湖南省能源消费碳排放驱动因素及趋势预测实证分析

基于灰色系统理论,建立STIRPAT多变量非线性模型定量研究了湖南省6个角度11个指标对能源消费碳排放的影响。将缓冲算子理论与灰色预测分析相结合,在构建灰色Verhulst模型的同时,采用幂平均弱化缓冲算子对能源消费碳排放量原始数据作优化修正处理并预测未来5年碳排放量。结果表明:产业结构对碳排放关联程度最高、能源结构因素边际贡献率最大,弹性系数为-0.2055,经过幂平均弱化缓冲算子处理的模型具有更高的预测精度。通过定性分析湖南省能源消费碳排放量变化特征,定量计算碳排放驱动因素的边际贡献度,结合其发展趋势和预测结果,可为湖南省节能减排政策的制定提供参考。     

基于灰色理论GM（1，1）模型的陕西省工业废水排放量预测

该文根据2003～2009年陕西省工业废水的排放情况进行分析,采用灰色系统理论,引入二阶弱化算子D2,建立陕西省工业废水排放量GM（1,1）预测模型。采用残差大小和均方差比值对缓冲序列预测数据进行精度分析,误差较小,精度较高,模型可靠,可满足预测要求。运用预测模型对陕西省“十二五”期间工业废水排放量进行预测,得到2011-2015年工业废水排放量。对预测结果进行分析,计算出废水达标排放量年均增长量为395．42万吨;与工业总产值相联系,知工业废水排放量随着工业总产值的增加相应有所增加。     

基于GM（1,1）模型预测我国未来化工企业安全生产形势

根据2004-2008年我国化工企业较大事故级别以上的统计数据,应用灰色系统GM (1,1)模型,选用二阶弱化算子法与三点平滑法相结合对原始数据进行预处理,对未来我国化工企业安全生产形势进行了预测,为化工企业与安全监管部门的安全管理和安全决策提供了科学、定量的依据.     

高校能源消耗建模研究与应用

针对高校能源消耗建模研究与应用问题,文中介绍了高校能耗日益增长现状,给出了高校能耗模型构建,为节约能源必须做好精准能耗预测.建立了灰色径向基函数神经网络高校能耗预测模型,并采用基于排序等分法赌盘规则选择算子的遗传算法对该模型进行全局优化,进一步用实例对比分析评估了模型的有效性.实践表明,优化后的模型能有效预测能耗,与传统单一的建模方式相比,有更好的拟合性、稳定性、预测精度和更快的收敛速度,为节能评估和设计提供了决策依据.     

灰色季节性指数自记忆模型及其在海河区降水模拟与预测中的应用

准确的降水模拟与预测,对防汛、抗旱及区域水资源管理有着重要的指导作用。由于降水序列波动较大,传统的灰色模型所得到的降水模拟值和预测值往往趋于平均值,论文从输入数据和模型结构改进两个方面对传统的灰色模型进行改进——采用季节性指数法对降水数据进行平滑处理,引入自记忆函数,构建灰色季节性指数自记忆模型（SS-GM）,并将其应用于海河区降水过程的模拟和预测。结果表明：①该模型较传统灰色模型而言,模拟效果有很大程度的提高,能够准确模拟年和月尺度的降水过程,各水资源二级区的月尺度Nash-Sutcliffe 系数（NSE）和决定系数（R²）均达到了0.60 以上,大部分区域年降水模拟的NSE和R²均在0.70 以上,且在较大的时空尺度上,模拟效果更佳;②模型具有一定的月降水量的预测能力,在1~2 月预见期内,各分区降水预测值NSE达到0.50 以上,大部分地区NSE值超过0.60;③模型结构简单、计算方便,能很好地反映降水数据序列的变化趋势,且具有较高的模拟及预测精度。     

湖泊富营养化趋势的灰色马尔柯夫预测

根据水质时间序列具有趋势性和波动性的特点,将灰色马尔柯夫模型应用于太湖、滇池、巢湖三大湖泊水质富营养化趋势预测,其预测值可看成趋势项和随机波动项之和.预测过程如下:①用t检验准则判断并剔除序列中的异常数据,保证CM(1,1)模型精度;②建立GM(1,1)模型,对时序数据进行拟合,找出其变化趋势并建立趋势项;③根据最大残差划分状态空间,进行马尔柯夫预测,找出波动性规律并建立随机波动项.预测结果显示:太湖、滇池、巢湖预测结果的相对误差分别为3.59%、1.73%、2.20%,平均相对误差为2.50%,比单纯的灰色CM(1,1)模型降低了0.32%.     

