水資源短缺風險綜合評價(新)

1、數(shù)學建模選修課作業(yè)論文我們的選擇題號為： 參賽隊員（簽名）：隊員1： 院系及專業(yè) 學號 隊員2： 院系及專業(yè) 學號 隊員3： 院系及專業(yè) 學號 隊伍負責人： 聯(lián)系電話： 題目： 水資源短缺風險綜合評 摘要：本文通過建立模型來判定北京市水資源短缺風險的主要因子對北京市水資源短缺風險進行綜合評價，進而提出調(diào)控辦法。對于問題一，影響水資源短缺的因子很多，主要有四方面：第一，農(nóng)業(yè)用水；第二，工業(yè)用水；第三，人口規(guī)模；第四，氣候條件與水利工程設(shè)施。以上四方面分別對應(yīng)附表中農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)及生活等其他用水量與水資源總量。對于主要因子，本文采用關(guān)聯(lián)分析對關(guān)聯(lián)度進行計算量化處理。首先對數(shù)據(jù)進行

2、了預(yù)處理，以缺水量（總用水量-水資源總量）作為參考數(shù)列，把農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)及生活等其他用水量與水資源總量作為參考數(shù)列，然后對個數(shù)列進行初始化處理，利用matlab分別計算出以上四方面對缺水量（總用水量-水資源總量）的相關(guān)性。得出總體相關(guān)性大小排序如下：0.6477 0.6327 0.5971 0.5844即：水資源總量第三產(chǎn)業(yè)與生活等其他用水量農(nóng)業(yè)用水量工業(yè)用水量為檢驗該模型的合理性，本文采用matlab作出以上四個量以及缺水量（總用水量-水資源總量）對時間的關(guān)系圖，從圖中可以直觀顯示農(nóng)業(yè)與缺水量的相關(guān)性較大，與該模型結(jié)果吻合，模型具有較好的準確性。對于問題二，本文建立了合適的

3、模型對北京市水資源短缺風險進行綜合評價， 作出風險等級劃分。本文將改革開放以來的三十年分成六個階段，每個階段分為五個點。采用熵值確定農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)及生活等其他用水量三方面對水資源短缺影響的權(quán)重，得出水資源短缺的綜合測評指數(shù)Q，再利用六個階段的Q值與實際數(shù)據(jù)對比的結(jié)果，定義出反映水資源短缺程度的程度系數(shù)e。由于水資源總量相對于其他三方面因子的特殊性，本文決定分兩個階段（分別是19792000和20012008）擬合出（水資源總量/總用水量）的比值相對于時間的一次函數(shù)，根據(jù)函數(shù)走勢對e進行修正，再對程度系數(shù)進行區(qū)間劃分，作為風險等級的指標。最后計算出：19792000：e=0.9

4、675 風險等級為高20012008：e=0.8013 風險等級為較高本文采用模糊集對模型，以集對分析為基礎(chǔ)，重視信息的相對性和模糊性，綜合的評價了三十年來北京地區(qū)水資源短缺風險情況。 本文所采用的方法主要優(yōu)點是注重信息的關(guān)聯(lián)性，模糊性和相對性，并且能夠?qū)Y(jié)果進行模型檢驗和對結(jié)果進行修正處理。本文結(jié)尾還對模型進了評價與推廣。關(guān)鍵詞：北京地區(qū) 水資源短缺 關(guān)聯(lián)分析 熵 程度系數(shù) 模糊集對模型一 問題重述水資源，是指可供人類直接利用，能夠不斷更新的天然水體。主要包括陸地上的地表水和地下水。風險，是指某一特定危險情況發(fā)生的可能性和后果的組合。水資源短缺風險，泛指在特定的時空環(huán)境條件下，由于來水和用水

