本图解法主要是通过绘制盈亏平衡图的方法来分析产量、成本和盈利之间的关系,找出盈亏平衡点(保本点),如图6-1中两条直线的交点就是盈亏平衡点(BEP)。

最新安江模型进展介绍

第八章新安江模型 8.1 概述 新安江模型是由原华东水利学院(现为河海大学)赵人俊教授等(赵人俊,1984)提出来的。从降雨径流经验相关图研究开始(华东水利学院水文系,1962),投入了水文预报教研室的十余位教师、研究生和上百的本科生前后经历了约20年才形成了蓄满产流概念、理论及其二水源新安江模型。之后提出三水源新安江模型(赵人俊,1984),并开始在水情预报和遥测自动化的实时洪水预报系统中开始大量应用,通过对模型的结构、考虑的因素不断改进和完善,发展至今已形成了理论上具有一定系统性、结构较为完善、应用效果较好的流域水文模型,并被联合国教科文组织列为国际推广模型而广为国内外水文学家所了解和应用。 新安江模型研究概括起来可以分为二水源新安江模型、三水源新安江模型和新安江模型改进研究三个阶段。 8.2 二水源新安江模型 二水源新安江模型包括直接径流和地下径流,产流计算用蓄满产流方法,流域蒸发采用二层或三层蒸发,水源划分用的是稳定下渗法,直接径流坡面汇流用单位线法,地下径流坡面汇流用线性水库,河道汇流采用马斯京根分河段演算法。 8.2.1 前期研究 降雨径流相关图是径流估计最早使用的方法之一。考虑前期气候指数的降雨径流相关 图是蓄满产流概念形成的基础,见图8-1。图中P为降雨量,R为径流深, ,0 a P为前期气候指 数。在实际应用中,要计算一次降雨所产生的洪水径流总量,为配合汇流计算,还需求出逐时段的净雨量。利用上述相关图推求时段净雨量的具体步骤如下。 (1)求本次降雨开始时的 ,0 a P; (2)按逐时段累积降雨量在关系图上查得累积径流量; (3)由相邻时段的累积径流量之差得时段净雨量。

考虑不确定性的结构动力学模型修正方法研究

考虑不确定性的结构动力学模型修正方法研究模型修正技术在提高仿真模型预测精度方面发挥着重要作用。传统的模型修正技术均是在确定性基础上展开的,然而在实际工程问题当中,不确定性因素是 普遍存在的。 在综合考虑各种不确定性的基础上,对模型展开不确定性修正所得到的结果将对结构设计更加具有指导意义。本文考虑了模型修正问题中常见的参数不确定性及模型形式不确定性,对复杂模型的修正方法做出以下相关研究:1.以非对称 H型梁结构为研究对象,研究了基于摄动法的随机和区间不确定性修正方法在复 杂模型中的应用。 提出了一种适用于复杂模型的不确定性修正框架,并取得了较好的修正效果。研究表明,基于摄动法的随机和区间不确定性修正方法都可用于复杂结构动力学问题;基于摄动法的修正精度依赖于大量的试验样本,而区间分析法则更加适用 于小样本的情形。 2.基于门式框架螺栓连接结构,考虑由于模型简化而引起的模型形式不确定性,同时考虑了模态试验测量数据的不确定性,提出了基于模型偏差的不确定性 修正方法。该方法以参数偏差来处理模型形式的不确定性。 研究表明,基于模型偏差的不确定性修正方法可以减小模型形式不确定性, 修正后的模型与模态试验测量数据吻合度较高。3.将分数阶微分项引入到多自由度系统振动方程中,实现对系统中模型形式不确定性的量化,并以有阻尼的二自 由度弹簧振子为对象进行修正研究。 文中选取分数阶微分项的系数与阶数为待修正系数,对系统的频响函数进行修正,并取得了良好的修正结果。此修正方法能有效地将模型参数与模型形式不

确定性进行分离并可以减小模型形式不确定性,因而具有重要的研究价值与应用前景。 4.基于C/SiC复合材料加筋壁板,对热结构的不确定性修正问题进行研究。考虑到基于摄动法的不确定性模型修正方法对多场的热结构不确定性修正问题收敛性较差,本文提出一种基于神经网络参数识别的不确定性修正方法,此方法可以避免灵敏度求解。 研究表明,基于神经网络的不确定性模型修正方法可以用于C/SiC复合材料加筋壁板热结构动力学的多场问题中。