基于灰色神经网络的有机涂层寿命预测研究

暴露于大气腐蚀环境下的有机涂层使用寿命涉及因素繁多,难于精确预测.基于灰色理论和人工神经网络理论,建立了灰色神经网络模型对有机涂层腐蚀面积进行预测,进而预测其寿命.通过飞机结构模拟试验件加速腐蚀试验后的有机涂层寿命预测实例检验,发现灰色神经网络模型预测有机涂层寿命精度较高,结果理想.     

基于灰色马尔科夫模型的2A12铝合金腐蚀预测方法研究

目的研究飞机结构件的腐蚀随时间的变化规律,为其寿命预测及可靠性分析提供参考。方法以2A12铝合金试件为对象,利用加速腐蚀试验设备,对其进行7个周期的加速腐蚀,以获得蚀坑深度的原始数据。在此基础上,将灰色GM(1,1)模型与马尔科夫链模型相结合,建立起能够预测蚀坑深度的灰色马尔科夫模型。结果将预测值与试验值进行对比,结果表明,灰色马尔科夫模型预测精度在0~4.5%之间,预测结果比较准确。结论该灰色马尔可夫模型能够较好地反映该型铝合金在腐蚀过程中蚀坑深度的变化趋势,建立起了一种新的腐蚀预测方法。     

基于变异系数法的道路交通事故灰色组合预测模型研究

为准确预测交通事故死亡人数,针对不同单一灰色预测模型的特点以及存在的局限性,建立了一种基于GM(1,1)模型和Verhulst模型的灰色组合预测模型,用于对我国道路交通安全事故进行预测,通过变异系数法确定组合预测模型中各个单一预测模型的权重系数,并利用我国2007—2016年道路交通事故死亡人数数据,对建立的灰色组合预测模型进行了检验。结果表明:灰色组合预测模型比单一的GM(1,1)模型和Verhulst模型具有更高的预测精度,可为我国道路交通安全事故的研究提供参考。     

灰色马尔柯夫模型在地表水体DO浓度预测中的应用

灰色马尔柯夫模型是一种随机预测模型，被广泛的应用于社会，经济的预测中，本文利用灰色马尔柯夫模型对某平原河段DO浓度进行了预测。经验证，灰色马尔柯夫模型适用于对地表水体DO浓度预测，并具有相当高的精度，在此基础上，作者提出了改进的建议，使模型更具有实用性和可操作性。     

基于控制单元的农村生活污水处理优化模型

基于系统动力学(SD)模拟模型和Powell优化模型,建立了农村生活污水污染物削减量与治理费用的SD-Powell模拟优化耦合模型,该模型可模拟预测污染物排放量,建立污染物削减量与治理费用函数关系.在此基础上,以污水治理费用最小为目标,以污水处理量为约束条件,对区域污染物削减量进行空间优化,得到最小治理费用下的最大污染物削减量.以常州市为例进行实证分析,模拟结果显示,2020年常州市农村生活污水COD和NH3-N排放量将达到16583t和2551t,分别比2008年增长4.60%和4.59%.采用聚类方法将常州市51个乡镇划分为4类控制单元,得到4类地区COD、NH3-N治理费用函数.各单位治理资金削减量存在明显差异,COD削减率的排序依次为:I类控制单元413kg/万元、IV类控制单元 380kg/万元、II类控制单元352kg/万元、III类控制单元348kg/万元,NH3-N削减率的排序依次为:III类控制单元65kg/万元、I类控制单元64kg/万元、IV类控制单元58kg/万元、II类控制单元54kg/万元,全区域削减率达到100%需要的治理费用约为16870万元.污染物削减空间优化结果显示,基于控制单元空间优化的削减效率高于平均分配的结果,治理费用在1000 -16870万元/a范围,COD、NH3-N的削减率分别提高6.4%和7.4%,4类地区的优先排序顺序依次为I类,IV类,II类和III类.     

基于改进灰色聚类法的矿区土壤重金属污染评价

在传统灰色聚类法的基础上,以白化函数为突破口进行模型优化改进,并将其应用于马鞍山重点矿区土壤重金属污染评价中。结果表明:通过e型指数函数优化的白化函数评价范围更广,不遗漏任何重要信息;纳入生物毒性因子的双因子权重赋值法可挖掘出潜在的污染因子,使其评价应用更为合理;改进灰色聚类法较传统灰聚类法等更能综合地反映多种重金属联合作用下对土壤环境质量的影响,使其评价结果更为客观。     

