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数学建模方法在城市供水量预测中的应用

数学建模方法在城市供水量预测中的应用
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第18卷第6期 2008年12月

长春大学学报

JOURNAL OF CHANGCHUN UNIVERSITY

V01.18No.6 I九tC.2008

文章编号:1009—3907(2008)06—0049—02

数学建模方法在城市供水量预测中的应用

邢 峰

(长春工程学院理学院,吉林长春130021)

摘要:城市供水的合理调度,是城市发展进程中需要解决的重要问题之一。准确的供水量预测能 够合理分配城市水资源,为供水单位制定供水计划提供理论依据。城市供水量受到经济发展水平、 供水设施以及供水价格等多种因素的影响,变化较为复杂,利用数学模型进行城市供水量预测是一 个非常有效的方法。

关键词:数学建模;供水量;预测

中图分类号:TU991.41文献标识码:A

随着城市化进程的发展,城市水资源的供应和需求之问的矛盾不断加深,城市水量短缺的问题不断加 重,进行供水量预测,可以为合理分配城市水资源,供水单位的供水计划制定,水厂建设和扩建以及选址都提 供一定的理论依据,是城市供水系统化调度的基础。

1城市供水量的预测方法

城市供水量预测的方法有很多,根据所选择模型以及选择的原始序列不同,预测的精度也都有很大的差 别。杨志高¨r副等人从时间序列分析的角度建立了供水量预测模型。杨斌∞3等人在灰色GM(1,1)模型的 基础上建立了动态等维新息模型。王秀兰H1等人从神经网络的角度建立了城市用水量的神经网络模型。 张杰明[51等人利用多元线性回归分析,建立了城市供水量与国内生产总值和用水人口之问的线性回归模 型。曾正№3从系统的角度出发,考虑到时问、温度、水价对供水量的影响,从多个角度建立了城市用水量的 数学模型,包括差分阻滞模型和神经网络模型,并对各个模型的预测结果进行了比较。

2模拟问题的实例分析

为了节约能源和水源,供水公司需要根据供水量记录估计未来一段时间的用水量,以便安排生产调度计 划。现在有某城市2000~2006年每年1月份的供水量记录,预测2007年1月份该城市的计划供水量。, 2.1灰色系统理论动态模型建立

设时间序列Xco)有n个卿察值,X‘∞={叠o’(1),X‘o’(2),…,X‘o’(/"t)},通过累加生成新序列X‘¨={x‘1’(1),爿‘1’ Jy(1)

(2),…,x‘1’(n)},则GM(1,1)模型相应的微分方程为:兰}+d”=6,式中,8称为发展灰数,b称为/,j生控制灰数。, U‘

设&为待估参数向量,&=(孚),利用最小二乘法求解可得:&=(曰7B)~?87?■

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收稿日期:2008—10-08

作者简介:邢峰(1970.),男,吉林省伊通市人,长春工程学院理学院副教授,主要从事高等数学教学和研究工作。 万方数据

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