三种拟合评价法计算水文频率的比较.docVIP

三种拟合评价法计算水文频率的比较 　　摘要：水文频率计算中优选参数的原则为：理论频率曲线和经验点配合最好。介绍了Excel、频率计算软件、集对分析三种拟合评价在水文频率计算中的应用，分析了各种方式的优缺点。Excel法、频率计算软件以离差平方和为量化准则优选参数，但是该指标不灵敏。集对分析法根据联系数及a，b，c的数量综合分析水文频率曲线与实测点的拟合程度，该法为适线拟合定量评价开辟了一条新途径，一定程度上克服了常规目估适线法的主观任意性。 　　关键词：Excel；频率计算软件；集对分析；水文频率 　　中图分类号：TV121.4 文献标志码：A 文章编号2015 　　Abstract：The principle of parameter selections in the hydrologic frequency calculation is that the theoretical frequency curve matches with the empirical points.In this paper，three fitting evaluation applications and their advantages and disadvantages in the hydrologic frequency calculation are investigated，including Excel，frequency calculation software，and set pair analysis.The Excel method and frequency calculation software use the sum of deviation square as the parameter selection criteria but it is insensitive.According to connection number and the amount of a，b and c，the fitting degree between the frequency curve and measured points is analyzed by set pair analysis.This is a new way to evaluate the fitting of frequency curve quantitatively，which can avoid the subjective arbitrariness of current curve fitting methods. 　　Key words：Excel；frequency calculation software；set pair analysis；hydrologic frequency 　　水文频率计算的两个基本内容为分布线型与参数估计[1]。分布线型的选择是一个不确定性问题，中国规范推荐的常用线型是皮尔逊Ⅲ型（以下简称PⅢ型）。PⅢ曲线需要估计的参数有三个：均值x、变差系数Cv、偏态系数Cs，这些参数的估计方法大体可以分为两类：一类是参数统计法；另一类是适线法，其本质是一种优选参数的方法，优选的原则是估计的频率分布曲线和样本经验点据分布配合最好（因而也叫配线法）。根据最优准则函数能否定量表示，可分为目估配线法和准则配线法。常见优化准则函数有离差绝对值和准则（ABS） 、离差平方和准则（OLS）等[2]。耿鸿江[3]（2002）提出了用Excel 求解PⅢ型分布频率计算中的离均系数值、参数估计、推求设计值。王红芳等[4]（2007）将集对分析法（SPA）引入频率曲线拟合评估。李宏伟等[5]（2009）用蚁群算法，按照OLS准则对PⅢ型分布参数进行了优化计算。桑燕芳等[6]（2009）将模拟退火遗传算法（SAGA）与极大似然法（ML）相结合建立了SAGAML法，该法具有较好的适用性。刘力等[7]（2009）提出了基于粒子群优化算法的优化适线法。王柏勇[8]（2010）采用矩法、概率权重矩法和双权函数法等三种方法估计PⅢ曲线参数。许义和等[9]（2010）研发了基于Matlab的PⅢ型曲线绘制软件。梁忠民等[10]（2010）考虑参数和线型不确定性提出了基于贝叶斯理论的水文频率分析方法。孟彩侠等[11]（2011）研究了Excel在水文频率分析中的应用。冯 平等[12]（2013）进行了基于混合分布的非一致性洪水频率分析计算。李扬等[13]（2013）采用高阶概率权重矩法，估计不同阶PWM 下的GEV 分布参数，并对相应理论频率曲线对经验点据的拟合情况进行评价。 　　1 资料与方法