5、兩方面存在不確定性，使區(qū)域水資源系統(tǒng)發(fā)生供水短缺的可能性以及由此產(chǎn)生的損失。近年來，我國、特別是北方地區(qū)水資源短缺問題日趨嚴重，水資源成為焦點話題。以北京市為例，北京是世界上水資源嚴重缺乏的大都市之一，其人均水資源占有量不足300m3，為全國人均的1/8，世界人均的1/30，屬重度缺水地區(qū)，附表中所列的數(shù)據(jù)給出了1979年至2000年北京市水資源短缺的狀況。北京市水資源短缺已經(jīng)成為影響和制約首都社會和經(jīng)濟發(fā)展的主要因素。政府采取了一系列措施, 如南水北調(diào)工程建設(shè), 建立污水處理廠,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等。但是，氣候變化和經(jīng)濟社會不斷發(fā)展，水資源短缺風險始終存在。如何對水資源風險的主要因子進行識別，對風

6、險造成的危害等級進行劃分，對不同風險因子采取相應(yīng)的有效措施規(guī)避風險或減少其造成的危害，這對社會經(jīng)濟的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施具有重要的意義。北京2009統(tǒng)計年鑒及市政統(tǒng)計資料提供了北京市水資源的有關(guān)信息。利用這些資料和你自己可獲得的其他資料，討論以下問題：1評價判定北京市水資源短缺風險的主要風險因子是什么？影響水資源的因素很多,例如：氣候條件、水利工程設(shè)施、工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)用水、管理制度，人口規(guī)模等。2建立一個數(shù)學模型對北京市水資源短缺風險進行綜合評價， 作出風險等級劃分并陳述理由。對主要風險因子,如何進行調(diào)控，使得風險降低？二 問題分析問題一：根據(jù)附表中信息，要求對北京市水資源短缺風險的主要

7、風險因子進行判定，因數(shù)分析的基本方法有回歸分析和關(guān)聯(lián)分析，但回歸分析有很多欠缺，要求數(shù)據(jù)量大，計算量大及可能產(chǎn)生反?，F(xiàn)象等，故本文采用關(guān)聯(lián)分析。影響水資源短缺的因子很多，主要有四方面：第一，農(nóng)業(yè)用水；第二，工業(yè)用水；第三，人口規(guī)模；第四，氣候條件與水利工程設(shè)施。以上四方面分別對應(yīng)附表中農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)及生活等其他用水量與水資源總量。由于是在評價風險，故本文在進行關(guān)聯(lián)分析時，將缺水量作為參考數(shù)列，將以上四方面因素作為比較數(shù)列。先將各數(shù)列進行初始化處理，由于水資源總量越多，風險越小，故初始化處理時應(yīng)區(qū)別對待。通過建立關(guān)聯(lián)模型計算出各個數(shù)列的關(guān)聯(lián)度，從而進行量化比較，容易得出結(jié)論。為

8、了保證結(jié)果的可靠性，本文還要做出了圖形進行模型檢驗。問題二：本題主要是對北京市水資源短缺風險進行綜合評價，作出風險等級劃分和提出調(diào)控建議。我們認為對北京市水資源短缺風險的綜合評價應(yīng)該從農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)及生活等其他用水量與水資源總量四方面對水資源短缺的影響出發(fā)，從客觀的實際數(shù)據(jù)出發(fā)，給定各類影響因素各一個權(quán)值反映其影響大小，利用相對比較的原理進行評測。對三十年來的水資源短缺的綜合分析，本文采用分為六個小時間段，將每個時間段劃分為五個小點，對個點的水資源短缺情況進行評測，再采用平均檢測值的方法判斷一個時期內(nèi)的風險情況。采用熵值確定農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)及生活等其他用水量三

9、方面對水資源短缺影響的權(quán)重，得出水資源短缺的綜合測評指數(shù)Q，再利用六個階段的Q值與實際數(shù)據(jù)對比的結(jié)果，定義出反映水資源短缺程度的程度系數(shù)e，由于水資源總量相對于其他三方面因子的特殊性，本文決定分兩個階段（分別是19792000和20012008）擬合出（水資源總量/總用水量）相對于時間的一次函數(shù)，根據(jù)函數(shù)走勢對e進行修正，再對程度系數(shù)進行區(qū)間劃分，作為風險等級的指標。最后計算出e ，按照風險等級劃分的指標，得出結(jié)論。三 模型假設(shè)假設(shè)附件中統(tǒng)計數(shù)據(jù)正確無誤假設(shè)計算中的微小誤差忽略不計假設(shè)所提供的數(shù)據(jù)，默認成涵蓋各種可能性，覆蓋范圍大四 符號說明 比較數(shù)列X對參考數(shù)列在k時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)。ri 第i

