高阶概率权重矩在洪水频率分布参数估计中的应用

【目的】研究高阶概率权重矩在洪水频率分布参数估计中的应用,为推求洪水频率分布参数估计提供合理的计算方法。【方法】选取广义极值分布作为洪水频率分布模型,推求其高阶概率权重矩计算公式,利用MATLAB语言编程实现其参数的数值求解,并以陕西省赵石窑、绥德、安塞和鹦鸽4个水文站的年最大洪峰流量序列为例进行洪水频率分析。【结果】高阶概率权重矩可以较好地拟合序列中大洪水段的经验点据,计算得到了基于高阶概率权重矩的陕西省赵石窑、绥德、安塞和鹦鸽4个水文站的广义极值分布参数的估计结果,获得WLS准则下赵石窑、绥德、安塞和鹦鸽4个水文站推荐采用的高阶概率权重矩的阶数r分别为:r=4,5,6;r=4,5,6;r=3,4,5和r=3,4,5。【结论】高阶概率权重矩会给予大洪水值较大的权重,可以用于洪水频率分布参数的估计。     

期望矩在陕北地区洪水频率分析中的应用

【目的】寻求用于陕北地区洪水频率分析的适宜方法,为该区水利防洪工程的设计建设提供支持。【方法】在介绍期望矩原理的基础上,选取陕北交口河、赵石窖、绥德、刘家河、张村驿及志丹6个水文站的洪峰流量资料,将期望矩法应用于陕北地区洪水序列参数估计中,计算设计洪水值,并拟合洪水频率曲线,利用累积相对偏差平方和评价所得洪水频率曲线对洪峰序列拟合效果,并与普通矩法拟合结果进行比较分析。【结果】利用期望矩法和普通矩法对陕北6个水文站洪水频率进行分析表明,用期望矩法估计的交口河、赵石窖、绥德、刘家河、张村驿及志丹6个水文测站洪峰流量序列的设计值与实测值累积相对偏差平方和分别为2.952,7.221,17.413,1.838,0.478和6.281,而用普通矩法估计的6个水文站设计值与实测值累积相对偏差平方和分别为1.217,15.830,42.497,2.008,0.755和70.253。由此可得,除交口河站以外,其他5个站的设计值误差均较普通矩法小,期望矩法能充分利用历史洪水资料,降低设计值偏差,可更好地拟合洪水序列。【结论】在考虑历史洪水资料时,期望矩法是一种简单、稳定和有效的参数估计方法,可用于陕北地区的洪水频率计算。     

广义Pareto分布在超定量洪水序列频率分析中的应用

【目的】针对指数分布在超定量洪水序列计算时存在适线灵活性不足的缺点,应用改进线性矩法和广义Pareto分布研究超定量洪水序列频率的计算问题。【方法】以陕西省延河流域无定河赵石窑站超定量洪水序列为例,采用Poisson分布拟合超定量洪水发生次数,用常规线性矩法和改进线性矩法估计广义Pareto分布参数,并分别进行超定量序列频率分析。根据复合极值理论,结合Poisson分布和广义Pareto分布获得年最大超定量洪水分布。采用Pearson-Ⅲ分布,对赵石窑站年最大洪水序列频率进行分析。选用离(残)差平方和最小值(OLS)准则对上述3种方法计算的洪水频率进行对比分析。【结果】改进线性矩法估计的OLS值小于常规线性矩法;广义Pareto分布的OLS值小于Pearson-Ⅲ分布。【结论】改进线性矩法估计参数的精度高于常规线性矩法;建议在水利工程规划中采用广义Pareto分布进行超定量洪水频率分析计算。     

