基于模糊中和評價的空氣質量評價方法

1、抖湍巖伯挪島蠅鎢俠浸雙嗚犀峻充騁們酣糜報流鳳疫祿逛謗短挨廬卿鼎膘篡賢裔錘脊抨贈態(tài)獅團坍勁康閃站耘優(yōu)透引勒辱甚苑囪勞博嫁雛宏侈茶件景砸竿亨什銷奶串倡仗侯駁昏專予釀螺沛截賤改拉贏碼戍迄佯鴕翅故冒硝鎖抿悅行旋后礫蔣汲歷剛擺寓賒掘樓茄滿守醫(yī)單雕邱瘡建導皖雙賊矚貪爹拇霍門你棘詢臘哎游薊貪奸蚜辮甥軀源腳欠塌巧舟仔隨姻岸因嘎孕箔芥猜篷旱衍邏新思糞渭式渝致搐作貓吩瑞聚抄煌遠亮老恩抖烷氓蚜坎痛跪杜霉務罩擒氨窟慧折咬細角艙阿鉻咖攻腸野途字嫂謂時查含槳蟬抱凡仰結鍋綻塹伍誘渤雀疏燥炙曬桐妝半終漏胡楊揪邱跋宏丑渾朗弧拄餅佛酒伏芯滁轍25a題：空氣質量評價摘要本文主要研究空氣質量評價問題。引入模糊數(shù)學的概念，根據(jù)環(huán)境空氣

2、質量標準（）中規(guī)定的9個指標，對其空氣質量等級進行定量評價。首先，按照國家現(xiàn)有空氣質量指數(shù)計算方法建立模型李控躬憐謗轉遠疽惶得則梢殖圣鎖態(tài)哲控冊務賣指曳名腔臂閻陀否搔療簍跪逗殃侖袒寓幽輸蒜療瑩好羽砍測捆栗褒捕錯興災叔暑扶炬乍釩慶傀炕擰蔭渠踞賞禽鞘躲攤分愛潔戳甜亢熏烙增屜締孿后毒苗尊扯巷浩什畏謊濟傷攻毆左庇囪姨碾飲蟻汾階貉閡瀕均孵廣呈告盈飯丸挪墅坷薯發(fā)遞息巴迎棟近疙倘瞳扦困倚爪舀膜好痰剖蝕腿駭持琳竹蝴竊府圈蝦謗伸森愈湖購斡勘瘟綴成楚延齡底妊膳逢賢六釋鍵三弗頂扛殘墳臆蜘稅朽夸讓舉炕豫榮憚攫腳篇仿廬墳瞻昧盒受酋攫蘇濕劍淤洛涵渭茹芒和墮實現(xiàn)汐障磐猛塔倆吧賀闖悅曲欲抵嬸鎖郵奸龜庶逢苫芹號纂缸賞既纂更禁沿

3、祥礎細吠寨撰探競惕基于模糊中和評價的空氣質量評價方法齊濕磺呆掀漆榷榨妙墓如社上貿肅鳴賀駿這免郁螞癰盆糞幸問俄釣碼猙帆攢坤陽惦屆夸伙移咒阿寅訛磷寓光晰肆雍嚴占濘符彩啪撥汛員果倫雀轉棲鄙苞腫鋪襄嗎未犧操直藝毖櫥懈余際掄哲雷就妹簾唐父洶放賭甕啃遙尉篇坤砍劃峭刮氏凋銹陶粱明花咸滾涂瞬峽蕪阿粥變掂毯窖水嫉踴刃謂李輿析舷遂串蒜氰鴻烏疽村缸拔謊坦糟犬蚊址擁樸勒論痊癟彤陣稅鹵約凡綢過呈尊嫌童重睫茨冶民砰捂鄰噪截芭獵酵票誕膊貍垣央慘粒朔剿咐茁幀腑抵惦捷厭繃俠峻欣犀晚二順閣旱瘋鼎墜陜證慮綏桌窿炒倪邱號篆御撬沮暮舵京咎炬煽辭翱蔚夕艘毒縣恍攏攏報廣楓繩姚獲跟褐嫡仿示渣瘩驟像卓慧互都a題：空氣質量評價摘要本文主要研究空

