灰色模型和BP神经网络模型在城市时用水量预测中的应用比较

在城市时用水量预测模型中,灰色模型和BP神经网络模型是两个应用较为广泛的模型,是它们有着各自的优缺点,预测精度也不相同.本文以南方某市为例,基于两种模型的预测原理,利用MATLAB数学软件对该市的时用水量进行了预测,并对两个预测模型的预测结果进行了误差比较分析,得出了BP神经网络模型是适合该市的时用水量预测模型.     

ARIMA模型在人均生活用水量预测中的应用

随着生活用水量需求的日益增加,对于人均生活用水量的合理预测成为城市给水规划的关键。以上海市1949-2003年的人均生活用水量统计资料为依据,利用SPSS11．5软件的ARIMA模型功能对上海市短期人均生活用水量进行预测。该模型的缺点是只能对人均生活用水量数据做短期预测,对于长期预测,由于不确定性的增加,结果的偏差将有所增加。     

长江流域用水状况分析

简要介绍了长江流域水资源二级分区、水资源量等情况.利用1998～2002年长江流域水资源公报汇总资料,着重分析研究了长江流域及其流域各二级区的用水组成情况,农业用水量、工业用水量和生活用水量在总用水量中所占比重,研究了用水量年际间和各二级区间的变化特点和规律.分析计算了长江流域人均综合用水量、万元GDP用水量、农田灌溉平均用水量和人均生活用水量等用水指标,分析了二级区间用水指标的变化情况.通过分析研究,提高了对长江流域用水情况的认识.     

优选组合模型在山东省工业需水预测中的应用

工业的迅速发展以及水资源短缺,致使工业需水量预测成为焦点.以工业生产函数法、人均综合用水量法作为基本方法分别预测了山东省的工业需水量,其中工业生产函数法考虑了参数的时变性,人均综合用水量法考虑了人口、社会等因素.应用一般的组合理论,对单一模型的预测结果进行了加权组合,通过合理性分析,人均综合用水量法是劣势因子,组合结果不好.提出并采用了先组合模型后预测的新方法,并与一般的组合方法进行比较,证明先组合模型后预测的新方法精度更高一些.最后预测了山东省2015年、2020年的工业需水量分别为212958万、198013万m3.     

基于价格弹性系数的城市用水量中长期预测实例研究

以1985~2006年苏州市居民生活用水量、生活水价为基础数据,应用L.D模型,测算了不同价格弹性系数(-0.2、-0.3、-0.4)下该市2010年、2015年、2020年家庭生活用水量、家庭综合生活用水量、城市总用水量,模拟了水价变化与用水量之间的关系。与2010年苏州实际用水情况比较,本次测算结果准确性较高,不仅可以为城市用水量中长期预测提供一种新的方法,同时还可为城市水价调整与改革、制定城市供水调度方案提供决策参考。     

GM组合模型用于城市生活用水量预测

以天津市为例,采用GM组合模型预测城市生活用水量,力求提高预测的精度。首先,通过对往年城市用水特点的分析,运用多元逐步回归的方法和等维灰数递补动态模型对天津市城市生活用水量进行预测,预测的平均误差分别为7.59%和11.55%;然后,采用上述两种模型的GM组合模型对天津市城市生活用水量进行预测,预测的平均误差降低为5.06%。实践证明,GM组合模型适用于城市生活用水量的预测,精度令人满意。     

赋权指数平滑模型在城市日用水量预测中的应用

提出了一种新的用水量预测模型--赋权指数平滑模型,将其应用到城市日用水量预测中,预测结果具有很高的精度,平均绝对误差MAPE达到0.596%.比较发现赋权指数平滑模型得到的均方差与平均绝对误差均小于其他方法,进一步证实赋权指数平滑模型具有较高的预测精度,适用于日用水量的预测.     