基于熵原理的年降水频率分布参数估计研究

【目的】研究最大熵、Meilin变换和交互熵3种基于熵原理的方法在年降水频率分布参数估计中的应用效果,为水文分布参数估计方法的选择提供依据。【方法】选用P-Ⅲ分布,以陕西省关中地区扶风、麟游、眉县、太白、西安和长武6个水文站年降水序列为例,应用最大熵、Meilin变换和交互熵法估计分布参数,计算年降水量拟合值,将结果与传统的矩法和线性矩法结果进行比较,并采用OLS和AIC准则评价频率曲线对实测值序列的拟合效果。【结果】OLS和AIC准则评价曲线的拟合优度基本一致,采用最大熵法估计分布参数时上述6个水文站的AIC值分别为255.421,255.673,240.592,264.032,419.178,289.437,采用Meilin变换估计时各站的AIC值分别为255.421,255.673,240.592,264.032,419.178,289.437,采用交互熵估计时各站的AIC值分别为249.967,251.269,232.356,257.481,412.545,276.879,采用矩法估计时各站的AIC值分别为256.436,256.037,241.109,262.969,419.122,291.161,采用线性矩法估计时各站的AIC值分别为250.081,251.992,232.828,256.229,414.030,278.745。频率曲线图与拟合优度评价结果一致,5种方法均可以取得较好的拟合效果,最大熵法和Meilin变换估计结果基本相同且优于矩法,交互熵法优于其他方法。【结论】最大熵、Meilin变换和交互熵3种参数估计法均可借助于计算机求解,是可行的年降水频率分布参数估计方法。     

SCEM-UA优化算法在水文频率分析中的应用

【目的】将SCEM-UA优化算法应用于水文频率分布曲线优化适线法中,并与传统适线法进行对比,为水文频率分析提供方法支持。【方法】采用基于SCEM-UA优化算法的优化适线法,对长江流域宜昌水文站1974-2003年年最大流量数据进行水文频率分析,确定其理论频率曲线统计参数,计算离差绝对值和与离差平方和;利用同组数据,采用矩法、权函数法、概率权重矩法对其进行水文频率分析,并将结果与SCEM-UA优化算法所得结果进行对比。【结果】SCEM-UA算法离差绝对值和与离差平方和分别为23 481和33 734 707,均小于其余3种方法;利用SCEM-UA优化算法所得理论频率曲线与实测数据两端值的拟合效果更好。【结论】与传统适线法相比,基于SCEM-UA优化算法的优化适线法能够降低理论水文频率分析的误差,提高理论频率曲线与实测数据的拟合精度。     

最大熵原理在水文频率参数估计中的应用

【目的】应用最大熵原理研究水文频率分布参数估计和分布线型优选,为陕北地区水利工程的规划设计提供科学依据。【方法】基于最大熵原理,以陕北地区主要水文站年径流系列为研究对象,采用14种水文频率分布线型进行参数估计,并选取最小信息熵准则和AIC信息准则进行线型优选。【结果】在陕北地区7个水文站中,采用最小信息熵准则进行线型优选时,有5个站的最优分布线型为P-Ⅲ分布;采用AIC信息准则时,有3个站的最优分布线型为对数正态分布,表明P-Ⅲ分布和对数正态分布对陕北地区多数年径流资料拟合较好。【结论】最大熵原理方法简便、合理可行,可用于水文频率参数估计。陕北地区年径流系列的理论分布线型为P-Ⅲ分布或对数正态分布。     

广义极值分布序列经验概率的计算

【目的】研究并建立广义极值分布无偏经验概率计算公式,为广义极值分布经验概率的计算提供支持。【方法】应用次序统计量原理,推导广义极值分布无偏经验概率计算公式,采用统计试验方法将推导的公式与现有的经验频率公式进行对比,对其进行检验,最后以陕北地区12个水文测站的年最大洪峰流量系列为例进行模型应用。【结果】推导出了便于工程设计应用的广义极值分布经验概率计算公式GEVQG。统计试验和实例应用表明:推导的公式GEVQG和现有经验频率公式Cunnane公式的相对误差和偏差均较小,并且对研究区的拟合效果良好。【结论】推导的计算公式GEVQG和Cunnane公式均可以作为广义极值分布经验概率计算的优选公式,为工程水文经验概率计算提供了新的选择。     

