环境系统分析PPT第2讲
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环境工程概预算第二讲2014
第二章
建设工程定额
课程讲解内容
1、掌握概算指标、概算定额、预 算定额、及施工定额的概念 2、掌握劳动定额、材料消耗定额 及机械台班使用定额的计算方法
第一节 定额的概述
1、定额的概念
即规定的额度，是指在一定时期的 生产、技术、管理水平下，生产活动中 资源的消耗量所应遵循或达到的数量标 准。它由国家权力机关或地方权力机关 制定。
节约社会劳动和 提高生产效率 利于建筑市场公 平竞争 利于市场行为的 规范 完善市场信 息系统
企业以定额促使工人提高生产效率 定额促使企业从上层优化资源配置
定额所提供的准确信息为公平竞争提供了 条件
从固定资产投资市场和建筑市场两方面 对市场主体的经济行为起到规范的作用
定额管理本身就是对市场信息的加工、 传递及反馈
质量合格 人工工日数
在正常施工 条件下 一定计量 单位 扩大的分项 工程 扩大的结构 构件
各种材料消 耗量
机械台班数
6、概算定额的作用
初步设计阶段编制设计概算及技术设计阶段编 制修正设计概算 设计方案的经济比较
1
2
3
在初步设计阶段提出主要材料用量
4
编制概算指标和投资估算指标
7、概算定额的编制
概、预算定额间保留必要且 严格控制的幅度差；
定义 材 料 消 耗 定 额
搬运堆放或施工过程不可避 免消耗的材料
材料消耗定额的制定
材料消耗定额的表达式：
某材料的消耗总量 材料消耗定额（消耗量 / 单位产品）＝ 产品总数
材料消耗定额指标表达式
材料消耗定额指标＝生 产净用量 损耗量 生产净用量（ / 1 - 损耗率）
材料的损耗量 材料损耗率＝ 100 ％ 材料的总消耗量
建设工程定额
课程讲解内容
1、掌握概算指标、概算定额、预 算定额、及施工定额的概念 2、掌握劳动定额、材料消耗定额 及机械台班使用定额的计算方法
第一节 定额的概述
1、定额的概念
即规定的额度，是指在一定时期的 生产、技术、管理水平下，生产活动中 资源的消耗量所应遵循或达到的数量标 准。它由国家权力机关或地方权力机关 制定。
节约社会劳动和 提高生产效率 利于建筑市场公 平竞争 利于市场行为的 规范 完善市场信 息系统
企业以定额促使工人提高生产效率 定额促使企业从上层优化资源配置
定额所提供的准确信息为公平竞争提供了 条件
从固定资产投资市场和建筑市场两方面 对市场主体的经济行为起到规范的作用
定额管理本身就是对市场信息的加工、 传递及反馈
质量合格 人工工日数
在正常施工 条件下 一定计量 单位 扩大的分项 工程 扩大的结构 构件
各种材料消 耗量
机械台班数
6、概算定额的作用
初步设计阶段编制设计概算及技术设计阶段编 制修正设计概算 设计方案的经济比较
1
2
3
在初步设计阶段提出主要材料用量
4
编制概算指标和投资估算指标
7、概算定额的编制
概、预算定额间保留必要且 严格控制的幅度差；
定义 材 料 消 耗 定 额
搬运堆放或施工过程不可避 免消耗的材料
材料消耗定额的制定
材料消耗定额的表达式：
某材料的消耗总量 材料消耗定额（消耗量 / 单位产品）＝ 产品总数
材料消耗定额指标表达式
材料消耗定额指标＝生 产净用量 损耗量 生产净用量（ / 1 - 损耗率）
材料的损耗量 材料损耗率＝ 100 ％ 材料的总消耗量
系统工程第2讲过程系统工程
Aspen Plus 大型通用流程模拟系统: MIT,第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”（Advanced System for Process Engineering，简称ASPEN），并于1981年底完成。1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公司，并称之为Aspen Plus。该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高，已先后推出了十多个版本，成为举世公认的标准大型流程模拟软件，应用案例数以百万计。
？