基于残差灰色-马尔可夫链的生活用水量预测研究

针对传统GM(1,1)模型在用水量预测方面对非增长序列预测精度差、出现过拟合等问题,采用结合马尔可夫链修正的残差灰色模型预测生活用水量。首先在传统灰色理论预测的基础上,建立了改进残差灰色预测模型:对残差绝对值建立灰色模型,再结合马尔可夫状态转移矩阵判断残差预测值在tn时的正负号,对灰色预测值进行修正。将模型运用于河南省2007—2018年生活用水量预测,结果表明,传统灰色预测模型与改进残差灰色预测模型的平均相对误差分别为4.14%、2.04%,改进残差灰色预测模型的精度等级为"良";同时,改进后模型的后验方差也小于传统模型。这表明改进模型比传统灰色预测模型有更高的精度,拥有更好的可靠性,可以为用水量预测提供新的方法。     

灰色新陈代谢模型在城市生活用水量预测中的应用

应用常规GM（1,1）模型和新陈代谢GM（1,1）模型对上海市生活用水量进行了预测。首先利用常规GM（1,1）模型对上海市生活用水量进行了建模,结果随时间序列延长,常规模型对未来的一些扰动因素无法准确把握导致精度逐渐降低。然后采用了新陈代谢GM（1,1）模型进行建模预测,并与常规GM（1,1）模型预测结果的精度进行了对比,结果显示：新陈代谢GM（1,1）模型预测精度达到94.56%,明显高于常规GM（1,1）模型精度。因此,新陈代谢模型能有效提高预测精度,可作为城市未来生活用水量的一种有效预测工具。     

灰色模型在城市用水量预测中的应用

城市年用水量为城市建设规划以及供水管网改扩建提供依据.我国城市年用水量序列特点是记录时间短,记录数据少.针对我国城市年用水量数据序列的这种特点对其进行分析研究,利用灰色系统理论,建立预测年用水量GM(1,1)模型,并以湖州市年用水量数据为原始数据进行了实际预测,取得了较好的预测效果.     

广东省用水效率时空变化分析

用水效率的提高是在用水总量一定的前提下,保障和行业用水需求和经济社会良性发展的重要手段。通过对广东省1980-2011年用水效率指标在年度和地市空间上的变化趋势和变化规律进行分析,结果表明,总用水量年均增长率为1.08％,人均水资源量年均递减率为2.90％,人均用水量年均递减率为1.16％,人均综合用水量年均递减率为1.75％,都与总用水量呈反向变化的特征,而耗水量和农田灌溉亩均用水指标年均变化率分别为0.76％和-0.21％,变化幅度相对较小,说明用水效率整体提高并不明显。并分析了各市不同用水阶段单位农业增加值用水量变化,以2005-2010年最快,年均变化率为-8.52％,同时表现出区域和年际变化差异较大,年灌溉用水效率较低的特点。     

Thai Rural Domestic Water Consumption: A Case Study of a Village Community With No Organized Water Supply System

ABSTRACT

Thai rural domestic water consumption of 282 households for 59 villages in Amphoe Nong Sua, Pathum Thani Province, Thailand, is examined in this study. The paper describes the pattern of rural domestic water use and evaluates the factors which affect per capita rural water consumption. Stepwise regression analysis was applied to assess the variables which were postulated to be associated with per capita rural water consumption. The variables that were found to be significantly associated with per capita rural water consumption were household size, average household age, level of education, average household income and number of baths per day.     

西安城市生活需水量预测

根据西安市过去若干年生活用水量的统计资料，分别采用一元线性回归、生长曲线、GM（1，1）灰色系统模型和人均综合生活用水定额法对西安2010年、2015年城市生活需水量进行预测，并对各种方法的预测结果进行分析比较，认为生长曲线模型的预测结果比较合理，确定了西安2010年、2015年城市生活需水量范围。     

上海市全社会需电量预测分析

以上海市人均GDP为基础,采用上海市1978—2002年的历史资料,建立了上海市人均需电量与人均GDP的回归模型;利用这一回归模型对上海市2020年前的主要年份全社会需电量进行了预测和分析,结果表明这一回归模型基本上能反映上海市不同经济发展阶段的用电水平。     

Assessing and Modelling the Influence of Household Characteristics on Per Capita Water Consumption

Sustainable urban water supply management requires, ideally, accurate evidence based estimations on per capita consumption and a good understanding of the factors influencing the consumption. The information can then be used to achieve improved water demand forecasts. Water consumption patterns in the developed countries have been extensively investigated. However, very little is known for the developing world. This paper investigates per capita water consumption resulting from water use activities in different types of households typically found in urban areas of the developing world. A data collection programme was executed for 407 households to extract information on household characteristics, water user behaviour and intensity and the nature of indoor and outdoor water use activities. The rigorous statistical analysis of the data shows that per capita water consumption increases with income: 241, 272 and 290 l/capita/day for low, medium and high income households, respectively. Additionally, the results suggest that per capita consumption increases with the number of adult female members in the household and almost one-third of consumption is via taps. The collected data has been used to develop statistical models using two different regression techniques: multiple linear (STEPWISE) and evolutionary polynomial regression (EPR). The inclusion of demographic parameters in the developed models considerably improved the prediction accuracy. Two of the best performing models are used to forecast the water demand for the city, using four future scenarios: market forces, fortress world, policy reform and great transition. The results suggest that the domestic water demand would be highest in the fortress world scenario due to the increase in population and size of built-up area.     