水文模型参数多目标率定及最优非劣解优选

第37卷第2期 2017年4月 水文 JOURNAL OF CHINA HYDROLOGY Vol.37 No.2 Apr., 2017水文模型参数多目标率定及最优非劣解优选周建中\卢韦伟\孙娜\叶磊2袁张海荣\陈璐1 (1.华中科技大学水电与数字化工程学院,湖北武汉430074;2.大连理工大学水利工程学院,辽宁大连116024) 摘要:针对概念性水文模型参数众多、相互制约,且多目标参数优化率定最优参数求解困难、易受决策者 主观因素影响的问题,采用多目标优化算法对水文模型参数进行率定,得到模型参数最优非劣解集,在此基 础上,引入最小最大后悔值决策理论,并结合Pareto支配基本理论,提出了一种多目标最优非劣解选取准 则。以柘溪流域为研究对象,采用三目标MOSCDE优化率定新安江模型的参数,并与单目标SCE-UA优化 结果进行对比分析。结果表明,提出的非劣解选取方法可以有效从大规模非劣解集中筛选出最优非劣解,大大缩短参数率定耗时。 关键词:水文模型参数率定;多目标优化;参数最优非劣解优选;最小最大后悔值决策 中图分类号:P333 文献标识码:A文章编号=1000-0852(2017)02-0001-07 1引言 如何提高水文模型预报精度一直是水文领域的重 难点问题之一。水文模型参数优化率定通过最大程度 降低水文模型参数不确定性,从而达到提高水文模型预 报精度的目的。水文模型参数优化率定对提升水文模型 整体预报性能和水文预报精度有着极大的推动作用。 早期水文模型参数优化率定采用遗传算法[1-2]、粒 子群算法[3'SCE-UA[5-6]等单目标算法来分别确定水 文模型的各参数。然而,大量水文模型参数率定的理 论研究和实践应用表明:单目标函数仅反映了水文过 程的某一特性,无法全面刻画水文过程的动力特性和 参数间的相互作用关系,且单目标算法易陷入局部最 优[7]。因此,水文学者将多目标优化理论引入水文模型 参数率定中,并围绕水文模型参数多目标优化率定 开展了大量研究工作。Yapo等[8]提出多目标优化算法 MOCOM-UA,并通过实例分析检验了 MOCOM-UA算 法的正确性和可靠性;Vrugt等[9]在单目标SCE-UA算 法的基础上,提出了多目标优化算法MOSCEM-UA,并成功验证了该算法的有效性;Tang等网将SPEA2、着-NSGAII和MOSCEM-UA等常用的多目标优化算法 应用于水文模型参数优化率定中,并比较其计算性能,研究结果表明SPEA2和着-NSGA-II算法的性能优于MOSCEM-UA算法;张文明等[11]将存档群体和拥挤距 离机制引入粒子群算法,从而建立了基于粒子群算法 的多目标算法,通过与单目标优化结果的对比,检验 了该算法的优越性;郭俊等[12]运用经典多目标优化算 法NSGA-II对水文模型参数多目标优化率定,并提出 目标组合优化结果比较方法,研究结果表明该方法可 有效分析不同目标组合对优化结果的影响。 上述研究工作主要集中于多目标优化算法本身 的设计和改进。然而,水文模型多目标参数优化率定 不仅要解决多目标建模及其模型求解的难题,如何针 对生成的参数非劣解集优选最优参数是水文模型参 数多目标优化普适性应用的技术瓶颈。针对这一问 题,本文在水文模型参数多目标优化应用研究的基础 上,基于Pareto支配以及最小最大后悔值决策理论,提出一种最优非劣解准则,用以确定非劣解集的最优 非劣解,该方法可显著缩短问题求解时间,对多目标 参数优化率定的推广应用具有主要价值。以柘溪流域 新安江模型多目标参数率定为例,旨在快速、准确的 优选最优非劣解,为柘溪流域水文预报提出更为全面 的决策参考依据。 2水文模型参数多目标优化率定 水文模型参数多目标优化率定是选取多个目标 收稿日期:2016-07-09 基金项目:国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目(91547208);国家自然科学基金项目(51579017);水利部公益性行业科研专项经费 项目(201401014-2) 作者简介:周建中(1959-),男,湖北武汉人,教授,博导,研究方向为水电能源及其复杂系统分析的先进理论与方法。E-mail:jz.zhou@https://www.360docs.net/doc/1b18199157.html, 通讯作者:卢韦伟(1991-),女,湖北仙桃人,硕士研究生,研究方向为水文预报与水文分析计算。E-mail:luweiwei@https://www.360docs.net/doc/1b18199157.html,en---------------------------

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