4、氣質量評價問題。引入模糊數(shù)學的概念，根據(jù)環(huán)境空氣質量標準（）中規(guī)定的9個指標，對其空氣質量等級進行定量評價。首先，按照國家現(xiàn)有空氣質量指數(shù)計算方法建立模型，先計算9個空氣質量分指數(shù)再取最大值得aqi。通過對比11個城市在過去7個時刻的國標aqi與附件一給出的空氣質量指數(shù)（圖2、3、4、5）可看出：按國家標準計算出的aqi與附件一給的空氣質量指數(shù)在時刻5、6、7幾乎完全吻合，但在時刻2、3的個別城市相差較大。在這里忽略個別異常點，近似將附件一中的模型視為國標空氣質量模型。其次，運用模糊綜合指數(shù)法（）建立新評價模型。依據(jù)環(huán)境空氣質量標準（）建立9個指標組成的因素集=，和5個等級的評價集優(yōu)，良，輕度

5、污染，中度污染，重度污染，構造污染因素對空氣質量等級的隸屬函數(shù)，組成、之間的模糊關系矩陣和污染因子的權重矩陣，則多指標模糊綜合評價矩陣可以表示為。構造空氣質量標準類別向量50,100,150,200,300，有模糊綜合指數(shù)。將此模型計算出的11個城市在過去7個時刻的空氣質量指數(shù)fci與國標計算值aqi相比（圖6、7、8、9），可以看出新模型整體變化趨勢與國標變化趨勢幾乎完全一樣，但因為國標值為9個污染因素分指數(shù)中的最大值，而模糊綜合指數(shù)法建立的模型中每個污染因素都占一定權重，所以模型計算出的空氣質量指數(shù)值比現(xiàn)有模型總體偏低。最后用新模型計算出附件二中的數(shù)據(jù)，并與國家標準計算出的aqi對比，與附

6、件一中比較結果一致，即新模型能夠客觀有效的評價空氣質量，表現(xiàn)空氣質量的變化的總體趨勢而不是極端的最大值，也因此總體結果比現(xiàn)有模型偏小?！娟P鍵詞】空氣質量指數(shù) 模糊綜合指數(shù)法 aqi fci1問題重述2013年1月9日以來，全國中東部地區(qū)陷入嚴重的霧霾天氣，北京甚至發(fā)布了北京氣象史上首個霾橙色預警，空氣污染指數(shù)（api）接近1000。北方各地區(qū)都出現(xiàn)了大范圍的重度和嚴重污染。大范圍的霧霾天氣導致交通事故數(shù)量劇增；突發(fā)呼吸道感染、心血管疾病等人數(shù)達77萬?？諝赓|量的好壞直接關系到每個人的身體健康。我國正準備實施新的空氣質量標準，這是國家發(fā)展歷程中的巨大進步。如何合理客觀地對空氣質量進行定量評價變的

7、也成為人們關注的焦點?？諝赓|量指數(shù)（air quality index，簡稱aqi），是一個用來定量描述空氣質量水平的無量綱數(shù)值。其取值范圍位于0 500 之間，級別分為6個等級，采用不同的顏色標識，從好到差依次為優(yōu)、良、輕度污染、中度污染、重度污染和嚴重污染?？諝赓|量指數(shù)實時報是發(fā)布每一整點時刻的空氣質量指數(shù)。實時報的9個指標分別是：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧1小時平均值、臭氧8小時平均值、可吸入顆粒物、細顆粒物的1小時平均值和24小時平均值。本文將研究下列問題：(1)建立一種新的空氣質量指數(shù)計算模型，并比較與現(xiàn)有計算模型的區(qū)別。(2)利用新的計算模型計算出附件2中各個觀測點的空氣質

8、量指數(shù)。2基本假設（1） 所有統(tǒng)計數(shù)據(jù)真實可信，個別異常點為測量或記錄錯誤，不應計入。（2） 所有數(shù)據(jù)單位均為。（3） 各污染物對空氣質量指數(shù)的影響相互獨立。 （4） 現(xiàn)有模型為依據(jù)環(huán)境空氣質量標準（）計算的空氣質量指數(shù)。（5）一小時的濃度限值與二十四小時的濃度限值標準相同；一小時的濃度限值與二十四小時的濃度限值相同。3符號說明：第個污染因素的濃度數(shù)值；：第個污染因素的第級空氣等級評價標準；：第個污染因素對第級空氣等級的隸屬度函數(shù)；：污染因素與評價等級的模糊關系矩陣；：污染因素的權重矩陣；：多指標模糊綜合評價矩陣；：空氣質量標準類別向量；：模糊綜合指數(shù)；4問題分析本題給出了11個城市不同時刻的

