时滞性与周期性的灰建模技术研究及其在雾霾治理中的应用
发布时间：2020-12-06 08:09
雾霾污染对人民生活质量、身心健康、交通出行、航空运输等具有重要影响,并且在中国逐步呈现出高频次、大范围、区域性等特征,雾霾治理已成为党中央、国务院高度关注的环境问题之一,更是提高民生质量、促进绿色生态文明建设的重要着力点。考虑到雾霾污染数据的不完整性和有限性,利用灰色系统理论对其进行建模分析;针对雾霾数据的周期性、影响因素间的时滞性、治理效果与资金投入、政策实施间的滞后效应,分别构建了基于周期性与时滞性的灰色趋势关联模型、灰色插值模型和多变量灰色预测模型,具体的研究内容与结论如下:(1)构建周期性灰色变趋势关联模型。首先从序列间趋势相似性测度思想、周期性数据的趋势观测方法与面板数据的建模原理三方面阐述周期性灰色变趋势关联模型的建模机理。然后引入三角函数,利用提出的发展趋势关联测度因子和趋势正负判断因子,组建灰色变趋势关联度模型。针对等周期时间序列数据,将趋势观测间隔引入灰色变趋势关联模型,构建等周期灰色变趋势关联模型;针对非等周期时间序列数据,提出多变量混合加法作用与混合乘法效应函数,推导出基于多变量混合作用的非等周期灰色变趋势关联模型,并分别推广至面板数据的应用范畴。(2)提出时滞性...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
(a) 2016 年世界环境质量指数分布图 图 1.1(b) 2016 年世界环境健康指数分布图注：环境质量与健康指数均为颜色越深得分越高，即环境质量越高。图 1.1 2016 年世界环境指数与健康指数图
时滞性与周期性的灰建模技术研究及其在雾霾治理中的应用的 80.3%。根据世界卫生组织 2016 年公布的数据显示，全球空气质量最差（PM2.5 浓度最高的 20 个城市中，中国有 4 个城市上榜。2016 年至 2017 年期间，严重的雾霾污染导致京津冀地区、华北地区、华中地区大量航班延误和取消、多条高速公路封锁，西安、郑州等地区因空气重污染一级响应紧急停课，高密度的污染物对身体健康造成巨大危害。与雾霾污染密切相关的心血管疾病、呼吸系统疾病和肺癌已经成为中国居民主要的疾病死因，肺癌更是中国第一癌症病因。因此，对雾霾污染的影响因素分析与治理对策研究，是贯彻国家大气污染防治计划、落实党和国家领导人提升大气环境和人民生活条件要求的现实需要。
图 2.7 两类灰色关联模型的建模与求解差异从图 2.7 可以看出，单变量灰色关联模型适用于影响因素间相互独立的情况，仅需求解系行为因素与单一相关因素间的关联程度。但是，多变量灰色关联模型是测算系统行为因素个变量混合作用序列间的关联程度，多因素混合作用属于灰过程，参数无法确定。因此，构建非线性优化问题来测速各因素对系统因素的作用强度与方向。为了构建非线性规划问题先提出三条假设：假设 2.1 通过定性分析，选取的相关行为因素基本覆盖了系统的所有影响因素，即相关因素的混合作用序列必定与系统行为因素存在较高的关联性。假设 2.2 在测算的时间段内，系统内未发生异常或者异变现象，即灰色关联关系保持一稳定性。假设 2.3 多个变量在相互作用的过程中，作用关系单一地呈现为加法作用关系或者乘数，不考虑两种混合作用关系同时发生的情况。在以上三条假设的前提下，构建如下非线性规划问题，确定各相关因素对系统的作用强方向。以指标型面板数据为例，假设多变量混合作用过程为加法关系，分别针对系统行为的周期已知与未知两种情形构建非线性规划问题：
【参考文献】：
期刊论文
[1]郑州市大气污染特征及其与气象条件的关系[J]. 杨旭,康延臻,王式功,尚可政,胡钰玲,王嘉鑫. 兰州大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]中国大气污染时空格局演变及影响因素研究[J]. 彭丽思,孙涵,聂飞飞. 环境经济研究. 2017(01)
[3]绿色发展背景下的京津冀大中型城市产业转型模式研究[J]. 李云燕,殷晨曦. 环境保护. 2017(04)
[4]基于大数据分析的大气污染防治体系研究综述[J]. 余谦. 资源节约与环保. 2016(12)
[5]中国雾霾污染治理的经济政策选择——基于空间溢出效应的视角[J]. 邵帅,李欣,曹建华,杨莉莉. 经济研究. 2016(09)
[6]分数阶灰色累加生成算子与累减生成算子及互逆性[J]. 孟伟,刘思峰,曾波,方志耕. 应用泛函分析学报. 2016(03)
