预测手段有效性的一个统计检验方法

针对预报方法的"有效性"问题,以地震预报为例建立统计假设H0,即预测手段与地震流无关,通过构造适当的统计量,用统计检验的方法判别预测手段和方法是否有效.该方法判断结果错误的概率不超过预先给定值α=15%,从而为判断多种预报方法的有效性问题提供了一个检验方法.     

地震作用下钢筋混凝土框架层间变表概率统计特征

以钢筋混凝土框架结构为例，考虑了结构构件几何尺寸、材料弹性模量、恒荷载、活荷载和地震作用的不确定性；采用概率统计理论中的K－S检验法，对钢筋混凝土框架结构层间变形的概率统计特性进行了分析。结果表明，钢筋混凝土框架结构在地震作用下层间变形的概率统计特征（分布类型与变异系数）与地震作用的基本一致，从而为研究结构可靠度分析的近似方法提供了理论依据。     

在洪水预报中的应用与改进

为了实现概率洪水预报,采用贝叶斯预报系统(BFS)中的水文不确定性处理器(HUP),对水文预报的不确定性进行分析.采用新安江模型作为确定性水文模型,以贝叶斯理论为工具,在先验分布和似然函数确定的基础上,最终得到后验分布,从而实现了概率预报.针对预报结果的特点,提出了BFS的改进方案,最后将模型应用于密赛流域.应用结果表明,BFS能够有效地提高预报精度,而改进的BFS能够进一步提高预报精度.     

基于岩体三维裂隙网络模型的随机块体稳定分析

利用蒙特卡洛模拟方法和三维地质建模技术建立多边形离散裂隙网络与工程岩体的耦合模型,并对随机块体进行了识别分析,提出了一种新的随机岩石块体支护分析方法.根据空间坐标和地质属性对耦合模型进行分区,统计各个区域内块体的埋深、体积和密集度,研究随机块体的空间分布规律;在自重和地震两种情况下分别计算各区域的块体失稳概率和支护强度.通过以上参数的计算和分析,为锚杆间距、长度和锚杆支护力提供参数化指导,同时也可对支护方案进行检验.最后将该方法应用于某取水隧洞岩体支护分析中.     

转移概率在天气预报中的应用

遵照毛主席“教育必须为无产阶级政治服务,必须同生产劳动相结合”的伟大教导,1974年5月,我们结合概率统计课的学习,前往汉中地区气象服务台,以预报汉中地区6月和8月的降水量为任务组织了教学。在实践中,我们把王启鸣、王梓坤等同志在1974年数学学报上发表的《地震迁移的统计预报》用在天气预报中。结合实际情况补充了两个指标的独立性检验。     

马尔可夫链在地价预测模型中的应用研究

在地价的预警预报研究过程中,过去的理论主要存在3点不足,（1）往往没有建立科学完善的数学模型,也没有用多种数学模型相互验证预测结论;（2）没有充分利用现有的信息,例如地价监测体系的信息.（3）在实际应用中也存在预测地价水平与城市实际地价水平、预测走势与实际变化有偏差的问题.解决这些问题通过以下方法：充分利用现有的准确的地价监测体系的信息,并在此基础上建立时间序列模型、空间分布预测模型及马尔可夫链地价预测模型;以不动产周期理论和专家经验知识库检验经过数学模型测算的结论.马尔可夫链地价预测模型是概率分布式的预测模型,它专门用于分析系统中不确定性因素的概率分布,经过检验可以认为这个模型适用于对地价变化进行科学的概率预测.     

重庆地区降雨型滑坡统计-降雨入渗耦合预报模型

重庆地区属于我国降雨型滑坡高易发区,目前气象部门采用的滑坡灾害气象预报模型属于统计模型,适用于滑坡灾害区域性预警预报,不能实现对单体滑坡发生概率的气象预报。引入考虑强降雨作用下土质滑坡表层的最大入渗深度,并考虑滑坡体后缘拉张裂缝水压力,修正了工程上常用于确定滑坡稳定系数及滑坡推力的传递系数法;结合采用有效累计降雨量和当日最大小时降雨量两个指标建立的降雨型滑坡统计预报模型,构建了重庆地区降雨型滑坡统计-降雨入渗耦合预报模型,该模型利用滑坡发生指数将滑坡预报等级分为5级,分别表示滑坡发生的可能性为极小、小、较大、大和极大,通过室内模型试验验证了该模型的合理性。实用中,可将该模型嵌入重庆市地质灾害气象预报系统中,实现对重庆境内典型单体滑坡在强降雨条件下发生可能性的气象预报。     