10、類用水量與風險的關(guān)聯(lián)度Cij： 歸一化矩陣元素Xij 實際置矩陣元素Hj 第j種評價指標的熵 W 熵權(quán)矩陣j 熵權(quán)矩陣元素Dj 第j類污染物相對于標準值的相對差求和Q 綜合測評指數(shù)Qq 第q個月的綜合測評指數(shù)五 模型建立與求解51問題一51.1模型的建立與求解首先本文對題目附表中數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，得出缺水量（即總用水量-總水資源量）的數(shù)據(jù)（見附表）。在進行關(guān)聯(lián)度分析之前，為了使無量鋼化和所有數(shù)列具有共同點，需要對附表中各個數(shù)列進行初始化處理：定義數(shù)列x=（x（1），x(2),x（n），稱為原始數(shù)列X的初始化數(shù)列。利用以上公式對表中農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)及生活等其他用水量，水資源總量和缺

11、水量進行初始化處理，但由于水資源總量增大意味著風險減小，初始化處理時，采用以下公式：依照問題的要求，本文選取缺水量數(shù)列作為參考數(shù)列進行關(guān)聯(lián)性分析。參考數(shù)列：比較數(shù)列（m個）則稱 為比較數(shù)列X對參考數(shù)列在k時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)。根據(jù)關(guān)聯(lián)度公式求出關(guān)聯(lián)度。得出：r1=0.5971 r2=0.5844 r3=0.6327 r4=0.6477（求解程序見附錄）即：農(nóng)業(yè)用水量的關(guān)聯(lián)度為0.5971，工業(yè)用水量的關(guān)聯(lián)度為0.5844，第三產(chǎn)業(yè)與生活等其他用水量的關(guān)聯(lián)度為0.6327，水資源總量的關(guān)聯(lián)度為0.6477。5.1.2模型檢驗：根據(jù)附表中數(shù)據(jù)，分別畫出農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)與生活等其他用水量，

12、水資源總量和缺水量對時間的曲線走勢，如下：備注：藍色為總用水量；紫色為水資源總量；綠色為農(nóng)業(yè)用水量；紅色為工業(yè)用水量；淡藍色為第三產(chǎn)業(yè)及生活用水量；黃色為缺水量。從表中可以看出：水資源總量與缺水量吻合度較高，第三產(chǎn)業(yè)與生活等其他用水量次之，與模型結(jié)果一致，證明模型具有較高的科學性與合理性。故根據(jù)對應(yīng)關(guān)系可以得出結(jié)論：北京市水資源短缺風險的主要風險因子是氣候條件、水利工程設(shè)施，次主要因子為管理制度.人口規(guī)模，工業(yè)用水量對風險影響最小。5.2問題二5.2.1模型的建立與求解 首先本文將30年分成六個時期，每個時期中包含五個點。用5個點對農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)及生活等其他用水量3個方面用水

13、量值構(gòu)成決策矩陣。具體分期如下表：第一時期第二時期第三時期第四時期第五時期第六時期第一點197919841989199419992004第二點198019851990199520002005第三點198119861991199620012006第四點198219871992199720022007第五點198319881993199820032008 這里類比信息論中的熵概念。信息論中。信息熵反映了信息無序化的程度熵越小信息作用越大；熵越大，信息作用越小。通過度量評價指標的效用大小，從而獲得對水質(zhì)影響的權(quán)重。而權(quán)重源于數(shù)據(jù)本身（附表），因此可以避免人為主觀因素判斷而形成偏差，從而可以客觀全面地

14、從各點數(shù)據(jù)中的得到對北京地區(qū)水資源短缺的綜合評測指標。（以下用n來描述各個點，m來描述農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)及生活等其他用水量與水資源總量，n=5，m=4）根據(jù)n個點，m個水量，建立判斷矩陣：（Xij）mn（i=1,2,3n，j=1,2，3m）根據(jù)評價指標的屬性差異，可將評價指標分為以下兩種：（1）遞增型（隨評價指標的遞增，水資源風險越大，如農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)及生活等其他用水量）（2）遞減型（隨評價指標的遞剪減，水資源風險越大）在計算各指標的權(quán)重之前，有必要每一個采樣樣本進行歸一化處理，具體操作如下：將判斷矩陣做歸一化處理，得到歸一化后的判斷矩陣：Cij=（Xij-Xm