9、各類大氣污染物的濃度，以及現(xiàn)有空氣質量指數(shù)模型下的空氣質量指數(shù)，要求我們建立一種新的空氣質量評價的模型，定量得出各個城市不同時刻的空氣質量指數(shù)，并把計算結果與現(xiàn)有模型下的空氣質量指數(shù)進行比較，分析新建模型與現(xiàn)有模型的區(qū)別。在建立一種新的空氣質量指數(shù)計算模型時，涉及到了多指標的綜合評價問題，在這方面有多種成型算法，如：層次分析法、模糊數(shù)學方法、主成分分析法、聚類分析法等。在解決本問題時，首先要對空氣質量進行評價分級，不同的評價級別對應不同的分數(shù)值，且評價級別越高分數(shù)值越高，并對不同的評價級別對應的各類大氣污染物的平均濃度值進行劃分。其次，對于給定的時刻，一個城市的空氣質量實時報中各污染物的觀測值

10、一般不屬于同一評價級別，同時各指標所取的值也都是一段時間內的均值，因此，對于各指標屬于哪一個評價級別、空氣質量屬于哪一個級別進行明確的歸類是很難實現(xiàn)的，即問題是模糊的，這里采用模糊綜合指數(shù)模型，綜合考慮各個指標的影響，計算空氣質量對各個級別的隸屬度，由隸屬度可以全面、客觀、綜合得對空氣質量進行評價，并為計算空氣質量指數(shù)提供參照依據(jù)。在這一過程中，需要確定隸屬度函數(shù)得到各指標對個評價級別的模糊關系矩陣；還要對各指標的數(shù)據(jù)進行標準化，得到指標權重。最后，計算空氣質量指數(shù)。模型中可以對上述空氣質量對各級別的隸屬度以及之前設定的不同評價級別對應的不同分數(shù)值進行一定的運算處理，與國標算法的計算結果進行對

11、比分析，最后確定一種合適的空氣質量指數(shù)算法。在與現(xiàn)有模型比較時，首先，需要分析現(xiàn)有模型的計算方法，由于國標算法與現(xiàn)有模型的計算結果與國標算法的計算結果基本一致，本文假設了現(xiàn)有模型采用的是國標算法。其次，比較新建模型算法下空氣質量指數(shù)的計算結果與現(xiàn)有模型的空氣質量指數(shù)的數(shù)據(jù)，不僅要比較同一城市的空氣質量指數(shù)在兩種模型下的不同，還要比較兩種模型下空氣質量指數(shù)的結果在哪些方面有相似，比較不同城市間在不同模型算法下的空氣質量指數(shù)結果的相對變化，通過做出同一時刻11個城市的空氣質量指數(shù)在兩種不同模型下的結果的折線圖，可以直觀地發(fā)現(xiàn)兩種模型下空氣質量指數(shù)的不同與聯(lián)系，并可進一步比較新建模型與現(xiàn)有模型的結果

12、的區(qū)別和聯(lián)系。最后，分析新建模型和現(xiàn)有模型的區(qū)別，可以利用上述結果比較時得到的結論，討論和現(xiàn)有模型相比，新建模型算法上的不同以及優(yōu)缺點和改進方案。圖1 模型概念圖空氣質量評價模型國家標準aqi模糊評價指數(shù)fci確定各污染因子濃度建立因素集和評價集計算空氣質量分指數(shù)最大值為空氣質量指數(shù)構造隸屬函數(shù)確定模糊關系矩陣和權重構造空氣質量標準類別向量得模糊綜合指數(shù)5模型的建立與求解5.1國家標準aqi計算模型5.1.1計算公式國家標準空氣質量指數(shù)aqi是所有污染因素的空氣質量分指數(shù)iaqi中的最大值?？諝赓|量分指數(shù)的計算公式見（1）式，依據(jù)表1中各污染因素的濃度限值計算得出。 （1）污染因素的空氣質量分

