基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)污染評價及預(yù)測.pdf

1、隨著社會科學(xué)與工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，水環(huán)境污染評價越來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)、語義清晰、易于理解等技術(shù)特點，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)挖掘中顯示出獨特的優(yōu)越性。正是基于這一出發(fā)點，本文將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)引入到水質(zhì)評價及預(yù)測中，通過系統(tǒng)的理論研究和實驗分析，建立一套系統(tǒng)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論和計算方法，為水質(zhì)污染評價及預(yù)測提供有力的依據(jù)。主要研究內(nèi)

2、容及結(jié)果如下：
　　 ⑴對水質(zhì)評價方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。在總結(jié)各種水質(zhì)評價方法原理及優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，歸納出貝葉斯網(wǎng)絡(luò)與其他方法相比的優(yōu)勢和特點，對貝葉斯網(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，分析和討論了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)污染評價及預(yù)測的理論方法與實現(xiàn)步驟，建立了用于水質(zhì)評價及預(yù)測的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)計算模型。
　　 ⑵利用已知數(shù)據(jù)和信息，選

3、取用于水質(zhì)評價及預(yù)測的水質(zhì)污染樣本數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)。利用基于時間序列的貝葉斯數(shù)據(jù)預(yù)測方法，采用極大似然方法對對長江2005.1-2005.5的水質(zhì)污染實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測處理，得到2005.6的水質(zhì)污染數(shù)據(jù)以用于水質(zhì)預(yù)測有效性的驗證，并將該方法的預(yù)測結(jié)果與數(shù)值估計方法的數(shù)據(jù)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比較，利用兩者的均方誤差(MSD)來驗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)污染評價及預(yù)測網(wǎng)絡(luò)模型的建立方法，即利用變量之間的預(yù)

4、測能力，通過調(diào)整(增加、刪除、改變方向)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的有向弧，建立用于水質(zhì)污染評價及預(yù)測的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型；并在此基礎(chǔ)上，利用長江2004.8-2004.12這5個月的水質(zhì)污染數(shù)據(jù)，建立了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)污染評價及預(yù)測模型。
　　 ⑷在網(wǎng)絡(luò)模型建立的基礎(chǔ)上，確定與水質(zhì)級別有直接關(guān)系的水質(zhì)污染因子；在此基礎(chǔ)上，利用實驗數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)，采用建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)計算模型公式，分別對長江2005.1-2005.5以及2005.6的水質(zhì)進(jìn)行水