15、in）/(Xmax-Xmin)式中，在同種評價指標下：Xmax表示五個點中最差的，即最有可能加大風險者。 Xmin表示五個點中最好的，即最有利于減小風險者。例如：當考慮評價遞增型指標農(nóng)業(yè)用水量時，Xmax為各個樣品中農(nóng)業(yè)用水量的的最大值，Xmin為各個各個樣品中農(nóng)業(yè)用水量的最小值。 當考慮評價遞減性指標水資源總量時，Xmax為各個樣品中的最小值，Xmin為各個樣品中的最大值。根據(jù)熵的定義，n個點m個評價指標，可以確定評價指標的熵為：Hj=-1/ln(ijlnij)在上式中，有ij=Cij/(Cij)為使lnij有意義，一般需要假定當ij=0時，ijlnij=0。但當ij=1時ijlnij也等于

16、零，顯然不符合實際，與熵的含義相悖，故需要對ij加以修正，將其定義為：=（1+Cij）/ij)矩陣元素的計算公式為：j=（1-Hj）/(j)評價指標熵權(quán)W矩陣公式如下：W=（j）1*m熵權(quán)W具有如下性質(zhì)：j=1下面定義標準值j：考慮到北京地區(qū)氣候干旱，人口眾多，通過網(wǎng)絡(luò)查詢得出：第一產(chǎn)業(yè)，第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)用水量的科學比例大約為3.5:2.5:4，首先算出北京地區(qū)三十年年平均水資源總量，然后分別用公式：1=*0.352=*0.253=*0.4計算三個產(chǎn)業(yè)的用水量標準值。定義相對差dij：dij= Xij-Ij上式用來描述農(nóng)業(yè)用水量等這類遞增型指標顯然值越大意味著i點的j類評價指標對山水資源短缺

17、風險影響越大，風險越高。對相對差求和：Dj=ijDj指j類指標在各個點的相對差之和，Dj可以整體反映j類指標對風險的影響。定義風險的綜合評測指數(shù)Q：Q=jjQ是從各類指標所占權(quán)重與求和相對差的角度全面考慮每個時期的水資源短缺風險，通過進一步計算，可以求出三十年來北京地區(qū)水資源短缺風險狀況。定義衡量標準Qs：由于近幾年來，北京加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和南水北調(diào)等水利工程設(shè)施建設(shè)力度，從附表中數(shù)據(jù)可以得出，北京20012008年水資源短缺風險已趨于好轉(zhuǎn)，因此我們算出農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)與生活等其他用水量八年中平均比例為：4:2:4，作為較為合理的次標準比例，K1=I*0.4K2=I*0.2K3

18、I*0.4而我們可以算出三十年年平均水資源總量約為30億方，故定義衡量標準為：Qs=*n*j衡量標準合理性分析：我們希望的水資源利用狀況是按照利用量不超過水資源總量而且利用量比例為3.5:2.5:4，而上文中次標準用水比例雖不夠合理，但利用量未超過水資源總量，作為此標準，故本文采用他們的差值作為衡量標準具有合理性。定義程度系數(shù)：e=q-s/q-s上式中，e表示三十年內(nèi)北京地區(qū)水資源短缺總體風險程度； K表示時期數(shù)（本題k=6）； q表示第q個時期的綜合評測指數(shù)；分子的意義：各個時期實際綜合評測指數(shù)與衡量標準的差求和，因為每個時期與衡量標準的差有正有負，求和反映了k個時期風險有與無在量上的相對差

19、。分母的意義：各個時期實際綜合評測指數(shù)與衡量標準的差絕對值求和，值為正，反映了風險有無在量上的總和。比值的意義：水資源短缺風險有無的相對優(yōu)勢。從表達式中可以看出：e-1,1,按照我們的模型用e的均勻分配把風險綜合評價等級定義為以下幾類比較合理：e-1,0根據(jù)上述模型，基本上不存在。e0,1/6定義為低e1/6,1/3定義為偏低e1/3,1/2定義為較低e1/2,2/3定義為中等e2/3,5/6定義為較高e5/6,1定義為高（求解e的程序見附錄）結(jié)果：橫坐標代表第一到第六時期；縱坐標表示Q（即綜合評價指標）值，綠線為Qs值。e= 0.9675下面分兩個階段對e值進行修正：根據(jù)附表中數(shù)據(jù)，利用ma