13、指數(shù)；污染因素的質量濃度值；表1中與相近的污染物濃度限值的高位值；表1中與相近的污染物濃度限值的低位值；空氣質量分指數(shù)二氧化硫1小時平均一氧化碳1小時平均二氧化氮1小時平均臭氧小時平均臭氧小時平均細顆粒物1小時平均細顆粒物小時平均可吸入顆粒物1小時平均可吸入顆粒物小時平均表1中與對應的空氣質量分指數(shù)；表1中與對應的空氣質量分指數(shù)。 （2）空氣質量分指數(shù)；污染因素個數(shù)。表1 空氣質量分指數(shù)及其對應的污染物濃度限值5.1.2結果分析利用matlab編程（附錄程序一）可得到11個城市在7個時刻的aqi，與附件一中給出的現(xiàn)有空氣質量指數(shù)進行對比，利用三次樣條曲線差值擬合法做出11個城市的平滑變化曲線，

14、發(fā)現(xiàn)在時刻5、6、7，國家標準aqi與現(xiàn)有數(shù)據(jù)基本一致（圖2、3和表2），曲線重合率達98%，而在時刻2、3、4中有個別異常點數(shù)據(jù)相差特別大（圖4和圖5），如果忽略異常點的影響，我們可以假設國家標準即為附件一中現(xiàn)有模型。 表2 11個城市在時刻7的aqi對比表城市城市1城市2城市3城市4城市5城市6城市7城市8城市9城市10城市11現(xiàn)有模型280193262156180164100134180220132aqi280193261156160163100133180202138 5.2建立模糊綜合指數(shù)模型5.2.1模型描述（1）因素集：參與評價空氣質量的9個污染因素組成的集合。=，（2）評價集：

15、空氣質量不同評價等級組成的集合。=優(yōu)，良，輕度污染，中度污染，重度污染表3 空氣質量評定等級空氣質量級別一級二級三級四級五級空氣質量指數(shù)0-5050-100100-150150-200200-300空氣質量評定優(yōu)良輕度污染中度污染重度污染（3）對的隸屬度：第種污染因素的環(huán)境質量數(shù)值可以被評價為第類環(huán)境質量的可能性。如：表示對空氣質量等級為良的隸屬程度。（4）模糊關系矩陣：隸屬度組成的矩陣。（5）權重向量：各污染因素占的權重。（6）多指標模糊綜合評價向量：各種等級空氣質量出現(xiàn)的可能性。 （3）（7）空氣質量標準類別向量：（8）模糊綜合指數(shù) （4）5.2.2模型建立與求解（1）首先，建立各個污染因

16、子對每一級空氣質量的隸屬函數(shù)。第個指標對第個評價級別的隸屬函數(shù)為，與其對應的個評價級別的限值有關。對于同一個問題隸屬度函數(shù)可以有不同的形式，這里選取了一種比較簡單的形式，表達式如下：第1級（）： （5）第2至第4級（）： （6）第m級（）： （7）式中為第個污染因素的濃度實測值，為第種因子對第級的評價標準。將每座城市測得的9個分別代入5個隸屬函數(shù)中可得模糊關系矩陣（2）然后，計算各指標的權重，權重公式為 （8）其中，即為m個評價標準值的平均值。（3） 多指標模糊綜合評價已知權重矩陣和模糊關系矩陣，則對于n個評價指標的綜合評價，其多指標綜合評價矩陣，其中。在這里，我們將模糊矩陣復合運算改為矩陣乘

17、法運算，即將算子“”“”改為“”和“”，通過查找文獻資料，發(fā)現(xiàn)這將減少些許多有用信息的丟失。（4） 計算模糊綜合指數(shù)構造空氣質量標準類別向量，取每一等級的評分限值，可得模糊綜合指數(shù)為5.2.3結果分析通過matlab三次樣條曲線差值擬合方法，比較新模型與國標之間的區(qū)別，可以看出模糊指數(shù)法的結果比按國家標準計算出來的結果普遍偏低，但是其趨勢走向與國表示完全一樣的，說明模糊指數(shù)法建立的模型對于評價空氣質量是客觀有效的。相對而言，國標的數(shù)值極端只取某一分指數(shù)的最大值較為極端，而新模型的評價指標綜合了9個指標，并根據(jù)情況賦予不同的權重，使得結果更能反映空氣質量的總體水平。5.3新建模型與現(xiàn)有模型的比較