基于多智能体的城镇家庭用水量模拟预测分析

提出了基于多智能体的城镇家庭用水量模拟模型(MA-UHWDS),通过构造不同发展情景,对家庭用水量变化趋势及其影响因素进行了分析。以青岛市为实证城市,采用2003—2012年统计资料,计算分析了居民用水边际消费倾向、基本用水需求和不同收入户人均用水量,并对不同情景下2013—2022年各类收入户人均用水量和城镇家庭用水总量进行了定量模拟预测分析。结果表明:2003—2012年中,城镇家庭平均水费支出占总消费支出的比重仅为0.395%,易造成居民节水意识淡薄,最低收入户人均用水量除2008年外均低于基本需水量,而最高收入户平均超过基本需水量14.16 m3,水价改革需综合考虑低收入家庭的支付能力和高收入家庭的过度用水;2022年7类收入户在水价高增长收入低增长情景下的人均用水量与在水价低增长收入高增长情景相比下,分别减少了16.7%、18.4%、18.1%、16.1%、15.0%、17.8%和13.8%,水价和收入会明显影响家庭用水量。MA-UHWDS为区域用水总量调控提供了新的研究思路和工具。     

南水北调受水区生活用水影响因素与节水潜力

为持续推进水资源节约工作,保障南水北调受水区经济社会可持续发展,开展居民用水习惯问卷调查,分析 南水北调东线和中线受水区各省（直辖市）居民家庭用水现状及差异特点,识别生活用水的主要影响因素,设计节 水情景模拟家庭节水潜力。结果表明,受水区居民用水习惯呈现较明显的地域性差异,其中：天津市和河北省居 民整体节水意识较高,河南省和山东省现状人均日用水量比北京市、安徽省和江苏省低 12%;从用水行为上看,家 庭洗浴日均用水量浮动范围达 30%,是造成用水差异的主要环节。节水情景模拟结果显示,通过进一步提高居民 节水意识、替换高等级节水器具、增强家庭内部废水循环利用等措施,受水区居民人均日用水量可下降 12%～29%。根据受水区各省 (直辖市) 针对其生活用水特点,提出了进一步开展节水器具普及工作、完善节水管 理体制机制、提升居民节水意识以及合理利用废水等节水建议,因地制宜持续推进节水工作。     

包头市市区居民生活用水量预测分析

用水量预测对区域水资源规划、利用和管理提供重要依据.运用灰色关联度分析法分析包头市市区居民生活用水量影响因素的基础上,分别建立多元线性回归模型、灰色GM(1,1)模型及灰色线性组合模型对该地区2009年和2010年的生活用水量进行预测分析,同时比较了三个模型的预测精度.结果表明:城市居民生活用水量与城市用水人口、人均居住面积和水价的关联度较高;2009年和2010年用水量的预测采用组合灰色模型精度最高,相对误差分别为13.6％％和6.5％,均方根相对误差为10.7％.组合预测模型的预测精度明显优于单一模型,使结果更加准确、合理,符合实际情况.     

中国农业水足迹时空差异和流动格局研究

粮食安全和水资源安全是关系国计民生的重大问题,农业是主要的耗水部门,研究农业生产耗水有利于实现水资源可持续利用。对中国农业水足迹变化趋势和空间差异进行了分析,并构建了优化模型和贸易网络,在此基础上,对各省农产品贸易流动格局进行了分析。分析结果表明:①1961～2011年间,农业水足迹总量持续增长,贡献最大的是畜产品水足迹;人均农业水足迹呈先下降后上升的趋势。②2000年,中国内陆地区,由西北向东南,植物型农产品水足迹含量中的绿水足迹比例逐渐增加。③四川、广东、河南、江苏、山东5个省的农业水足迹消费最高,北京以及沿海等经济发达地区和西北、内蒙古等灌溉密集地区的人均农业水足迹消费较高。④2000年,中国农业水足迹贸易全局节水量为12.6 km~3,国际贸易是主要贡献单位。最后,基于上述研究结果提出了能够促进我国实现农业水资源可持续发展的建议。