1.6.2 历史沿革、现状与前景 ● 1958年,Flexible Flowsheeting（Kellogg,合成氨，第一个化工模拟程序） ● 60年代，化工过程模拟的初始发展期。PACER（Purdue university) CHESS→Micro-CHESS (Houstn university)待 （第一代） ● 70年代，化工过程模拟的成长壮大期。模拟软件的开发，研制走向专业化，商业化。从过去的分散在大学和各个炼油、石化公向转向由专门的化工软件公司进行。模拟计算的准确性、可靠性大大加强，应用范围不断拓宽，功能愈益丰富，使用越来越方便，并且涌现了一批著名的、影响广泛的商业化软件。如：Monsanto的Flowtran（第二代） ● 80年代开始，化工模拟的深入发展期。是化工模拟的深入发展期；最主要的特点是从“离线”走向“在线”，从稳态模拟发展到动态模拟和实时优化，从单纯的稳态计算发展到和工业装置紧密相连。国外不少公司已将著名的软件等定为企业标淮。如美国的Aspen PLUS, 加拿大HYSIM,PROCESS → PRO／Ⅱ （第三代） ● 80年代末，AspenTech公司率先推出了动态模拟软件Speed Up。
Байду номын сангаас
1.7 过程系统工程的应用领域
第二讲 工程项目的系统分析
过程化方法。项目有许多活动组成，活动的有机 组合形成过程。在项目管理中可从以下几个角度 进行过程的分解：
项目的实施过程（前期策划、设计、计划、施工等） 管理工作过程（预测、决策、计划、控制、反馈等） 行政工作过程（各种申报批准过程） 专业工作的实施过程。
三、工程项目结构分解
工程项目结构分解的结果 项目结构分解是将项目行为系统分解成互 相独立、互相影响、互相联系的工程活动， 在国外的项目管理中称这项工作为工作分 解结构，即WBS(Work Breakdown Structure) 工程项目结构分解的结果有：
全局的观念，系统地观察问题，解决问题，作全面的整体的计划 和安排，减少系统失误。在采取措施，做出决策和计划并付诸实 施时要考虑各方面的联系和影响。 追求项目的整体最优化，强调系统目标的一致性，强调项目的总 目标和总效果，而不是局部优化。 系统的集成：项目全生命周期管理；将项目各个职能，如成本管 理、进度管理、质量管理、合同管理、信息管理等综合起来形成 的项目集成管理系统。工程项目系统集成要求项目管理者必须进 行项目全生命周期的目标管理，综合的计划，综合的控制，良好 的界面管理，良好的组织协调和信息沟通。
项目组织是一个目标明确、开放的、动态的、自 我形成的组织系统。
三、工程项目的系统特点
结合性； 相关性； 目的性； 开放性； 动态性； 其它（新颖性、复杂性、不确定性）
第二节 工程项目的系统环境
工程项目的环境及其作用； 项目环境调查的内容； 工程项目环境调查的要求； 调查方法；
二、工程项目的系统描述
（1）工程项目的目标系统
对工程项目所要达到的最终状态的描述系统。工程 项目具有明确的目标系统，它是项目管理过程中的 一条主线。工程项目目标系统具有如下特点：
城市生态与环境保护概论PPT课件第2讲 生态思想与生态学
1.概念借用
● 城市生态系统 ● 城市群落 ● 大学群落 ● 生态位
a
2.4.4 生态学的应（借）用方法论
2.关系与系统分析
● 食物链（产业链、职业链） ● 竞争关系分析：如高斯假设－－完全的竞争者不能共存。 ● 城市系统的生态化分析 ● 产业结构的生态化分析
a
2.5 环境
环境的定义 环境概念的泛函 环境的分类 人与环境的关系
a
2.1 生态思想－“自然的经济体系”
“生态学”这个词直到1866年才出现，而且几乎在 100年后才被广泛运用。然而，生态学的思想形成于它 有名字之前。它的近代历史始于18世纪，当时它是以一 种更为复杂的观察地球的生命结构的方式出现的：是探 求一种把所有地球上活着的有机体描述为一个有着内在 联系的整体的观点，这个观点通常被归类于“自然的经 济体系”。这个短语产生了一整套思想，尔后又形成了 今天这门学科。
生态学关系图
生命系统
生态学
环境系统
社会系统
a
应用生态学
a
应用生态学的分支学科
产业生态学 管理生态学
农业生态学
森林生态学
草地生态学
工业生态学与清洁生产
旅游生态学
养殖生态学 城市生态学 环境生态学 有害动物管理生态学 恢复生态学与生态工程 资源生态学 灾害生态学 自然保护生态学 全球变化生态学 景观生态设计
世界系统的演变过程
物环
(a) 古代文明时代