基于MATLAB的湘江流域工业固体废物灰色预测

对灰色预测原理及其建模步骤作了系统介绍。借助MATLAB软件建立等维灰数递补残差修正动态模型预测湘江流域未来10年工业固体废物年产量,以期为湘江流域今后工业固体废物的管理、污染防治工作提供科学依据。结果表明:(1)用此模型进行预测,相对误差均在5%以下,预测精度较高,取得了较理想的预测效果;(2)湘江流域未来10年工业固体废物年产量预测值呈指数趋势增长,年增长率为8%～12%,到2016年湘江流域工业固体废物年产量预计将达到7645.01万t。     

水处理超滤系统经济技术分析研究

水源的污染和饮用水水质标准的提高促进了饮用水深度净化技术的发展.作为饮用水深度净化的主要工艺之一,超滤膜技术在应用中需要进一步解决成本核算的问题.超滤系统的经济技术分析与原水水质紧密相关,因为不同原水水质对膜的污染程度不同,渗透通量不同,从而导致成本不同.本章从超滤膜过滤成本模型出发,结合污水深度处理的实践,进行了超滤系统的成本估算.从超滤膜过滤成本模型出发,结合污水深度处理的实践,进行了超滤系统的成本估算.     

定费用时尿素热解脱硝系统的可靠性研究

针对费用最小化理论在可靠性分配中的局限性,建立更切合实际的固定费用下可靠度极大化思想。将该思想运用到尿素热解脱硝系统中,针对系统结构功能特征及运行特点,深入分析各系统间逻辑功能关系,提出了完整的尿素热解脱硝系统可靠性分配模型。并引入可靠性成本预估函数,以固定费用为约束,建立数学模型,实现了系统可靠性指标的最优化分配。最后以脱硝系统为例,获得具有实际意义的数值解,证明了该方法的可用性及正确性。     

结合QAR数据的全航段排放估算及其对飞行成本的影响研究

随着排放对环境的影响日趋严重,排放成本被纳入飞行总成本的趋势已成为必然.在对基础飞行成本模型进行改进过程中,为了准确计算飞机排放量,依据机载QAR（Quick Access Recorder,快速存取记录器）数据中表征发动机实际运行的诸多参数,准确获取排放量,进而利用改进飞行总成本模型计算实际飞行成本.同时,讨论了燃油成本、时间成本及排放成本在综合成本中所占的比例.结果表明,燃油成本占比最大,约为41.63%;时间成本约占34.13%,排放成本占比达到24.24%,超过燃油成本的1/2.由此可见,排放成本对总成本影响很大,其影响不可忽视,多方面考虑计算排放量及排放成本,可为航空公司初步评估飞机运行成本提供有效依据.     

蛙跳算法优化的地下水质评价的参数化组合算子模型

传统的参数化多元组合算子模型在进行对数变换后,采用最小二乘法求解模型参数。在满足构建的优化目标函数条件下,直接用基于群集智能的混合蛙跳算法对参数化组合算子模型中的参数进行优化,避免了传统解法过程中需要进行的对数变换,因而使参数求解变得简化。改进后的参数化组合算子模型被应用于地下水水质评价,其评价结果与用其他多种方法的评价结果基本一致。从而表明:混合蛙跳算法优化得出的地下水水质评价参数化组合算子模型为地下水水质评价提供了一种简便和实用的新方法。     

最小耗费生态功能网络规划研究——以厦门岛内为例

长期高速的社会、经济建设使城市系统中自然景观与人工城市景观的比例严重失调,导致城市绿地斑块的碎化及生态功能的削弱,改善与提高生态功能网络的连接对提升城市生态系统的功能及价值、限制城市格局蔓延具有重要意义。针对厦门市的城市化问题,运用熵值法综合评价不同景观类型的结构和功能对于城市生态功能流的影响,在GIS软件辅助下,利用最小耗费距离模型计算研究区域内生态流的耗费梯度,并从中提取生态功能网络中廊道的最佳路径。研究结果表明,厦门岛内城市绿地空间分布不均,建成区内生态斑块质量不高,破碎程度较大,生态功能流无法形成良好的衔接,在今后的城市规划中,急需对城市生态功能网络的结构和功能进行优化。本研究的方法和结果可为城市生态功能网络研究的定量分析及网络的建设提供科学依据和参考。     

路基沉降的非等间隔时变离散灰色预测模型

本文分析了灰色GM(1,1)模型的缺陷,并以离散GM(1,1)模型为基础建立了路基沉降的非等间隔时变离散灰色预测模型,该模型参数以最小二乘法估计,且以遗传算法优化初始值,通过工程实例与不同预测模型进行对比分析,结果表明非等间隔时变灰色预测模型的精度明显高于其他模型,且最能反映原始路基沉降数据的发展规律.