十二屆聯(lián)賽a14隊(duì)數(shù)學(xué)建模

圖形繪制圖片處理圖表設(shè)計(jì)典型案例*基于模糊綜合評(píng)價(jià)-灰色預(yù)測(cè)的空氣質(zhì)量狀況的研究數(shù)學(xué)建模答辯論文ppt展示A14隊(duì)長(zhǎng)：戴瑞勇（數(shù)學(xué)132）隊(duì)員：李

宇（統(tǒng)計(jì)132）隊(duì)員：徐

濤（數(shù)學(xué)131）一、問(wèn)題重述問(wèn)題分析模型建立與求解模型的評(píng)價(jià)*問(wèn)題重述1、問(wèn)題重述空氣質(zhì)量的好壞反映了空氣污染程度，它是依據(jù)空氣中污染物濃度的高低來(lái)判斷的?？諝馕廴臼且粋€(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，在特定時(shí)間和地點(diǎn)空氣污染物濃度受到許多因素影響。來(lái)自固定和流動(dòng)污染源的人為污染物排放大小是影響空氣質(zhì)量的最主要因素之一，其中包括車輛、船舶、飛機(jī)的尾氣、工業(yè)污染、居民生活和取暖、垃圾焚燒等。城市的發(fā)展密度、地形地貌和氣象等也是影響空氣質(zhì)量的重要因素。十二屆全國(guó)人大四次會(huì)議，李克強(qiáng)介紹2016年重點(diǎn)工作時(shí)指出，要加大環(huán)境治理力度，推動(dòng)綠色發(fā)展取得新突破。治理污染、保護(hù)環(huán)境，事關(guān)人民群眾健康和可持續(xù)發(fā)展，必須強(qiáng)力推進(jìn)，下決心走出一條經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境改善雙贏之路。因此對(duì)空氣質(zhì)量的研究有著重要的意義。（1）請(qǐng)通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)模型，列舉現(xiàn)有的空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)。（2）對(duì)現(xiàn)有空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析，選擇其中幾個(gè)重要的、可行的評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立評(píng)價(jià)安徽省空氣質(zhì)量狀況的數(shù)學(xué)模型。（3）由于安徽省地理位置和經(jīng)濟(jì)條件的差異，各地級(jí)市空氣質(zhì)量狀況各有高低，請(qǐng)利用最新的數(shù)據(jù)，根據(jù)前面建立的數(shù)學(xué)模型對(duì)安徽省各地級(jí)市空氣狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。（4）根據(jù)上述評(píng)價(jià)結(jié)果，分析一下蕪湖市的空氣狀況，提出改進(jìn)措施，建立數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)未來(lái)幾年這些措施的實(shí)施效果，最后請(qǐng)結(jié)合預(yù)測(cè)的結(jié)果給有關(guān)部門(mén)寫(xiě)一份政策建議（1～2頁(yè)）。二、問(wèn)題分析問(wèn)題重述模型建立與求解模型的評(píng)價(jià)*問(wèn)題分析2、問(wèn)題分析一、對(duì)于問(wèn)題一的分析

1、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

2、空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）評(píng)價(jià)體系

3、列舉出了9個(gè)現(xiàn)有的空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)：?jiǎn)栴}重述模型建立與求解模型的評(píng)價(jià)*問(wèn)題分析2、問(wèn)題分析二、對(duì)于問(wèn)題二的分析1、選取最具有代表性的四個(gè)指標(biāo)2、建立模糊綜合評(píng)價(jià)模型3、層次分析法與專家打分法。三、對(duì)于問(wèn)題三的分析1、原始數(shù)據(jù)的選取2、SPSS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析3、隸屬度矩陣的確定四、對(duì)于問(wèn)題四的分析1、建立預(yù)測(cè)模型2、模型適用性檢驗(yàn)3、政策建議。三、模型建立與求解問(wèn)題重述問(wèn)題分析圖表設(shè)計(jì)模型的評(píng)價(jià)*模型建立與求解3、模型建立與求解模型一：模糊綜合評(píng)價(jià)模型的建立模糊綜合評(píng)價(jià)模型就是基于模糊綜合評(píng)價(jià)法所建立的一種模型，其一般步驟分為以下五步：構(gòu)建因素集、確定評(píng)價(jià)等級(jí)、確定權(quán)重集、獲取隸屬度矩陣、綜合評(píng)價(jià)。問(wèn)題重述問(wèn)題分析圖表設(shè)計(jì)模型的評(píng)價(jià)*模型建立與求解3、模型建立與求解對(duì)問(wèn)題三的求解：1、通過(guò)SPSS聚類分析得出下表：?jiǎn)栴}重述問(wèn)題分析圖表設(shè)計(jì)模型的評(píng)價(jià)*模型建立與求解3、模型建立與求解城市SO2NO2PM10PM2.5CO-95perO3-8h-90per合肥2231113692.199六安1521105541.390蕪湖272896562.156銅陵5637106632.4107池州293059391.4101黃山141752390.578單位：μg/m3進(jìn)而選取六個(gè)具有代表性城市，原始數(shù)據(jù)如下：?jiǎn)栴}重述問(wèn)題分析圖表設(shè)計(jì)模型的評(píng)價(jià)*模型建立與求解3、模型建立與求解合肥市的隸屬度矩陣:代入綜合評(píng)價(jià)公式：A=w*R，得 合肥市：A1=（0.0900，0.1450，0.2250，0.1908，0.1850，0.1350）