20、tlab分別畫出19792000和20012008兩個階段的（水資源總量/總用水量）的值對時間的散點圖與擬合曲線，如下：19792000散點圖：20012008散點圖和擬合曲線：圖注：斜率K= 0.0608819792000階段：散點圖過于分散，擬合誤差將會很大，故e只在此階段保持不變，即19792000年，北京水資源短缺風險等級為高20012008階段：將散點圖擬合成一條直線，斜率K= 0.06088，由此可知近年來水資源總量占總用水量比例逐漸增大，意味著風險一點程度上有所下降，故根據(jù)下式：e=e*（1-k）3對e進行修正，得e= 0.8013 。即20012008年，北京水資源短缺風險等級

21、為較高。5.2.2主要因子調(diào)控建議：考慮到北京水資源短缺風險較高，而北京市水資源短缺風險的主要風險因子是氣候條件、水利工程設(shè)施，次主要因子為管理制度.人口規(guī)模，工業(yè)用水量對風險影響最小。為使風險降低，本文提出如下調(diào)控建議：1合理利用本地水資源，提高城市供水安全保證程度水資源短缺是北京市經(jīng)濟發(fā)展與社會發(fā)展的主要制約因素。北京市水資源已遠不能滿足未來用水需求，為了提高城市供水安全的保證程度，本著“節(jié)流優(yōu)先，治污為本，多渠道開源”的城市水資源可持續(xù)利用的新戰(zhàn)略，鑒于連續(xù)干旱時地表水供水保證程度降低，為保證城市供水安全，應(yīng)科學地適度增加地下水開采量，合理開發(fā)利用。對已確定的應(yīng)急供水水源地應(yīng)盡快投入勘探

22、和開發(fā)工作，對其它地區(qū)繼續(xù)開展調(diào)查工作，尋找新的后備應(yīng)急水源。節(jié)約用水是當務(wù)之急也是長遠發(fā)展戰(zhàn)略方針，在優(yōu)先保證城市生活和重點工業(yè)供水的前提下，在無法滿足需水時，適度壓縮農(nóng)業(yè)用水。加強工業(yè)、農(nóng)業(yè)節(jié)水力度，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展節(jié)水型工業(yè)、農(nóng)業(yè)。繼續(xù)開展污水資源化、雨洪利用的研究和應(yīng)用。把城市污水排放規(guī)劃管理、污水處理廠建設(shè)、再生污水利用三個環(huán)節(jié)綜合起來，全面規(guī)劃考慮，實現(xiàn)污水資源化。收集和利用城市雨洪，既可防治雨洪災(zāi)害，緩解城市雨洪壓力；同時又增加了可用水資源，并可通過回灌補給蓄養(yǎng)地下水。建議統(tǒng)籌安排官廳水庫上游地區(qū)的地表水開發(fā)利用，加大官廳水庫上游地區(qū)的污水治理力度，維持一定的入庫水量，并逐

23、步恢復官廳水庫的飲用源水功能。2應(yīng)該堅持水資源可持續(xù)利用，支持城市可持續(xù)發(fā)展“南水北調(diào)”中線工程，是解決北京乃至海河流域缺水問題的戰(zhàn)略設(shè)施。南水北調(diào)中線工程的實施后，應(yīng)建立外來水源、本地水源相互協(xié)調(diào)的供水網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)本地地表水源與外來水源的聯(lián)合調(diào)蓄、地下水與地表水的聯(lián)合調(diào)蓄，提高北京城市供水安全保證程度，支持城市可持續(xù)發(fā)展。充分發(fā)揮南水北調(diào)外來水源的供水功能，調(diào)整地下水開采布局，減少地下水開采，全面恢復地下水超采區(qū)的生態(tài)環(huán)境，養(yǎng)蓄地下水，使地下水資源可持續(xù)利用。在永定河、潮白河沖洪積扇的中上部地區(qū)，利用洪水、水庫棄水和地表水進行人工回灌，恢復地下水環(huán)境。3、加強地下水環(huán)境保護，建立完善的地下水動