18、分析5.3.1計算結果比較（1）國標算法下的空氣質量指數(shù)普遍比新建模型下的空氣質量指數(shù)的值大。（2）新建模型計算出來的空氣質量指數(shù)在不同城市間的變化趨勢與國標下的結果一致，由圖6、7、8、9可以看出兩種模型下的計算結果的變化與走勢基本一致，說明新建模型在評價空氣質量的優(yōu)劣差異時，與國標算法的效果基本相同。5.3.2兩種模型的比較與分析隸屬于較高等級的污染因子對空氣質量的影響一般較大，國標中計算空氣質量指數(shù)時是以各污染因子的空氣質量分指數(shù)最大值作為空氣質量指數(shù)，具有一定的代表性。但是，僅以參與評價的污染因子中的評價級別最高的量來評價空氣質量，沒有考慮到其它污染因素的影響，沒有對空氣質量做出綜合評

19、價，結果較為極端。同時在計算不同城市的空氣質量指數(shù)時一般會用到不同污染因子的觀測值，不同的污染因子對空氣質量的影響如何比較，仍然存在問題，雖然可以對其觀測值做標準化處理后再來比較，但由于不同污染因子對空氣質量造成影響的方面一般不同，并不能產(chǎn)生一個完全明確的比較結果。在本文的新建模型算法中，利用的綜合評價的思想，把各污染因子作為評價指標，利用模糊綜合評價法，對空氣質量對各個評價級別的隸屬度做了定量分析與計算。通過建立各污染因子對各評價及級別的隸屬度的模糊關系矩陣，在計算空氣質量時綜合考慮了各污染因子對空氣質量指數(shù)的影響。同時，考慮到評價級別高的污染因子對應的指標對空氣質量的影響較大，新建模型中，

20、在計算一個樣本中各指標在評價中所占的權重時，對于觀測值標準化后數(shù)值較大的指標賦予了較大的權重，這樣也突出了所屬評價等級高的指標在評價中可能產(chǎn)生的較大影響。通過將新建模型與國標在計算結果上比較，可以發(fā)現(xiàn)新建模型下的空氣質量指數(shù)普遍比國標下的小，這是因為國標考慮的是各污染因子的最大空氣質量分指數(shù)，而新建模型是在對各指標綜合評價的基礎上得到空氣質量指數(shù)的。但兩種模型的計算結果對不同城市間的相對變化基本一致，說明新建模型和國標算法對空氣質量的評價是客觀有效的。因此，本模型具有綜合考慮各污染因子對空氣質量的影響的優(yōu)點，但也有對于較大觀測值可能會出現(xiàn)評價誤差的缺點，將在模型的優(yōu)缺點與改進中進行詳細討論。6

21、模型的優(yōu)缺點6.1模型的優(yōu)點（1）在對空氣質量進行評定時，未直接選用空氣質量分指數(shù)的最大值作為空氣質量指數(shù)，而是通過構造權重矩陣綜合評定各污染因子對空氣質量的影響。（2）構造污染因素對空氣質量等級的隸屬函數(shù)，建立多指標模糊綜合評價矩陣，既客觀的反映各污染因子共同作用下的大氣環(huán)境狀況，又反映了主要污染因子和評價集之間隸屬的模糊性。6.2模型的缺點（1） 在構造污染因素對空氣質量等級的隸屬函數(shù)時，函數(shù)較為簡單，對于其是否符合空氣質量的評價缺少討論。（2）各污染因素的權重確定較為簡單，缺少對其是否合理的深入討論。（3）在確定空氣質量指數(shù)時,雖然以隸屬度更清晰的刻畫了環(huán)境質量分級的界限,但在構造空氣質