基于交互熵原理的水文分布参数估计研究

【目的】研究交互熵法进行水文分布参数估计的普适性。【方法】应用最小交互熵原理研究Gumbel分布参数估计,在此基础上应用蒙特卡洛试验检验交互熵法统计性能,然后结合矩法和线性矩法等传统参数估计方法,以陕西省关中地区周至、武功、蒲城、礼泉、白水、潼关6个水文站年降水序列为例,计算年降水量设计值并拟合实测值序列,利用累积相对偏差平方和评价理论年降水量频率曲线对实测值序列的拟合效果。【结果】蒙特卡洛试验检验表明,交互熵法所求设计值的有效性指标估计量标准偏差(SE)和均方根误差(RMSE)小于矩法和线性矩法,偏差指标控制在7%以内;交互熵法估计周至、武功、蒲城、礼泉、白水、潼关6个水文站的累积相对偏差平方和分别为0.000 017 68,0.000 065 62,0.000 019 66,0.000 063 00,0.000 014 12和0.000 016 61,线性矩法估计上述6站的累积相对偏差平方和分别为0.000 087 62,0.000 093 55,0.000 086 52,0.000 101 39,0.000 065 15和0.000 069 05,矩法估计上述6站的累积相对偏差平方和分别为0.000 108 74,0.000 125 40,0.000 092 41,0.000 127 65,0.000 085 49和0.000 093 57。由此可知,交互熵法不仅具有较好的有效性与合理的不偏性,而且与实测序列的拟合效果也明显优于传统方法。【结论】交互熵法是一种可行的水文分布参数估计方法,能有效提高Gumbel分布参数的估计精度。     

3种智能优化算法在设计洪水频率曲线适线法中的应用

【目的】研究3种智能优化算法在设计洪水频率曲线适线中的适用性。【方法】根据我国水利水电工程设计洪水计算规范适线准则,应用模拟退火算法、遗传算法和模拟退火遗传算法,按照离(残)差平方和最小准则、离(残)差绝对值和最小准则及相对离(残)差平方和最小准则,进行了设计洪水频率曲线参数的优化估计研究。【结果】实例验证表明,与传统的目估适线法相比,上述3种优化算法对设计洪水频率曲线参数估计可取得理想的适线效果。【结论】智能优化算法是一种推求设计洪水频率曲线统计参数的新途径。     

水文频率曲线参数优化估计研究

【目的】频率分析是估计水利水电工程设计洪水的主要方法,也是工程水文学的重要组成部分,一般采用与经验点据拟合较好的曲线来估计洪水设计值,其曲线参数的求解和适线准则密切相关,参数的计算精度直接影响着设计值。【方法】按照离(残)差平方和最小、离(残)差绝对值和最小、相对离(残)差平方和最小为适线准则,应用最小一乘法、最小二乘法和非线性模型参数估计改进法,进行了水文频率曲线参数的优化计算研究。【结果】通过实例验证,非线性模型参数估计法通过计算机反复的数值求解,可提高水文频率曲线的估计精度,避免了传统经验适线法的人为主观性。【结论】详细给出了规范(SL44-93)优化适线法离均系数以及对偏态系数的偏导数矩阵实用数值方法,这些方法可用于实际水文频率的分析计算。     

《田间昆虫分布型测定》的BASIC程序

本文可对田间昆虫分布的三种类型一波松分布、奈曼分布、负二项分布进行假设检验,最后能判定属于其中那种分布型,文中程序在PB—700微机上通过。很有实用价值。     

中国自然科学论文作者的简要统计分析

按国际文献计量学研究的通行做法,论文的归属按第一作者所在的地区和单位确定。通过对作者群的学科分布,机构分布,地区分布,高产、高影响作者群分布等统计,分析我国科研队伍发表论文现状。目前,我国作者群的学科分布不均匀,高产作者群,特别是国际论文的高产作者群主要分布在化学、物理、生物和数学等学科。作者群的地区分布不均匀,特别是地域广大、跨13个省(市)的大西北论文作者数,无论是国际或国内论文的比例都不足16%。高产作者群的4/5分布在我国高等学校。     