重庆地区降雨型滑坡统计-降雨入渗耦合预报模型

重庆地区属于我国降雨型滑坡高易发区,目前气象部门采用的滑坡灾害气象预报模型属于统计模型,适用于滑坡灾害区域性预警预报,不能实现对单体滑坡发生概率的气象预报。引入考虑强降雨作用下土质滑坡表层的最大入渗深度,并考虑滑坡体后缘拉张裂缝水压力,修正了工程上常用于确定滑坡稳定系数及滑坡推力的传递系数法;结合采用有效累计降雨量和当日最大小时降雨量两个指标建立的降雨型滑坡统计预报模型,构建了重庆地区降雨型滑坡统计-降雨入渗耦合预报模型,该模型利用滑坡发生指数将滑坡预报等级分为5级,分别表示滑坡发生的可能性为极小、小、较大、大和极大,通过室内模型试验验证了该模型的合理性。实用中,可将该模型嵌入重庆市地质灾害气象预报系统中,实现对重庆境内典型单体滑坡在强降雨条件下发生可能性的气象预报。     

地震作用下钢筋混凝土框架层间变形概率统计特性

以钢筋混凝土框架结构为例 ,考虑了结构构件几何尺寸、材料弹性模量、恒荷载、活荷载和地震作用的不确定性 ;采用概率统计理论中的 K-S检验法 ,对钢筋混凝土框架结构层间变形的概率统计特性进行了分析 .结果表明 ,钢筋混凝土框架结构在地震作用下层间变形的概率统计特性 (分布类型与变异系数 )与地震作用的基本一致 ,从而为研究结构可靠度分析的近似方法提供了理论依据 .     

行星地球的地震预警系统可获取模拟地震指数

利用历史时期的地震数据,以及地震震中固体潮参数的分布特征,通过其相关性可设计发震概率的预报函数,为此我们提出一种行星地球的地震预警系统的设计方案,该模型理论上可模拟预报任何时间、任何地点的强震发震概率.此外,该系统亦可方便地获取全球或局部区域的模拟地震指数.实现精确的定点预报与区域的指数预测相结合.采用NEIC提供的全球1544次M≥6.5级地震数据,举例给出全球和台湾附近地区2010年1月1日UT=0：0的瞬时地震指数,以及台湾附近地区的平均地震指数.基于对美国旧金山所作10年的强震定点预测,给出其附近区域在2015年6月24日±15日内的平均地震指数.     

马尔可夫链在太湖流域梅雨期预报中的应用

依据1954~1991年太湖流域的入、出梅日期以及梅雨集中期,应用马尔可夫链预报了太湖流域1992年和1993年的梅雨期,并利用其平稳分布分析了梅雨期系统在各状态下的概率.应用结果表明:在太湖流域气候条件稳定的情况下,历史数据越多越精确,预测也就越可靠;以马氏链预测梅雨状态的方法是一种概率预报方法,需通过大量的预测检验才能显示出该方法的准确性和可靠性.     

基于非参数回归模型的局部线性估计云量预报方法研究

为研究云量的分布特点,本文利用历史观测资料,对新义州、定海、隆子3站的总云量和低云量进行了正态性检验,结果显示：总云量和低云量均未达到正态指标,具有一定的随机性.因此,在2004-2007年逐年1月T106L19模式产品和单站地面观测资料的基础上,采用适合被解释对象呈非未知分布的非参数方法——局部线性估计方法,选择合适的窗宽和核函数,创建了上述3站总云量和低云量的短期预报模型,包括不同的长度样本序列.同时,为了比较预报效果,还采用适合被解释对象呈正态分布的参数方法——逐步回归法,建立了相应的预报模型,并利用2003年1月1～31日的逐日T106L19模式产品和3站的云量历史观测资料,对各种预报模型进行了试报和效果的检验,结果表明：在3站的总云量、低云量的月平均准确率和月平均平均绝对误差的检验指标中,非参数局部线性估计的预报精度均高于逐步回归方法 使用短样本序列建立的自适应非参数局部线性估计预报模型与采用长样本序列建立的预报模型相比,效果相当.这意味着,在数值预报产品解释应用的云量预报中,非参数局部线性估计方法可以更合理地考虑其时间分布特征,尤其在缺乏较长时间的历史建模样本时,具有良好的应用前景.     

湿法冶金草酸钴粒度分布混合建模方法

由于缺乏有效的检验手段,无法实现湿法冶金合成过程草酸钴粒度分布的实时检测.提出了一种支持向量机(SVM)与合成过程动态机理模型相结合的混合建模方法,用以预报草酸钴的粒度分布.通过分析合成过程机理,利用粒数衡算、物料衡算关系建立动态机理模型;利用支持向量机来对不能用机理模型表现的合成过程的动态特性进行误差补偿.仿真分析验证了该方法相比于机理模型的有效性,将其应用到实际生产过程中,取得了满意的效果.     