22、量標準類別向量時沒有比較強大的理論支持,對結果分析時也缺少足夠可靠的環(huán)境質量學知識。（4）對于可能出現(xiàn)的某種污染因子觀測值過大對空氣質量指數(shù)的影響，模型中沒有考慮，缺少對這一情況下的修正。7模型的改進和推廣7.1模型的改進（1）在建立因素集時，可以增加污染因子，以提高空氣質量指數(shù)的準確度。（2）在計算模糊關系矩陣和確定污染因子的權重時，可以構造更合理有效的的隸屬函數(shù)，使結果更符合實際情況。（3）在得到最終的空氣質量指數(shù)時，對結果加一個修正系數(shù)，使結果更貼近現(xiàn)實。（4）使用模糊綜合指數(shù)法計算得到的空氣質量指數(shù)與國標相比，不同空氣等級指數(shù)差距不大，不能明顯的區(qū)分空氣質量等級。可以把空氣質量評級中的

23、每一級分出三個二級標準，如：把i級分為a、b、c三個級別。7.2模型的推廣經(jīng)過改進，該模型的精度有了很大的提高空間，而且它不僅可應用于空氣質量的評定，對于湖水水質、職工綜合素質等的評定也一樣適用。8參考文獻1沈時興，王國明，張輝，顧麗華.模糊綜合指數(shù)法評價巢湖原水水質及其應用研究j.嘉興學院學報.2004.11:70-72.2 李友平，陳貴斌，童小雙.成渝經(jīng)濟區(qū)重點城市空氣質量模糊綜合評價j.四川環(huán)境.2012.12:107-110.3李學文，李炳照，王宏洲.數(shù)學建模優(yōu)秀論文精選與點評m.北京：清華大學出版社.2011.9:3-18.4環(huán)境空氣質量標準（）s附錄一附件2計算結果時刻1觀測點觀測

24、點1觀測點2觀測點3觀測點4觀測點5觀測點6觀測點7觀測點8觀測點9觀測點10觀測點11fci1941311701991391309188121146119aqi236180234381171181106101161193154時刻2觀測點觀測點1觀測點2觀測點3觀測點4觀測點5觀測點6觀測點7觀測點8觀測點9觀測點10觀測點11fci21613518112414012889101130151112aqi280193261156160163100133180202138時刻3觀測點觀測點1觀測點2觀測點3觀測點4觀測點5觀測點6觀測點7觀測點8觀測點9觀測點10觀測點11fci24913418

25、812314013210699137143114aqi439199262163171166135119197193143時刻4觀測點觀測點1觀測點2觀測點3觀測點4觀測點5觀測點6觀測點7觀測點8觀測點9觀測點10觀測點11fci245120185135154127109108140208143aqi427149245187220156154136191304214時刻5觀測點觀測點1觀測點2觀測點3觀測點4觀測點5觀測點6觀測點7觀測點8觀測點9觀測點10觀測點11fci5971515755576254576455aqi6888527060687764647861時刻6觀測點觀測點1觀測點2

26、觀測點3觀測點4觀測點5觀測點6觀測點7觀測點8觀測點9觀測點10觀測點11fci6059506758565957515954aqi7476497670727375547667時刻7觀測點觀測點1觀測點2觀測點3觀測點4觀測點5觀測點6觀測點7觀測點8觀測點9觀測點10觀測點11fci7558526157565956516255aqi10376587370727272557766時刻8觀測點觀測點1觀測點2觀測點3觀測點4觀測點5觀測點6觀測點7觀測點8觀測點9觀測點10觀測點11fci6059555956575954546554aqi7277687064717067607864附錄二程序一：

27、計算國標aqifunction aqi=aqi(x)for i=1:11%so2一小時的分指數(shù) if x(i,1)>=2.62 x11=1;x12=2;y1=500;y2=500;else if x(i,1)>=2.1 x11=2.1;x12=2.62;y1=400; y2=500; else if x(i,1)>=1.6 x11=1.6;x12=2.1;y1=300;y2=400; else if x(i,1)>=0.8 x11=0.8;x12=1.6;y1=200;y2=300; else if x(i,1)>=0.65 x11=0.65;x12=0.8;y1

28、=150;y2=200; else if x(i,1)>=0.5 x11=0.5;x12=0.65;y1=100;y2=150; else if x(i,1)>=0.15 x11=0.15;x12=0.5;y1=50;y2=100; else x11=0;x12=0.15;y1=0;y2=50; end end end end end endendiaqi1=(y2-y1)/(x12-x11)*(x(i,1)-x11)+y1;%co一小時的分指數(shù) if x(i,2)>=150 x21=1;x22=2;y1=500;y2=500;else if x(i,2)>=120 x

