基于信息扩散近似推理的农业干旱预测模型.pdfVIP

第 32卷第 5期 华 北 水 利 水 电 学 院 学 报 V0I．32NO．5 2011年 10月 JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower 0ct．20l1 文章编号 ：1002—5634(2011)05—0039—04 基于信息扩散近似推理的农业干旱预测模型 段春青 ，陈晓楠 ，郭 芳 (1．北京市水利水电技术 中心，北京 100073；2．南水北调 中线干线工程建设管理局 ，北京 100038) 摘 要 ：将信息扩散近似推理技术应用于农业干旱预测 中，信息扩散近似推理将样本点转换成模糊集 ，部分弥 补 了由于数据 的不完备性所造成的信息空 白，并可 以将样本 中的矛盾模式转换成兼容模式．借助信息扩散近 似推理模型，利用农业干旱历史灾情序列对未来年份农业产量进行预测 ，估算减产程度．实例表 明，该模型能 在小样本条件下，充分挖掘数据信息，较好 的预测未来 的旱情 ，有较高的实用价值． 关键词 ：农业干旱 ；信息扩散 ；预测 农业干旱灾害系统是一个复杂系统 ，目前多是 完善 、信息不完备 ，具有模糊不确定性．此时不应该 通过时间序列建模方法对农业干旱进行预测 ， 把一个样本看作一个确切 的点 ，而应该把它看作是 并取得了较丰富的研究成果 ，但也存在一些问题有 样本 的代 表 、一 个 集 值 ，是 一 个 模 糊 集 观 测 待进一步研究．如 当前的多数成果其实 只是对未来 样本 一 ． 降水的预测 ，未能直接对农业产量损失进行预估 ；直 1．1．1 信息扩散及区间扩散 接利用多年农业产量的历史数据预测未来年份 的产 设随机 样本 X= { ，：，…， }，U为 的论 量 ，难以得出较准确的预测结果 ；传统 的统计方法都 域 ， 为论域 的一个子集．从 XV到 [0，1]的一 是基于大量数据的，不适合小样本数据的信息挖掘 ， 个映射 故利用可反映当前农业技术水平的小样本序列进行 ：X× [0，1]， 分析时 ，需要利用新 的信息处理技术从农业干旱小 (，)卜 (，)，V(，)∈X× 样本 中寻求规律． 如果 是递减的，则称 为 在 上 的一个信 针对上述 问题 ，将信息扩散技术引入农业干旱 息扩散 ，称为一个监控空间． 预测研究 中．利用邻近年份的农业产量数据建立农 给定随机样本 ，，=[M。+(一1)h，“。+ )， 业产量预测模型．数据样本能够较准确地反映出当 = 1，2，…，m，，为样本论域 上的m个区间，则区 前农业产量受旱情 的影 响规律 ，而信息扩散技术则 间扩散定 义为 可以将样本点转换成模糊集 ，部分弥补 了由于数据 的不完备性所造成 的信息空 白，在小样本条件下得 (，)：f1，如果在M所在的区间(1) 出较准确 的预测． 0【， 其他区间 式 中 所在 的区间指 区间 ，，之一． 1 农业干旱预测的信息扩散近似推理 1．1．2 模糊集样本 樟 给定样本 ，论域为 U．若 p(，u)为 在 上 1．1 信息扩散概念及原理 的一个信息扩散 ，则对于任意 ，由肛(，u)在 上 信息扩散将一个传统样本点转化成一个模糊集 定义了一个模糊集．对