物
物
物
环
环
环
(b)
(c)
(d)
农业文明时代
物
人
环
(e) 工业文明时代
a.物质生产由环境生产完成 b.人口生产未体现出来 c.人口生产体现，但仍作为物质生产上的一部分 d.人口生产发展成独立的系统而独立出来 e.环境、物质、人口成为独立的系统
● 城市生态系统 ● 城市群落 ● 大学群落 ● 生态位
a
2.4.4 生态学的应（借）用方法论
2.关系与系统分析
● 食物链（产业链、职业链） ● 竞争关系分析：如高斯假设－－完全的竞争者不能共存。 ● 城市系统的生态化分析 ● 产业结构的生态化分析
a
2.5 环境
环境的定义 环境概念的泛函 环境的分类 人与环境的关系
a
2.1 生态思想－“自然的经济体系”
“生态学”这个词直到1866年才出现，而且几乎在 100年后才被广泛运用。然而，生态学的思想形成于它 有名字之前。它的近代历史始于18世纪，当时它是以一 种更为复杂的观察地球的生命结构的方式出现的：是探 求一种把所有地球上活着的有机体描述为一个有着内在 联系的整体的观点，这个观点通常被归类于“自然的经 济体系”。这个短语产生了一整套思想，尔后又形成了 今天这门学科。
生态学关系图
生命系统
生态学
环境系统
社会系统
a
应用生态学
a
应用生态学的分支学科
产业生态学 管理生态学
农业生态学
森林生态学
草地生态学
工业生态学与清洁生产
旅游生态学
养殖生态学 城市生态学 环境生态学 有害动物管理生态学 恢复生态学与生态工程 资源生态学 灾害生态学 自然保护生态学 全球变化生态学 景观生态设计
世界系统的演变过程
物环
(a) 古代文明时代
物
物
物
环
环
环
(b)
(c)
(d)
农业文明时代
物
人
环
(e) 工业文明时代
a.物质生产由环境生产完成 b.人口生产未体现出来 c.人口生产体现，但仍作为物质生产上的一部分 d.人口生产发展成独立的系统而独立出来 e.环境、物质、人口成为独立的系统
生态系统和生态环境的保护.ppt
④碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的 传递是双向的，其他成分都是单向传递的。（判断成分的依据）
2.温室效应 （1）成因 ①工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的 CO2。 ②森林、草原等植被面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。 （2）危害 加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威 胁。 （3）缓解措施 ①植树造林，增加面积。 ②开发清洁能源，减少化学燃料燃烧。
【跟踪训练3】如下图代表某一生态系统,下列说法错误的是（ 跟踪训练 】
）
A. 生态系统的结构包括生态系统的成分及食物链、食物网 B.生产者和分解者缺一不可 C.能量流动沿生态系统的营养结构进行 D.图示细菌与植物间的箭头指向,表明生态系统中物质与能量可循环利用 【解析】能量不可循环利用。 解析】 【答案】D 答案】
概念：指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，不断进行着从 无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程 范围： 2.物质循环 生物圈
碳循环：在生物群落与无机自然环境之间的循环主要是以 CO2 的形式进行
特点：反复出现，循环流动
能量流动 和物质循 环的关系
物质是能量流动的 能量是物质循环的
考点六 研究能量流动的意义
1.帮助人们科学规划设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。 2.合理调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
考点七 物质循环的概念分析
1.参与物质循环的物质：是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素， 而不是由这些化学元素组成的糖类、脂质、蛋白质等生物体所特有的有机物。 2.循环过程：无机环境 3.范围：生物圈(全球性) 生物群落