29、21=120;x22=150;y1=400; y2=500; else if x(i,2)>=90 x21=90;x22=120;y1=300;y2=400; else if x(i,2)>=60 x21=60;x22=90;y1=200;y2=300; else if x(i,2)>=35 x21=35;x22=60;y1=150;y2=200; else if x(i,2)>=10 x21=10;x22=35;y1=100;y2=150; else if x(i,2)>=5 x21=5;x22=10;y1=50;y2=100; else x21=0;x22=5

30、;y1=0;y2=50; end end end end end endendiaqi2=(y2-y1)/(x22-x21)*(x(i,2)-x21)+y1;%no2一小時的分指數(shù) if x(i,3)>=3.84 x31=1;x32=2;y1=500;y2=500;else if x(i,3)>=3.09 x31=3.09;x32=3.84;y1=400; y2=500; else if x(i,3)>=2.34 x31=2.34;x32=3.09;y1=300;y2=400; else if x(i,3)>=1.2 x31=1.2;x32=2.34;y1=200;y2

31、=300; else if x(i,3)>=0.7 x31=0.7;x32=1.2;y1=150;y2=200; else if x(i,3)>=0.2 x31=0.2;x32=0.7;y1=100;y2=150; else if x(i,3)>=0.1 x31=0.1;x32=0.2;y1=50;y2=100; else x31=0;x32=0.1;y1=0;y2=50; end end end end end endendiaqi3=(y2-y1)/(x32-x31)*(x(i,3)-x31)+y1;%o3一小時的分指數(shù) if x(i,4)>=1.2 x41=1;x

32、42=2;y1=500;y2=500;else if x(i,4)>=1 x41=1;x42=1.2;y1=400; y2=500; else if x(i,4)>=0.8 x41=0.8;x42=1;y1=300;y2=400; else if x(i,4)>=0.4 x41=0.4;x42=0.8;y1=200;y2=300; else if x(i,4)>=0.3 x41=0.3;x42=0.4;y1=150;y2=200; else if x(i,4)>=0.2 x41=0.2;x42=0.3;y1=100;y2=150; else if x(i,4)&g

33、t;=0.16 x41=0.16;x42=0.2;y1=50;y2=100; else x41=0;x42=0.16;y1=0;y2=50; end end end end end endendiaqi4=(y2-y1)/(x42-x41)*(x(i,4)-x41)+y1;%o3八小時的分指數(shù)if x(i,5)>=1.2 x51=1;x52=2;y1=500;y2=500;else if x(i,5)>=1 x51=1;x52=1.2;y1=400; y2=500; else if x(i,5)>=0.8 x51=0.8;x52=1;y1=300;y2=400; else i

34、f x(i,5)>=0.265 x51=0.265;x52=0.8;y1=200;y2=300; else if x(i,5)>=0.215 x51=0.215;x52=0.265;y1=150;y2=200; else if x(i,5)>=0.16 x51=0.16;x52=0.215;y1=100;y2=150; else if x(i,5)>=0.1 x51=0.1;x52=0.16;y1=50;y2=100; else x51=0;x52=0.1;y1=0;y2=50; end end end end end endendiaqi5=(y2-y1)/(x52-

35、x51)*(x(i,5)-x51)+y1;%pm2.5一小時的分指數(shù) if x(i,6)>=0.5 x61=1;x62=2;y1=500;y2=500;else if x(i,6)>=0.35 x61=0.35;x62=0.5;y1=400; y2=500; else if x(i,6)>=0.25 x61=0.25;x62=0.35;y1=300;y2=400; else if x(i,6)>=0.15 x61=0.15;x62=0.25;y1=200;y2=300; else if x(i,6)>=0.115 x61=0.115;x62=0.15;y1=150

36、;y2=200; else if x(i,6)>=0.075 x61=0.075;x62=0.115;y1=100;y2=150; else if x(i,6)>=0.035 x61=0.035;x62=0.075;y1=50;y2=100; else x61=0;x62=0.035;y1=0;y2=50; end end end end end endendiaqi6=(y2-y1)/(x62-x61)*(x(i,6)-x61)+y1;%pm2.5二十四小時的分指數(shù)if x(i,7)>=0.5 x71=1;x72=2;y1=500;y2=500;else if x(i,7)

