基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)污染評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè).pdf

1、隨著社會(huì)科學(xué)與工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，水環(huán)境污染評(píng)價(jià)越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)具備概率推理能力強(qiáng)、語(yǔ)義清晰、易于理解等技術(shù)特點(diǎn)，為依賴關(guān)系和因果關(guān)系提供了一種自然而有效的表達(dá)方式，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中潛在的關(guān)系和模式，因此在數(shù)據(jù)挖掘中顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性。正是基于這一出發(fā)點(diǎn)，本文將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)引入到水質(zhì)評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)中，通過(guò)系統(tǒng)的理論研究和實(shí)驗(yàn)分析，建立一套系統(tǒng)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論和計(jì)算方法，為水質(zhì)污染評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)提供有力的依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)

2、容及結(jié)果如下：
　　 ⑴對(duì)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對(duì)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。在總結(jié)各種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法原理及優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，歸納出貝葉斯網(wǎng)絡(luò)與其他方法相比的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，對(duì)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)深入的分析和論述，描述了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)成。論述了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的功能與特點(diǎn)，分析和討論了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)污染評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)的理論方法與實(shí)現(xiàn)步驟，建立了用于水質(zhì)評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型。
　　 ⑵利用已知數(shù)據(jù)和信息，選

3、取用于水質(zhì)評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)的水質(zhì)污染樣本數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用基于時(shí)間序列的貝葉斯數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)方法，采用極大似然方法對(duì)對(duì)長(zhǎng)江2005.1-2005.5的水質(zhì)污染實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)處理，得到2005.6的水質(zhì)污染數(shù)據(jù)以用于水質(zhì)預(yù)測(cè)有效性的驗(yàn)證，并將該方法的預(yù)測(cè)結(jié)果與數(shù)值估計(jì)方法的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，利用兩者的均方誤差(MSD)來(lái)驗(yàn)證該方法的正確性與有效性。
　　 ⑶提出了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)污染評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)模型的建立方法，即利用變量之間的預(yù)

4、測(cè)能力，通過(guò)調(diào)整(增加、刪除、改變方向)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的有向弧，建立用于水質(zhì)污染評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型；并在此基礎(chǔ)上，利用長(zhǎng)江2004.8-2004.12這5個(gè)月的水質(zhì)污染數(shù)據(jù)，建立了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)污染評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)模型。
　　 ⑷在網(wǎng)絡(luò)模型建立的基礎(chǔ)上，確定與水質(zhì)級(jí)別有直接關(guān)系的水質(zhì)污染因子；在此基礎(chǔ)上，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，采用建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型公式，分別對(duì)長(zhǎng)江2005.1-2005.5以及2005.6的水質(zhì)進(jìn)行水