基于灰色—BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的淮河水污染預(yù)測(cè)

【摘要】： 水是生命的源泉,既是人類賴以生存和發(fā)展的最基本條件,也是自然生態(tài)系統(tǒng)中最重要的因素然而。自二十世紀(jì)八十年代以來(lái),隨著沿淮流域各省的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源環(huán)境受到了嚴(yán)重的影響,已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。因此,合理利用淮河水資源,維護(hù)其可持續(xù)的生態(tài)環(huán)境,對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展及人類的生存都具有十分重要的意義。 水質(zhì)狀況的好壞能夠直接影響到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,有必要建立一種有效地預(yù)測(cè)體系來(lái)對(duì)水污染的治理進(jìn)行指導(dǎo)。酸堿度、溶解氧、化學(xué)需氧量以及氨氮是重要的水質(zhì)指標(biāo),本文主要根據(jù)淮河流域阜南王家壩觀測(cè)站點(diǎn)的這四個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,先建立了基于GM(1,1)模型的淮河水質(zhì)預(yù)測(cè)模型,通過(guò)與真實(shí)值進(jìn)行模擬,表明了該方法具有可行性,且需要的樣本數(shù)據(jù)較少,精確度也較高,但會(huì)隨著時(shí)間的推移,其預(yù)測(cè)效果會(huì)逐漸變差。然后又建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的淮河水質(zhì)預(yù)測(cè)模型,雖然其預(yù)測(cè)效果也較為準(zhǔn)確,但是卻需要不斷地對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,才可能達(dá)到較高的精確度,同時(shí)該模型還需要有大量的樣本數(shù)據(jù)?？紤]到GM(1,1)模型能夠弱化數(shù)據(jù)序列波動(dòng)性以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所特有的非線性適應(yīng)性信息處理的能力,于是提出了基于灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合模型的淮河水質(zhì)預(yù)測(cè)模型,即先利用GM(1,1)模型對(duì)真實(shí)值進(jìn)行預(yù)測(cè),然后再將真實(shí)值預(yù)測(cè)值之差即殘差值作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入訓(xùn)練樣本,并通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)腂P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)參數(shù)等等,對(duì)樣本進(jìn)行訓(xùn)練,在能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的情況下,再把通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)得出的殘差值與GM(1,1)模型的預(yù)測(cè)值相加,從而得到最終的灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測(cè)值。 研究結(jié)果表明,灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有所需樣本數(shù)較少和預(yù)測(cè)精度較高的優(yōu)點(diǎn),能夠在小樣本、貧信息的條件下對(duì)水質(zhì)狀況做出更為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),從而取得較為滿意的結(jié)果。通過(guò)三個(gè)預(yù)測(cè)模型與實(shí)際數(shù)據(jù)的對(duì)比,表明了灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是可行的,且較優(yōu)于另外兩個(gè)模型的預(yù)測(cè)效果,具有更大的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：淮河水質(zhì)預(yù)測(cè) GM(1 1)模型 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：X52;F224
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 引言8-16
• 1.1 論文的選題背景及研究意義8-9
• 1.1.1 論文的選題背景8
• 1.1.2 論文的研究意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 模型、觀測(cè)站點(diǎn)及水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的選取依據(jù)12-14
• 1.3.1 模型的選取依據(jù)12
• 1.3.2 觀測(cè)站點(diǎn)的選取依據(jù)12-13
• 1.3.3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的選取依據(jù)13-14
• 1.4 論文組織14-15
• 1.5 論文的創(chuàng)新之處15-16
• 2 基于灰色模型的淮河水污染預(yù)測(cè)16-23
• 2.1 灰色系統(tǒng)理論概論16
• 2.2 灰色系統(tǒng)序列16-17
• 2.2.1 沖擊擾動(dòng)系統(tǒng)16-17
• 2.2.2 累加生成算子17
• 2.3 GM(1,1)模型17-18
• 2.3.1 GM(1,1)模型的建立18
• 2.3.2 GM(1,1)模型預(yù)測(cè)的精度檢驗(yàn)18
• 2.4 淮河水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的GM(1,1)模型分析18-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 3 基于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的淮河水污染預(yù)測(cè)23-34
• 3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概論23-25
• 3.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生23
• 3.1.2 人工神經(jīng)元的工作機(jī)理23
• 3.1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成23-25
• 3.1.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特性25
• 3.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型25-26
• 3.3 淮河水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析26-33
• 3.3.1 樣本監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理26-29
• 3.3.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的確定29-30
• 3.3.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練30-31
• 3.3.4 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 基于灰色-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的淮河水污染預(yù)測(cè)34-44
• 4.1 灰色-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的提出34
• 4.2 灰色-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建模思想34
• 4.3 灰色-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建模方法34-35
• 4.4 淮河水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的灰色-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析35-39
• 4.5 三種模型預(yù)測(cè)結(jié)果的對(duì)比39-42
• 4.6 本章小結(jié)42-44
• 5 結(jié)論44-45
• 參考文獻(xiàn)45-48
• 附錄48-59
• 致謝59-60
• 個(gè)人簡(jiǎn)介60
• 讀研期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60

