水资源答案市公开课一等奖百校联赛优质课金奖名师赛课获奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,数学建模作品答辩,1/23,一、问题重述,二、基本假设,三、符号说明,四、问题分析,五、建模与求解,六、模型分析与推广,七、提议汇报,1,评价判定北京市水资源短缺风险主要风险因子是什么？,2,建立一个数学模型对北京市水资源短缺风险进行综合评价，作出风险等级划分并 陈说理由。对主要风险因子,怎样进行调控，使得风险降低？,3,对北京市未来两年水资源短缺风险进行预测，并提出应对办法。,4,以北京市水行政主管部门为汇报对象，写一份提议汇报。,2/23,B,题：水资源短缺风险综合评价,近年来水资源短缺问题日趋严重，水资源成为焦点话题。,以北京市为例，北京是世界上水资源严重缺乏大城市之一，其人均水资源占有量不足,300m3,，为全国人均,1/8,，世界人均,1/30,，属重度缺水地域，附表中所列数据给出了,1979,年至年北京市水资源短缺情况。北京市水资源短缺已经成为影响和制约首都社会和经济发展主要原因。政府即使采取一定办法缓解问题，不过，气候改变和经济社会不停发展，水资源短缺风险一直存在。,本文详细研究目标在于找出评价判定水资源短缺主要风险因子，以及针对详细风险因子处理办法。深入对风险等级进行划分，并得到对应预测结果。,问题重述,3/23,假设一段时间内气候条件基本保持不变，在一定程度上不会影响北京市一年总降水量。,假设北京市农业发展改变率、污水处理率增加、第三产业发展率近几年内基本保持不变。,基本假设,4/23,符号说明,j,偏回归系数,p,为自变量个数,为残差,Y,为水资源短缺量,Ws,供水量,Wn,需水量,Wc,定义含糊集,u,（,x,）为缺水量在含糊集,Wc,上隶属函数,Bj,为,Logistic,回归系数,e,为自然对数,5/23,本题要求求多个影响水资源短缺风险因子中主要风险因子，而且本题属于多变量（气候条件、水利工程设施、工业污染、农业用水、管理制度，人口规模等）影响单变量问题，即一个结果出现往往是多个原因、多个步骤共同作用结果。抛开其它原因，仅考查其中一个影响原因对结果影响，所得出结论是片面，甚至可能是错误。所以综合考虑我们选择多重线性回归模型，用逐步回代法借助,spss,软件进行风险因子筛选，然而这种方法只能将风险因子进行筛选，却不能对水资源短缺风险进行综合评价。基于这种思想我们深入建立,logistic,模型，对水资源短缺进行简单二项分布划分对风险进行综合评价，并划分等级，进而针对详细风险因子提出恰当缓解方法，以及以后风险预测问题。,问题分析,6/23,模型建立,逐步回归法,多重线性回归,多原因分析优点：,（,1,）资料易搜集；,（,2,）可同时研究多个原因；,（,3,）既可考查各原因独立作用，又可研究原因间交互作用,；,7/23,把数据导入,spss,中进行变量筛选，得到以下列图所表示结果，将工业用水、管道长度、人口等风险因子剔除。,8/23,给出了模型常数项以及两个自变量偏回归系数及其检验结果，能够写出回归方程以下：,（,Y*=,水资源总量,-,总用水量），,(Y,为水资源短缺量,),即得到了评价水资源短缺风险主要风险因子即降水量、污水处理量、第三产业用水量以及农业用水量。,9/23,模型适用条件检验,正态分布检验,多重回归模型检验,10/23,Logistic,模型建立,11/23,f(y)=2.454-0.026x1+0.593x2+0.761x3-0.038x4,表三最终模型统计量,12/23,结构一个适当隶属函数来描述供水失事带来损失。定义含糊集,Wc,以下：,式中：,Y,为缺水量，,Y=Wn-Ws,；,u,（,Y,）为缺水量在含糊集,Wc,上隶属函数,含糊概率为,函数,f,（,Y,）和隶属函数形式计算水资源短缺风险,R,。