[7]北京市大气污染治理评估体系构建研究——基于整体性治理视角[J]. 果佳,王海玥. 北京电子科技学院学报. 2016(01)
[8]区域雾霾治理的革命性思路及措施分析[J]. 常纪文. 环境保护. 2016(01)
[9]城市大气污染防治规划指标体系研究[J]. 吉木色,苑魁魁,许申来,李王锋. 环境科学与技术. 2015(S2)
[10]面板数据的灰色矩阵相似关联模型及其应用[J]. 崔立志,刘思峰. 中国管理科学. 2015(11)
硕士论文
[1]我国雾霾污染影响因素分析[D]. 王瑞峰.江西财经大学 2015
本文编号：2901031
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
(a) 2016 年世界环境质量指数分布图 图 1.1(b) 2016 年世界环境健康指数分布图注：环境质量与健康指数均为颜色越深得分越高，即环境质量越高。图 1.1 2016 年世界环境指数与健康指数图
时滞性与周期性的灰建模技术研究及其在雾霾治理中的应用的 80.3%。根据世界卫生组织 2016 年公布的数据显示，全球空气质量最差（PM2.5 浓度最高的 20 个城市中，中国有 4 个城市上榜。2016 年至 2017 年期间，严重的雾霾污染导致京津冀地区、华北地区、华中地区大量航班延误和取消、多条高速公路封锁，西安、郑州等地区因空气重污染一级响应紧急停课，高密度的污染物对身体健康造成巨大危害。与雾霾污染密切相关的心血管疾病、呼吸系统疾病和肺癌已经成为中国居民主要的疾病死因，肺癌更是中国第一癌症病因。因此，对雾霾污染的影响因素分析与治理对策研究，是贯彻国家大气污染防治计划、落实党和国家领导人提升大气环境和人民生活条件要求的现实需要。
图 2.7 两类灰色关联模型的建模与求解差异从图 2.7 可以看出，单变量灰色关联模型适用于影响因素间相互独立的情况，仅需求解系行为因素与单一相关因素间的关联程度。但是，多变量灰色关联模型是测算系统行为因素个变量混合作用序列间的关联程度，多因素混合作用属于灰过程，参数无法确定。因此，构建非线性优化问题来测速各因素对系统因素的作用强度与方向。为了构建非线性规划问题先提出三条假设：假设 2.1 通过定性分析，选取的相关行为因素基本覆盖了系统的所有影响因素，即相关因素的混合作用序列必定与系统行为因素存在较高的关联性。假设 2.2 在测算的时间段内，系统内未发生异常或者异变现象，即灰色关联关系保持一稳定性。假设 2.3 多个变量在相互作用的过程中，作用关系单一地呈现为加法作用关系或者乘数，不考虑两种混合作用关系同时发生的情况。在以上三条假设的前提下，构建如下非线性规划问题，确定各相关因素对系统的作用强方向。以指标型面板数据为例，假设多变量混合作用过程为加法关系，分别针对系统行为的周期已知与未知两种情形构建非线性规划问题：
【参考文献】：
期刊论文
[1]郑州市大气污染特征及其与气象条件的关系[J]. 杨旭,康延臻,王式功,尚可政,胡钰玲,王嘉鑫. 兰州大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]中国大气污染时空格局演变及影响因素研究[J]. 彭丽思,孙涵,聂飞飞. 环境经济研究. 2017(01)
[3]绿色发展背景下的京津冀大中型城市产业转型模式研究[J]. 李云燕,殷晨曦. 环境保护. 2017(04)
[4]基于大数据分析的大气污染防治体系研究综述[J]. 余谦. 资源节约与环保. 2016(12)
[5]中国雾霾污染治理的经济政策选择——基于空间溢出效应的视角[J]. 邵帅,李欣,曹建华,杨莉莉. 经济研究. 2016(09)
[6]分数阶灰色累加生成算子与累减生成算子及互逆性[J]. 孟伟,刘思峰,曾波,方志耕. 应用泛函分析学报. 2016(03)
[7]北京市大气污染治理评估体系构建研究——基于整体性治理视角[J]. 果佳,王海玥. 北京电子科技学院学报. 2016(01)
[8]区域雾霾治理的革命性思路及措施分析[J]. 常纪文. 环境保护. 2016(01)
[9]城市大气污染防治规划指标体系研究[J]. 吉木色,苑魁魁,许申来,李王锋. 环境科学与技术. 2015(S2)
[10]面板数据的灰色矩阵相似关联模型及其应用[J]. 崔立志,刘思峰. 中国管理科学. 2015(11)
硕士论文
[1]我国雾霾污染影响因素分析[D]. 王瑞峰.江西财经大学 2015
本文编号：2901031
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