第二章 系统开发原理(一)
底向上”地开发和调试各个模块，最后进行模块联调
和整个系统的调试。
具体而言，就是先将整个系统开发为若干
相对独立的阶段，如系统规划、系统分析、 系统设计和系统实施等，然后按照系统设计 结构，将模块按层次一个个组装到一起进行 调试，自底向上，逐层地构建整个系统。
结构化方法包括结构化分析（SA）、结构化设计（SD） 和结构化程序设计（SP）。 结构化方法通常把整个系统的开发分为六个阶段： （1）系统开发准备阶段；（2）调查研究及可行性研究阶段； （3）系统分析阶段； （4）系统设计阶段；
优点：工作量小，周期短，相对简单 ； 缺点：缺乏整体性，功能、数据冗余，易返工； 适用范围：小系统
（三）综合方法
自上而下的进行系统的总体规划、分析、设计；
自下而上的对各个模块进行实施 。
特点：既考虑到系统的整体性，又可节约人力、物力、
时间的耗费 。
三、系统开发方法
（一）生命周期法(life cycle approach)
第二讲 系统开发原理
系统开发方法概述 系统分析 系统设计
系统实施
第一节 系统开发方法概述
开发方法是指系统开发过程中的指导思
想、逻辑、途径以及工具的组合。
一、系统开发方法的发展
1. 20世纪50年代计算机开始应用于管理工作
（面向处理） 2. 20世纪60年代出现了数据库（面向数据） 3. 20世纪60-70年代 （结构化系统分析和设计）
行判断、推理的过程），高层次的抽象必须通过低层次的 抽象来解释和实现，随着抽象层次的降低，逐步将系统清 晰而具体地展现出来。 ④ 模块化方法
将系统分解为不同的功能模块，使软件结构清晰、设
计方便、容易修改和测试。
环境与资源经济学讲义(ppt 17页)
庇古提出征收排污费和排污税的方式纠正外部性，费用等于造成 的损害。但现实中难以确定具体损害的货币衡量水平。而且，管 理者也更关心一个环境可承受的排放量，而非税收多少，毕竟环 境的破坏是不可逆的。从经济的角度来说完全不允许排放一方面 不可能，另一方面没有效率，浪费自然资源本身的消化污染物的 能力。
•传统的经济系统模型 两个基本的经济主体∶企业和家庭 相互之间的关系∶两种市场 其中没有环境。
家庭
劳动力市场
提供劳动力
企业
提供产品
产品市场
•主流经济学的研究对象
有限资源的配置∶生产什么 生产多少 怎样 生产
环境经济大系统
生活废弃物
生产废弃物
劳动力市场
环 境
提供劳动力
家庭
企业
环 境
提供产品
产品市场
非使用价值：为后代留下一个美好的环境，相当于遗产的福 利。存在价值。与物种存在必要性，伦理道德相关。
克鲁蒂拉《自然保护的再认识》：之前的自然资源研究多集中于开采 型资源（可耗竭资源的最佳开采速度和规模），提出舒适型资源。
三、环境管理的经济手段；
命令控制型（行政手段）——环境标准和强制规章 市场激励（经济手段）——环境税费和可交易许可证。
第七节 环境与自然资源经济学的研究
对象与研究方法
1 研究对象 运用经济学的方法和工具来分析如何实现自然资源和 环境资源的有效配置和利用，以实现可持续的经济增长。（把环 境和自然资源看作一种稀缺的生产要素，纳入生产函数，把环境 看作经济系统的一部分。）
２方法 定位于经济学科，运用经济学思维和经济学工具对环境 科学的发现进行分析、归纳、总结和判断，实现经济的可持续发 展，实现总体效益最大化。人与自然的关系,人与人的关系.（经济 学是不是科学，看不见的手原理）
•传统的经济系统模型 两个基本的经济主体∶企业和家庭 相互之间的关系∶两种市场 其中没有环境。
家庭
劳动力市场
提供劳动力
企业
提供产品
产品市场
•主流经济学的研究对象
有限资源的配置∶生产什么 生产多少 怎样 生产
环境经济大系统
生活废弃物
生产废弃物
劳动力市场
环 境
提供劳动力
家庭
企业
环 境
提供产品
产品市场
非使用价值：为后代留下一个美好的环境，相当于遗产的福 利。存在价值。与物种存在必要性，伦理道德相关。
克鲁蒂拉《自然保护的再认识》：之前的自然资源研究多集中于开采 型资源（可耗竭资源的最佳开采速度和规模），提出舒适型资源。
三、环境管理的经济手段；
命令控制型（行政手段）——环境标准和强制规章 市场激励（经济手段）——环境税费和可交易许可证。
第七节 环境与自然资源经济学的研究
对象与研究方法