中国自然科学论文作者的简要统计分析

按国际文献计量学研究的通行做法,论文的归属按第一作者所在的地区和单位确定。通过对2004年中国自然科学论文发表作者群的统计与分析,对作者群的学科分布,机构分布,地区分布,高产、高影响作者群的分布进行了统计与分析,使人们了解中国科研队伍现状及配备情况。目前,中国作者群的学科分布不均匀,高产作者群,特别是国际论文的高产作者群主要分布在化学、物理、生物和数学学科。作者群的地区分布不均匀,特别是地域广大、跨13个省(市)的大西北论文作者数,无论是国际或国内论文的比例都不足20%。高产作者群的4/5分布在中国高等学校。     

负二项和威布尔分布的先验分布确定

在Bayes分析中,先验分布的选取是其基本问题,尤其是在无先验信息的情况下,如何确定先验分布更是Bayes学派关注的焦点。基于Jeffreys提出的利用Fisher信息矩阵确定无信息先验分布的方法,给出了负二项分布和Weibull分布的先验分布公式。     

枣庄市黑杨直径结构的模拟研究

分析了黑杨树的直径结构特征,分别利用5种分布函数即正态分布、Weibull分布、Gamma分布、对数正态分布以及Logistic分布对黑杨树林的直径分布进行了拟合,同时用卡方统计量对5种分布进行了检验。拟合结果和检验结果一致表明,在这5个拟合分布函数中,Weibull分布用于拟合黑杨树林分直径分布的效果最好,Gamma分布的拟合效果次之。     

2001～2004年植物保护学科技论文统计分析

以《中文科技期刊数据库》为依据,认真统计了我国2001～2004年植物保护学科技论文的产出情况,并从学科分布、地区分布和作者单位分布三方面进行了分析与评述,大体上展示了“十五”期间我国植物保护学研究的基本概况。     

斜纹夜蛾种群空间动态

利用频次分布法和分布型指数研究了斜纹夜蛾低中龄幼虫在菜芯Ｂｒａｓｓｉｃａ ｐａｒａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ Ｂａｉｌｅｙ地内和种群空间分布图式,并研究了各龄幼虫在菜株上的垂直分布。结果表明：斜纹夜蛾 龄幼虫在菜株上呈聚集颁上,频次分布拟事的结果大部分样本符合负二项分布,半产本符合奈曼分布,而不符合泊松分布,频次分布拟事的结果大部样本符合负二项分布,半数样本符合奈曼分布,而不符合泊松分布,幼虫在菜株上的分     

广义指数分布随机变量序列最大值的收敛速度

讨论了广义指数分布极值的极限分布,并给出了广义指数分布的最大值在线性赋范下的一致收敛速度以及混合广义指数分布的逐点收敛速度.     

高粱苗期病害分布型研究初报

高粱苗期病害主要是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)AG—5引起的土壤传染病害,该病害的病原菌土下分布状况可以通过病株、病斑的分布型间接地测定。病株为随机分布,而病斑则属于核心分布,但也符合负二项分布.病株分布型反映土内病菌的随机存在,病斑分布型则主要反映了病菌在土内接种势能的不均一分布(聚集分布)。以上结果为在病害调查中确定取样方式与样本大小提供了理论基础。     

2001-2003年中国园艺学论文的统计分析

以《中文科技期刊数据库》为依据 ,统计了 2 0 0 1- 2 0 0 3年中国园艺学论文学科分布、论文作者机构及论文作者地区分布 ,从而展示 2 0 0 1- 2 0 0 3年中国园艺学基本概况及研究重点。