問(wèn)題重述問(wèn)題分析圖表設(shè)計(jì)模型的評(píng)價(jià)*模型建立與求解3、模型建立與求解同理可得其他五類城市的結(jié)論： 蕪湖市：A2

=（0.0842，0.1325，0.2225，0.2400，0.1825，0.1383） 六安市：A3

=（0.1475，0.1567，0.1350，0.2575，0.1575，0.1417）銅陵市：A4=（0.07，0.1192，0.1475，0.1875，0.2458，0.2300）池州市：A5=（0.2142，0.2017，0.2058，0.1758，0.1117，0.0958）黃山市：A6

=（0.2958，0.2041，0.1792，0.1225，0.1117，0.0867）

問(wèn)題重述問(wèn)題分析圖表設(shè)計(jì)模型的評(píng)價(jià)*模型建立與求解3、模型建立與求解模型二：灰色預(yù)測(cè)模型的建立問(wèn)題重述問(wèn)題分析圖表設(shè)計(jì)模型的評(píng)價(jià)*模型建立與求解3、模型建立與求解問(wèn)題四的求解：

1、通過(guò)以上灰色預(yù)測(cè)模型，代入往年原始數(shù)據(jù)，由MATLAB擬合得出以下預(yù)測(cè)模型：污染物預(yù)測(cè)模型

問(wèn)題重述問(wèn)題分析圖表設(shè)計(jì)模型的評(píng)價(jià)*模型建立與求解3、模型建立與求解2、以二氧化硫的原始數(shù)據(jù)為例檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停簡(jiǎn)栴}重述問(wèn)題分析圖表設(shè)計(jì)模型的評(píng)價(jià)*模型建立與求解3、模型建立與求解3、再通過(guò)預(yù)測(cè)模型，從而得出蕪湖市未來(lái)幾年各污染物的數(shù)值：根據(jù)上表，通過(guò)問(wèn)題二、三的空氣質(zhì)量狀況評(píng)價(jià)模型，可對(duì)未來(lái)三年的空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)：2016年為“較好”，2017年為“一般”，2018年為“較好”。通過(guò)以上結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)，在措施實(shí)施后，蕪湖市的空氣質(zhì)量狀況等級(jí)總體有了顯著的提升，在未來(lái)三年由原先的“一般”發(fā)展到“較好、一般、較好”，存在一定的問(wèn)題，蕪湖市的空氣質(zhì)量狀況指數(shù)并沒(méi)有顯著提升。我們?cè)诜治銎湓蚝?，改進(jìn)了我們提出的措施，并形成了一份有效的政策建議。四、模型的評(píng)價(jià)問(wèn)題重述問(wèn)題分析模型建立與求解*模型的評(píng)價(jià)4、模型的評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：1、模糊綜合評(píng)價(jià)模型從定量與定性兩個(gè)角度進(jìn)行分析，模型簡(jiǎn)單易懂，方便科學(xué)，較好的反映了現(xiàn)實(shí)生活。2、權(quán)重分析從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度描述了問(wèn)題的權(quán)重比例，并運(yùn)用控制變量法從單個(gè)角度考慮各個(gè)指標(biāo)對(duì)空氣質(zhì)量的影響，方便、簡(jiǎn)單。3、運(yùn)用層次分析法計(jì)算出各個(gè)污染項(xiàng)目的權(quán)重值來(lái)決定其在最后的排序中所占的比重，能夠更加準(zhǔn)確地反應(yīng)城市的空氣污染狀況。4、查閱的數(shù)據(jù)比較全面，能夠更加直觀地分析出影響空氣質(zhì)量的主要污染源的性質(zhì)和種類。5、灰色預(yù)測(cè)模型所需要的數(shù)據(jù)量比較少，預(yù)測(cè)比較準(zhǔn)確，精度較高。同時(shí)，樣本分布不需要有規(guī)律性，計(jì)算簡(jiǎn)便，檢驗(yàn)方便。缺點(diǎn)：1