1 研究对象 运用经济学的方法和工具来分析如何实现自然资源和 环境资源的有效配置和利用，以实现可持续的经济增长。（把环 境和自然资源看作一种稀缺的生产要素，纳入生产函数，把环境 看作经济系统的一部分。）
２方法 定位于经济学科，运用经济学思维和经济学工具对环境 科学的发现进行分析、归纳、总结和判断，实现经济的可持续发 展，实现总体效益最大化。人与自然的关系,人与人的关系.（经济 学是不是科学，看不见的手原理）
生态环境保护培训教程(ppt 37页)(共36张PPT)
27
(2010年山东卷)下图为某流域示意图。读图回答问题。 (2)分析B流域中农业土地利用整体布局所产生的生态效益。 答案：
涵养水源，保持水土； 减轻水污染；调节小气候。
28
解析：
第(1)题，根据地图信息可以得出A地河流上游有数量众多的聚落分布，势必有居民产生生活污水，同时河流上 游有化工厂分布，化工厂属于污染水源的工业，因此有工业污水的产生；这些污水会造成河流水质下降，导致水生 生物死亡等生态问题。第(2)题，B流域与A流域相比，B流域有大量林地的存在，试题出现了等高线说明地形有起伏，因此 森林(植被)具有涵养水源，防止水土流失等作用。
20
聚焦点二：环境污染及其防治
1．水污染及其防治
水污染及其防治，关键是把握其概念、危害与防治的原则与具体措施，具体分析如下：
2011届新课标高中总复习——浙江地理 (4)措施主要是节能降耗减排等。 聚焦点一：生态环境保护 第20讲 环境保护(选修Ⅵ) 聚焦点一：生态环境保护 地形起伏、有沉积物、植被少、降水集中且强度大 燃烧煤、石油、天然气排放二氧化硫和氮氧化物等酸性气体 而一旦出现连续的阴雨天气，则空气中的灰尘就会减少，混浊天气减少或消失。 过度放牧、过度垦殖、重用轻养 解决当地群众生活用能、严禁砍伐、退耕还林还草、加大防护林建设、实施封沙育草工程 属中温带、亚热带边远山区 长江流域1998年比1954年人口密度大、数量多、经济水平高、财富较多。 据图可以判断出空气重度污染范围明显缩小，这一变化与该地区的绿化美化有密切关系。 全球气候变暖引发海平面上升、生态系统改变、自然灾害加剧，危及人体健康 上游的水土流失造成中下游河段泥沙淤积、河床变浅； 河湖水酸化，鱼类死亡；
10
(1)该市混浊天气出现日数最多的是______月，出现日数最少的是______月。
(2010年山东卷)下图为某流域示意图。读图回答问题。 (2)分析B流域中农业土地利用整体布局所产生的生态效益。 答案：
涵养水源，保持水土； 减轻水污染；调节小气候。
28
解析：
第(1)题，根据地图信息可以得出A地河流上游有数量众多的聚落分布，势必有居民产生生活污水，同时河流上 游有化工厂分布，化工厂属于污染水源的工业，因此有工业污水的产生；这些污水会造成河流水质下降，导致水生 生物死亡等生态问题。第(2)题，B流域与A流域相比，B流域有大量林地的存在，试题出现了等高线说明地形有起伏，因此 森林(植被)具有涵养水源，防止水土流失等作用。
20
聚焦点二：环境污染及其防治
1．水污染及其防治
水污染及其防治，关键是把握其概念、危害与防治的原则与具体措施，具体分析如下：
2011届新课标高中总复习——浙江地理 (4)措施主要是节能降耗减排等。 聚焦点一：生态环境保护 第20讲 环境保护(选修Ⅵ) 聚焦点一：生态环境保护 地形起伏、有沉积物、植被少、降水集中且强度大 燃烧煤、石油、天然气排放二氧化硫和氮氧化物等酸性气体 而一旦出现连续的阴雨天气，则空气中的灰尘就会减少，混浊天气减少或消失。 过度放牧、过度垦殖、重用轻养 解决当地群众生活用能、严禁砍伐、退耕还林还草、加大防护林建设、实施封沙育草工程 属中温带、亚热带边远山区 长江流域1998年比1954年人口密度大、数量多、经济水平高、财富较多。 据图可以判断出空气重度污染范围明显缩小，这一变化与该地区的绿化美化有密切关系。 全球气候变暖引发海平面上升、生态系统改变、自然灾害加剧，危及人体健康 上游的水土流失造成中下游河段泥沙淤积、河床变浅； 河湖水酸化，鱼类死亡；
10
(1)该市混浊天气出现日数最多的是______月，出现日数最少的是______月。
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福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