24、態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在水資源短缺的今天，地下水作為北京的主要供水水源，其水質(zhì)的好壞直接影響到城市的發(fā)展，因此，為從區(qū)域上保護地下水，防止水質(zhì)惡化，應(yīng)從源頭上即地下水補給區(qū)進行保護。建立一套完善的地下水監(jiān)測體系，逐步做到自動化監(jiān)測和地下水水質(zhì)、水位的統(tǒng)一監(jiān)測，資料要及時、準確反映環(huán)境的現(xiàn)狀。動態(tài)監(jiān)測工作在滿足向社會發(fā)布公益性信息的同時，還要考慮能夠反映地下水的動態(tài)變化特征，為今后深入研究地下水環(huán)境系統(tǒng)的變化、演變規(guī)律提供基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)。六 模型評價與推廣問題一中，本文采用了關(guān)聯(lián)分析的方法討論了農(nóng)業(yè)用水量，工業(yè)用水量，第三產(chǎn)業(yè)與生活等其他用水量，水資源總量和缺水量的關(guān)聯(lián)度，摒棄了回歸分析要求數(shù)據(jù)量大，計算量

25、大及可能產(chǎn)生反常現(xiàn)象等欠缺，考察全面，并進行了模型檢驗，所建立的模型具有較高的準確性與科學性。問題二中，本文采用模糊集對模型對北京地區(qū)水資源短缺風險進行綜合評價，采用熵的概念，分階段對e值進行修正。是模型具有較高的綜合性和可靠性。當然，由于計算是忽略了一些誤差，對模型的準確性有一定的影響，仍有改進的余地。此模型具有較多優(yōu)點，可以推廣到許多其他領(lǐng)域，對于事物的相互關(guān)聯(lián)性及對事物的綜合評價都有很多參考與應(yīng)用價值。參考文獻1王家文、王皓、劉海，MATLAB7.0編程基礎(chǔ) 機械工業(yè)出版社，2007.72姜啟源，數(shù)學模型（第三版），北京：高等教育出版社，2003.83徐瑞，黃兆東，閻鳳玉MATLAB20

26、07科學計算與工程分析，科學出版社，2008.94同濟大學數(shù)學系高等數(shù)學（第六版下冊），高等教育出版社，2007.6附錄：數(shù)據(jù)預(yù)處理表格：年份總用水量(億立方米)農(nóng)業(yè)用水(億立方米)工業(yè)用水(億立方米)第三產(chǎn)業(yè)及生活等其它用水(億立方米)水資源總量（億方）缺水量（億方）197942.9224.1814.374.3738.234.69198050.5431.8313.774.942624.54198148.1131.612.214.32424.11198247.2228.8113.894.5236.610.62198347.5631.611.244.7234.712.86198440.0521.

27、8414.3764.01739.310.74198531.7110.1217.24.3938-7.71198636.5519.469.917.1827.039.52198730.959.6814.017.2638.66-8.29198842.4321.9914.046.439.183.25198944.6424.4213.776.4521.5523.09199142.0322.711.97.4342.29-0.26199246.4319.9415.5110.9822.4423.99199345.2220.3515.289.5919.6725.55199445.8720.9314.5710.37

28、45.420.45199544.8819.3313.7811.7730.3414.54199640.0118.9511.769.345.87-5.86199740.3218.1211.111.122.2518.07199840.4317.3910.8412.237.72.73199941.7118.4510.5612.714.2227.49200040.416.4910.5213.3916.8623.54200138.917.49.212.319.219.7200234.615.57.511.616.118.5200335.813.88.413.618.417.4200434.613.57.7

29、13.421.413.2200534.513.26.814.523.211.3200634.312.86.215.324.59.8200734.812.45.816.623.811200835.112.05.217.934.20.9數(shù)據(jù)初始化與關(guān)聯(lián)性分析程序load x.txt %把原始數(shù)據(jù)存放在純文本文件x.txt 中for i=1:4x(i,:)=x(i,:)/x(i,1); %標準化數(shù)據(jù)endfor i=5x(i,:)=x(i,1)./x(i,:); %標準化數(shù)據(jù)enddata=x;n=size(data,1);ck=data(1,:);m1=size(ck,1);bj=data(2:n