基于两参数损伤模型下剪切型结构抗震可靠性分析

利用两参数损伤模型研究了结构抗震可靠性,通过统计地震损伤模型中反应量得到地震烈度概率分布、结构最大延性系数μm及极限延性系数μu的概率分布,建立结构抗震可靠性概率公式,在结构可靠度计算中用Monte Carlo方法模拟计算指定损伤范围内结构可靠度,并给出了实例计算结果.     

长江三峡工程库区地震活动性规律

长江三峡工程库区自运行以来微震活动性相对较为频繁,对库区范围内地质灾害的防治具有不利影响。基于库区多年地震监测数据,统计分析了库区地震发生情况,并采用概率地震危险性方法对库区地震震级-频度关系模型、库区震级分布概率、库区地震发生次数概率等地震活动性规律问题进行了研究。研究结果表明,库区地震震级以微震及极微震为主,且地震类型以构造"触发型"水库地震为主。当采用泊松分布时,震级变化对地震发生次数概率计算的准确性具有一定的影响。可为库区进行地震危险性分析和防震减灾工作提供指导和参考。     

Lorenz系统昆沌解序列可预报性的统计检验

利用Lorenz简化热对流模式产生了吸引子区域内的混沌解序列,对截取的序列进行了平稳性和正态性检验.按照3种情形分别选取样本,并应用统计预报中的ARMA模型、多元线性回归模型、多项式回归模型和均值生成函数模型等作出预报.比较分析表明所选取方程组产生的混沌解序列,呈现非周期、非平稳、非正态特性等极不规则的分布,导致几种统计模型对于两个不稳定平衡状态间的不确定的突变情形基本失去了预报能力,系统行为几乎无法预测,其根本原因在于系统的混沌特性.但在某一不稳定平衡状态内,序列段呈现振幅不断放大的准周期振荡,具有一定的规律性,几种统计模型预报的效果较好,说明在应用统计方法进行预报的前提下,系统行为存在着局部时段的有限的可预报性.     

基于Bootstrap方法的土地出让价格影响因素分析

影响土地成交价格的因素众多,可利用回归模型参数显著性检验方法,分析土地出让成交单价影响因素的显著性.在小样本或者模型误差分布不明确的情况下,该方法存在统计推断不可信问题.为此,在模型中引入Bootstrap方法,提高了参数估计方差的精确度,进而提高了对影响因素显著性统计推断的可信性.用重庆市土地交易数据进行实证分析,结果表明,Bootstrap方法解决此类问题是十分有效的.     

基于性能的重力坝随机地震反应概率特征

基于概率分析方法,对水工重力坝动力反应参数进行了随机描述,提出了重力坝随机地震反应的概率特征分析方法,并得到了其概率分布特征和规律．首先统计分析了国内典型重力坝场区地震危险性资料,得出了场区水平地震加速度与年超越概率的近似关系式,为概率地震反应计算提供了基础;然后,以一定数量的强震波为随机动力输入。以工程中较为关注的动力特征响应量为工程反应参数,按照非线性动力响应分析、不同烈度下动力反应参数最值统计规律和概率分布特征假设检验以及工程反应参数的年超越概率这3个层次进行重力坝的概率地震反应及其概率特征分析．结果表明：在设计关心的地震强度范围内,以水平地震加速度表征的地震危险性曲线近似服从幂指数关系：经检验,选定的重力坝工程反应参数服从对数正态的概率分布特征;计算得到的年超越概率曲线可以合理评估重力坝在地震中发生各种破坏的可能性．     

太阳系天体位置、固体潮与地震预测

据历史时期地震资料, 可得出发震概率与太阳系主要天体位置分布的相关性, 以及震级与震中引潮力的相关性. 处理了1900~1996年中国北京周边±3°地区4.5及以上级的完整的204次地震数据. 指出该相关性模型也许可用于地震预测, 并作初步尝试. 但是, 对于这种基于统计的探索工作, 尚需反复实践和检验, 仅供学界进一步的研究和讨论.     

多断口真空开关击穿电压增益与统计特性研究

从长间隙真空开关的击穿特性出发,理论推导得到双断口及多断口真空开关的击穿电压最大可能增益倍数Kn,同时引入"击穿弱点"概念和概率统计方法,分析建立了双断口及多断口真空开关的静态击穿统计分布模型,发现无论是双断口真空开关还是n个断口串联起来,其击穿的统计概率都要比单断口的击穿统计概率要小.为了进行实验论证,建立了三断口真空开关实验模型,对单断口真空灭弧室模型和三断口真空开关实验模型进行了大量的冲击击穿特性实验.研究表明,三断口真空灭弧室相比单断口真空灭弧室具有更低的击穿概率.试验数据与理论分布曲线基本吻合,证明理论研究结果正确.