数据输入
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
2.4 模型的检验与误差分析
一、图形表示法
a.结果直观 b.不易比较（定量）
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
模型 应用
观测数据组Ⅱ
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
例 十二胺降解实验数据曲线拟合
十二胺降解实验数据如表所示，使用Excel 工作表进 行曲线拟合。
十二胺降解实验数据
解：在趋势线命令中分别选择模型结构形式为线性和指 数模型，拟合结果如图所示。指数模型又分别指定和 不指定是否必须通过初始浓度2.3 mg/L。注意在图中 有个选项页，如果需要在图中显示出模型的表达式、 R2 ，或者需要限制趋势线必须通过初始浓度标记的函 数点，均在选项页进行操作。
环境系统分析
主讲: 潘文斌 博士 2009.9.15
第二章
数学模型概述
2.1
数学模型的定义，优点和分类
2.2 数学模型的建立 2.2.1 对模型的基本要求 2.2.2 建立数学模型的过程
2.3 参数估计方法 2.3.1 主要参数估值方法 2.3.2 用Excel进行参数估计 2.4 模型的检验与误差分析
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
最优化方法
1、给定模型 2、目标函数定义为：
3、目标函数初值
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
最优化方法
4、计算步骤
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
最优化方法
4、具体计算步骤
2.5模型灵敏度分析 2.6模型的不确定分析
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件 2009.9.15.
2.1.1 数学模型的定义
定义:根据观察到的现象，归结成一套反映 其数量关系的数学关系式与算法，用以 描述对象的运动规律，这套公式和算法 称为数学模型。
广义的数学模型既包括由数学符号组成 的数学公式，也包括用框图或文字表达 的计算方法和计算过程。
2009.9.15.
三、目标对约束的灵敏度 案例
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
三、目标对约束的灵敏度 案例解答
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
练习
已知污水处理费用函数为C＝260×Q0.78 （元），式中Q为污水的处理规模 （m3/d），若已知污水量的估计偏差在 ±6％，求费用估计的偏差。
原值x*或者Z*的变化率和参数θ相对于θ0的变化率的比值 称为状态变量（或目标）对参数的灵敏度。 1、单变量时的灵敏度
定义：在θ＝ θ0附近，状态变量x（或目标Z）对于
x* f (0 )
Z * F (0 )
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件 2009.9.15.
2.5 模型灵敏度分析
2.3.1 主要参数估值方法
一、基于回归拟合的方法 1、图解法 2、一元线性回归 3、多元线性回归 二、基于试验或经验的方法
1、试验法
2、经验公式法
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件 2009.9.15.
2.3.1 主要参数估值方法
三、基于搜索的方法 1、网格法 2、最优化方法 3、随机采样法（基于贝叶斯理论的不确定 性参数识别，1、RSA方法 2、GLUE法）
一、状态与目标对参数的灵敏度
1、单变量时的灵敏度
x x 0 状态对参数的灵敏度 S x * / ( ) x * 0
x
目标对参数的灵敏度
SZ
Z Z / ( ) 0 Z * 0 Z *
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
2009.9.15.