,基于模糊概率的水资源短缺风险,13/23,由以上图示能够看出，,1985,、,1987,、,1991,和,1996,年均没发生水资源短缺风险，且水资源短缺风险模拟值均为,0,，其中,1979,、,1994,年风险发生概率均不到,70%,，这和实际相吻合，以上分析说明模型计算结果与实际情形是相吻合，能够付诸应用,14/23,水资源短缺风险分类：,利用,Quick Cluster,对,1979-,年北京市水资源短缺风险进行聚类，利用,spss,软件运行过程以下列图所表示,：,15/23,16/23,17/23,风险因子的调控,由方程,能够看出,即降水量与水资源短缺量成负相关，所以要想降低水资源短缺风险，要增加降水量，详细方法能够植树造林，增加绿化面积，在一定程度上起到调整气候作用，必要时也能够实施人工降雨。,即污水处理量与水资源短缺量成负相关，提升污水处理量在一定程度上能够降低水资源风险，详细方法能够在一定程度上增加对污水处理方面研究资金，勉励污水处理方面新技术研究，更大效率对污水进行处理。,即第三产业用水量与水资源短缺量成正相关，所以降低第三产业用水量能够降低水资源短缺风险，节约用水势在必行，同时能够勉励第三产业中水资源循环利用。,即农业用水量与水资源短缺量成正相关，所以要想降低水资源短缺风险就必须降低农业用水量，详细做法如：降低农业浇灌时运输过程水量流失，改变以往不科学浇灌方法大灌漫灌，能够实施定点浇灌方法。,18/23,对北京市未来两年水资源短缺风险预测,依据逐步回归法所求方程：,在以下假设成立时：,假设一段时间内气候条件基本保持不变，在一定程度上不会影响北京市一年总降水量。,假设北京市农业发展改变率、污水处理率增加、第三产业发展率近几年内基本保持不变，。,年：即,=535.3 =78.9 =19.2 =11.6,代入方程可得,Y=12.705,深入求得风险率为,0.4473,属于中风险。,年：,=410.3 =78.9 =19.6 =11.2,代入方程,Y=15.834,深入求得风险率为,0.5643,属于中风险。,应对办法：首先要增加降水量，详细方法能够植树造林，增加绿化面积，其次在一定程度上起到调整气候作用在一定程度上增加对污水处理方面研究资金，勉励污水处理方面新技术研究降低农业浇灌时运输过程水量流失降低第三产业用水量能够降低水资源短缺风险，节约用水势在必行，同时能够勉励第三产业中水资源循环利用，除了对于主要风险因子调控外，对于工业水再循环利用，南水北调工程建设也有主动作用。,19/23,尊敬领导：,您好！伴随当代社会发展水资源短缺问题已是一个刻不容缓问题，经过此次建模我们从影响水资源短缺多个风险因子中筛选出了降水量、污水处理、第三产业用水、农业用水四个评价水资源短缺风险主要风险因子，并进行了一定综合分析，有以下几点提议，希望您能够参考。,加大北京市绿化面积，在一定程度上植被能够调整空气湿度，深入能够增加降水量。,在污水处理方面能够适当引进新技术，提升污水处理率，最大程度对污水进行处理。,提升第三产业中水资源利用效率，增加水资源重复循环利用，进而在一定程度上能够降低第三产业中水资源量，,降低水资源短缺风险。,在农业浇灌方面尽可能降低在水运输过程中损失量，利用更先进浇灌方式如定点浇灌，防止大灌漫灌。,在一定程度上加大水资源短缺宣传力度，使人们深入意识到水资源主要性，节约用水势在必行！大家一起行动起来保护水资源！,即使降低水资源风险这条路并不好走，但我们必须要有坚持走下去勇气与恒心，路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！相信在大家共同努力下，北京明天一定会愈加美好！,此致,敬礼,年,5,月,2,日,建议报告,20/23,模型缺陷分析,模型需要大量数据，且数据采集时间很长，预测中，对于各影响原因预测并不十分准确，当某一原因出现不准确时会加大偏差。,在拥有较为详细数据时，对于各地域均可用此模型，只要将风险因子在计算时重新回归即可，就可消除气候地域等差异，操作简单，易于了解。,模型推广,21/23,基于含糊概率水资源短缺风险,基于熵权水资源短缺风险含糊综合评价模型及应用,水资源短缺风险含糊综合评价,1-3,区域水资源短缺风险,SPAVFS,评价模型,参考文件,22/23,谢谢观看！,23/23,