30、,:);m2=size(bj,1);for i=1:m1for j=1:m2t(j,:)=bj(j,:)-ck(i,:); endjc1=min(min(abs(t);jc2=max(max(abs(t);rho=0.5;ksi=(jc1+rho*jc2)./(abs(t)+rho*jc2);rt=sum(ksi)/size(ksi,2);r(i,:)=rt;endrrs,rind=sort(r,descend) %對關(guān)聯(lián)度進行排序r = 0.5971 0.5844 0.6327 0.6477rs =0.6477 0.6327 0.5971 0.5844x.txt:4.69 24.5424.1

31、110.6212.860.74-6.299.52-7.713.2523.095.26-0.2623.9925.550.4514.54-5.8618.072.7327.4923.54 19.7 18.5 17.4 13.2 11.3 9.8 11 0.924.1831.8331.628.8131.621.8410.1219.469.6821.9924.4221.7422.719.9420.3520.9319.3318.9518.1217.3918.4516.49 17.415.513.813.513.212.812.412.014.3713.7712.2113.8911.2414.37617.2

32、9.9114.0114.0413.7712.3411.915.5115.2814.5713.7811.7611.110.8410.5610.52 9.27.58.47.76.86.25.85.24.374.944.34.524.724.0174.397.187.266.46.457.047.4310.989.5910.3711.779.311.112.212.713.39 12.010.813.012.813.413.713.914.738.23262436.634.739.313827.0338.6639.1821.5535.8642.2922.4419.6745.4230.3445.872

33、2.2537.714.2216.8619.216.118.421.423.224.523.834.2作用水量月缺水量對時間的圖形走勢程序：x1=1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008x3=24.1831.8331.628.8131.621.8410.1219.469.6821.9924.4221.7422.719.9420.3520.93

34、19.3318.9518.1217.3918.4516.49 17.415.513.813.513.212.812.412.0x4=14.37 13.77 12.21 13.89 11.24 14.376 17.2 9.91 14.01 14.04 13.77 12.34 11.9 15.51 15.28 14.57 13.78 11.76 11.1 10.84 10.56 10.52 9.27.58.47.76.86.25.85.2x2=42.92 50.54 48.11 47.22 47.56 40.05 31.71 36.55 30.95 42.43 44.64 41.12 42.03

35、46.43 45.22 45.87 44.88 40.01 40.32 40.43 41.71 40.4 38.934.635.834.634.534.334.835.1x5=4.37 4.94 4.3 4.52 4.72 4.017 4.39 7.18 7.26 6.4 6.45 7.04 7.43 10.98 9.59 10.37 11.77 9.3 11.1 12.2 12.7 13.39 12.010.813.012.813.413.713.914.7x6=38.23 26 24 36.6 34.7 39.31 38 27.03 38.66 39.18 21.55 35.86 42.2

36、9 22.44 19.67 45.42 30.34 45.87 22.25 37.7 14.22 16.86 19.216.118.421.423.224.523.834.2x7=x2-x6plot(x1,x2,x1,x3,x1,x4,x1,x5,x1,x6,x1,x7)問題二中標準計算程序：x6=38.23 26 24 36.6 34.7 39.31 38 27.03 38.66 39.18 21.55 35.86 42.29 22.44 19.67 45.42 30.34 45.87 22.25 37.7 14.22 16.86 19.2 16.118.421.423.224.523.834.2average=mean(x6)I1=average*0.35;I2=average*0.25;I3=average*0.45;求Q和e的相關(guān)程序：function c=judge(x)%輸入?yún)?shù)x為監(jiān)測值三維矩陣for k=1:6 for i=1:3 for j=1:5 c(i,j,k)=(x(i,j,k)-min(x(i,:,k)./(max(x(i,:,k)-min(x(i,:,k); end endendfunction w=powershan(h)%輸入為熵值矩陣，輸出為各評價指標熵權(quán)矩陣for k=1:6 for i=1:3 w(i,1,k)=(1-h(i,1,k)/(3