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基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)作物蟲(chóng)情預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及其MATLAB實(shí)現(xiàn)    高寧

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灰色理論在城市噪聲評(píng)價(jià)中的應(yīng)用    呂金,趙洪波

灰色理論在煤炭產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測(cè)中的應(yīng)用    魏毅;程躍;車永才;

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基于灰色理論預(yù)測(cè)潤(rùn)滑油酸值的研究    雷猛;馮新瀘;

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詹姆斯·皮爾斯：BP漏油促能源保險(xiǎn)專業(yè)化    本報(bào)記者 史豐蕾

BP能源展望：2030年油氣煤三足鼎立    記者 崔茉

石油四巨頭出資10億欲為BP消災(zāi)    記者 陳其玨　編輯 朱賢佳

中國(guó)企業(yè)不必把收購(gòu)BP資產(chǎn)看太重    媒體評(píng)論員 邱林

全力支持BP在珠海的發(fā)展    特派記者 張東明

美英石油巨頭“拷問(wèn)日”共譴BP    記者 閆磊

中石油攜手BP開(kāi)發(fā)伊拉克油田    記者 宋陽(yáng)

BP欲變賣資產(chǎn) 誰(shuí)會(huì)要    張曉華　詹鈴

灰色不確定系統(tǒng)建模的理論與方法研究    崔杰

基于灰色理論的數(shù)控機(jī)床可靠性及維修性分析技術(shù)    朱曉翠

基于灰色定性方法的主觀不確定性知識(shí)表達(dá)與路徑規(guī)劃算法研究    李書(shū)杰

基于灰色系統(tǒng)理論和云模型的反精確洪水災(zāi)害分析    陳玥

基于系統(tǒng)角度的萊新鐵礦產(chǎn)能研究    徐加夫

基于BP網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)健性分析的機(jī)械擴(kuò)徑工藝參數(shù)優(yōu)化    楊艷子

車輛結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的若干問(wèn)題研究    賈愛(ài)芹

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論及其在農(nóng)業(yè)機(jī)械化中的應(yīng)用研究    王吉權(quán)

基于增量改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微波深度干燥模型及應(yīng)用研究    李英偉

冠心病中醫(yī)證候數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)建及其BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的研究    孫貴香

結(jié)合灰色理論的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)豬肉價(jià)格預(yù)測(cè)的建模與改進(jìn)研究    趙闖

基于灰色BP網(wǎng)絡(luò)的作業(yè)機(jī)質(zhì)心高度測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法的研究    吳暉

基于灰色—BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的淮河水污染預(yù)測(cè)    胡曉丹

灰色BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)應(yīng)用研究    葉愛(ài)賢

房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)中若干問(wèn)題的研究    韓劍鳴

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與灰色理論的水質(zhì)參數(shù)預(yù)測(cè)建模研究    王燕霞

基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的無(wú)功優(yōu)化控制的研究    楊揚(yáng)

國(guó)際黃金價(jià)格與我國(guó)黃金儲(chǔ)備動(dòng)態(tài)管理    張旭

灰色理論在中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)中的應(yīng)用    馮福旺

基于灰色綜合評(píng)判的項(xiàng)目管理成熟度模型研究    秦占巧