2.4 模型的检验与误差分析
二、相关系数法
a.结果直观 b.适用线性程度较高的模型
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
2.4 模型的检验与误差分析
三、相对误差法
相对 误差
yi yi ' ei yi
中值 误差 概率 e0.5 0.6745 中值 误差 绝对 e0.5 ' 0.6745
约束条件 X状态变量组成的向量，如大气中二氧化硫浓度；u为决 策变量组成的向量，如排放的BOD等；θ为模型参数变 量组成的向量，如大气复氧系数ka等。
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件 2009.9.15.
min Z f ( x, u, ) G( x, u, ) 0
目标函数
2.5 模型灵敏度分析
c cs (cs c0 )e
ka x ux
k d L0 (e ka kd
kd x ux
e
ka x ux
)
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
在“工具”菜单中，单击“数据分析”命令。如果“数据分 析”命令没有出现在“工具”菜单中，则需要通过加载宏安 装“分析工具库”，与此同时也将“规划求解”安装备用。
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
解答
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
2.6模型的不确定分析
不确定性分析，通俗而言就是误差分析；分析 由于系统外部输入的不确定性和环境机理认识 的不确定性导致的模型结构 不确定性、参数识 别不确定性和预测未来的不确定性。 不确定性的分类：
2009.9.15.
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2.5 模型灵敏度分析
一、状态与目标对参数的灵敏度
1、单变量时的灵敏度案例
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
2009.9.15.
1、单变量时的灵敏度案例
福州大学环境与资源学院环境系统分析课件
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2、多变量时的灵敏度
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例 十二胺降解实验数据曲线拟合
从获得的三个数学模型来看，指数模型 y 2.16e 0.0519 t 与实验数据拟合的相关系数高达 98.6%（R2=0.9726）, 应是较好的选择。
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1、设定参数初值和允许迭代误差 2、计算目标函数初值 3、计算目标函数对参数的梯度（数值导数） 4、计算参数的修正步长 5、计算参数的修正值 6、计算新的目标函数值 7、比较新旧目标函数值，如果不合要求继续迭代， 至获得满意结果。 2009.9.15.
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最优化方法
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2.1.3 数学模型与实际偏离的原因
1、环境系统是一个开发性的复杂系统，结 构和参数均存在一定的不确定性； 2、模型结构与实际系统的差异；
3、模型参数不一定能反映实际系统运动过 程中变量的特征；
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2.1.4 模型的分类
数学模型:方程式,函数,逻辑式 图象模型:流程图,方向图,框图； 计算机程序模型 : 计算程序 ,模 拟程序 实物模型 :( 实物放大缩小，如 建筑模型，风洞实验模型)
i 1
n
n
y i yi ' yi n 1
2
2 y y ' i i i 1
n 1
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2.5 模型灵敏度分析
一、灵敏度分析的意义 由于环境保护系统是一个开放的系统, 运用数学模型 进行模拟时,模型结构和参数都会存在偏差.通过对模型灵 敏度分析，可以计算模型计算结果的偏差，又有利于根 据需要探讨建立高灵敏度模型或是低灵敏度模型。
2.5 模型灵敏度分析
一、状态与目标对参数的灵敏度
1、单变量时的灵敏度
当 0 时，可以忽略高阶微分项，得： 0 dx 0 dZ x z S ( ) 0 S ( ) 0 d x* d Z*
dx dZ ( ) 0 和 ( ) d d
0
分别是状态变量和目标函数对 参数的一阶灵敏度系数。
一、灵敏度分析的意义 在环境保护系统中，主要研究两种灵敏度： 1、状态与目标对参数的灵敏度，即研究参数的 变化对状态变量和目标值产生的影响；
2、目标对状态的灵敏度，即研究由于状态变量 的变化对目标值的影响。
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2.5 模型灵敏度分析
一、状态与目标对参数的灵敏度
特征：抽象性和局限性
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2.1.2 数学模型的优点
1、由于抽象性，其可以进行多变量模拟；
2、参数可变，结构可调，有利于控制优化 条件； 3、较实物模型或物理模型具有速度快，费 用低的特点；
4、具备更多的模型不确定性的分析功能。
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2、多变量时的灵敏度
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三、目标对约束的灵敏度
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