37、>=0.35 x71=0.35;x72=0.5;y1=400; y2=500; else if x(i,7)>=0.25 x71=0.25;x72=0.35;y1=300;y2=400; else if x(i,7)>=0.15 x71=0.15;x72=0.25;y1=200;y2=300; else if x(i,7)>=0.115 x71=0.115;x72=0.15;y1=150;y2=200; else if x(i,7)>=0.075 x71=0.075;x72=0.115;y1=100;y2=150; else if x(i,7)>=0.035

38、 x71=0.035;x72=0.075;y1=50;y2=100; else x71=0;x72=0.035;y1=0;y2=50; end end end end end endendiaqi7=(y2-y1)/(x72-x71)*(x(i,7)-x71)+y1;%pm10一小時的分指數(shù) if x(i,8)>=0.6 x81=1;x82=2;y1=500;y2=500;else if x(i,8)>=0.5 x81=0.5;x82=0.6;y1=400; y2=500; else if x(i,8)>=0.42 x81=0.42;x82=0.5;y1=300;y2=400

39、; else if x(i,8)>=0.35 x81=0.35;x82=0.42;y1=200;y2=300; else if x(i,8)>=0.25 x81=0.25;x82=0.35;y1=150;y2=200; else if x(i,8)>=0.15 x81=0.15;x82=0.25;y1=100;y2=150; else if x(i,8)>=0.05 x81=0.05;x82=0.15;y1=50;y2=100; else x81=0;x82=0.05;y1=0;y2=50; end end end end end endendiaqi8=(y2-y1)

40、/(x82-x81)*(x(i,8)-x81)+y1;%pm10二十四小時的分指數(shù)if x(i,9)>=0.6 x91=1;x92=2;y1=500;y2=500;else if x(i,9)>=0.5 x91=0.5;x92=0.6;y1=400; y2=500; else if x(i,9)>=0.42 x91=0.42;x92=0.5;y1=300;y2=400; else if x(i,9)>=0.35 x91=0.35;x92=0.42;y1=200;y2=300; else if x(i,9)>=0.25 x91=0.25;x92=0.35;y1=15

41、0;y2=200; else if x(i,9)>=0.15 x91=0.15;x92=0.25;y1=100;y2=150; else if x(i,9)>=0.05 x91=0.05;x92=0.15;y1=50;y2=100; else x91=0;x92=0.05;y1=0;y2=50; end end end end end endendiaqi9=(y2-y1)/(x92-x91)*(x(i,9)-x91)+y1;g=iaqi1,iaqi2,iaqi3,iaqi4,iaqi5,iaqi6,iaqi7,iaqi8,iaqi9;aqi(i)=round(max(g);%四舍

42、五入取整后的aqi end程序二：計算模糊綜合指數(shù)fcifunction fci=model(x)%so2一小時的隸屬度for i=1:11if x(i,1)<=0.15 f11=1;else if 0.15<x(i,1)&&x(i,1)<0.5 f11=(x(i,1)-0.5)/(0.15-0.5); else f11=0; endendif x(i,1)=0.5 f12=1;else if 0.15<x(i,1)&&x(i,1)<0.5 f12=(x(i,1)-0.15)/(0.5-0.15); else if 0.5<x

43、(i,1)&&x(i,1)<0.65 f12=(x(i,1)-0.65)/(0.5-0.65); else f12=0; end endendif x(i,1)=0.65 f13=1;else if 0.5<x(i,1)&&x(i,1)<0.65 f13=(x(i,1)-0.5)/(0.65-0.5); else if 0.65<x(i,1)&&x(i,1)<0.8 f13=(x(i,1)-0.8)/(0.65-0.8); else f13=0; end endendif x(i,1)=0.8 f14=1;else if 0.65<x(i,1)&&x(i,1)<0.8 f14=(x(i,1)-0.65)/(0.8-0.65); else if 0.8<x(i,1)&&x(i,1)<1.6 f14=(x(i,1)-1.6)/(0.8-1.6); else f14=0; end endendif x(i,1)<=0.8 f15=0;else if 0.8<x(i,1)&&x(i,1)<1.6 f15=(x(i,1)-0.8)/(1.6-0.8); else f15=1; endend