Kena系列非参数检验方法在区域水质年际变化趋势研究中的应用于雷－环境科学年会.ppt

* Kendall系列非参数检验方法在区域水环境质量年际变化趋势研究中的应用 环境保护部环境规划院 于雷 2008.12.27 * 为什么要用统计检验方法？ 传统方法：2001~2002、2002~2003、2003~2004和2004~2005污染物浓度变化趋势分别为升高、降低、升高和降低，降低和升高类数目相同，升or降？ 非参数统计检验：仅考虑数据的相对排列，受随机变量的基本概率分布和未检出值的影响较小 Kendall系列：Mann-Kendall（以下简称MK）、Seasonal-Kendall（以下简称SK）和Regional-Kendall（以下简称RK） 年份 2001 2002 2003 2004 2005 年均值 （mg/L） 1.700 1.722 1.648 1.695 1.505 * MK检验原理和过程 统计检验值计算：假设随机变量X的数据样本与时间独立，没有趋势存在，定义 式中：xj和xk分别为第j年和k年的数值，n为数值的个数，并有 * MK检验原理和过程 当统计检验值近似服从正态分布，对进行标准化处理和连续性修正，得到统计学意义上的趋势检验评价值 式中：Var(S)为分布的方差，计算式为 分异性检验：S为正，表明存在上升趋势；S为负，表明存在下降趋势；S为零，则没有趋势。 显著性检验：给定显著性水平 ，从标准正态分布表获得 ，应用双尾趋势检验，若| z |≤ ，无趋势，反之则有趋势存在。 * RK /SK检验原理和过程 SK/RK检验首先对每个季节/点位进行MK检验，然后组合这些MK检验结果。 每个季节/点位的值相互之间比较，不与其它季节/点位的值相比较。 RK检验分异性和显著性检验过程与MK检验相同。 * Kendall检验显著性评价和检验工具 高度显著 显著 适度显著 不显著 USGS（美国地质调查局）开发的计算机检验程序， * 单断面水环境质量年际变化趋势分析 S=－6， =0.084 适度显著降低 MK非正态检验模式 年份 2001 2002 2003 2004 2005 年均值（mg/L） 1.700 1.722 1.648 1.695 1.505 * 多断面水环境质量年际变化趋势分析 S=－48 ， =0.0003 高度显著降低趋势 采用RK正态检验模式，检验出显著趋势 如果没有显著性趋势，怎么办？ 断面 江宁河口 九乡河口 三江河口 小河口上游 龙门口 焦山尾 青龙山 高港码头 小李港 姚港 2001年均值（mg/L） 1.763 1.700 1.867 2.650 2.483 2.244 2.267 2.950 2.400 2.461 2002年均值（mg/L） 1.710 1.722 1.800 2.600 2.600 2.500 2.900 2.800 2.300 2.513 2003年均值（mg/L） 1.648 1.648 1.623 2.018 2.921 2.582 2.713 2.025 1.913 1.925 2004年均值（mg/L） 1.690 1.695 1.643 2.404 2.318 2.038 2.133 2.510 1.738 1.729 2005年均值（mg/L） 1.522 1.505 1.510 2.155 2.138 2.166 2.134 3.150 2.070 2.277 * 多断面分组水环境质量年际变化趋势分析 S=－4 ， =0.8162 不显著降低趋势 RK正态检验 断面 江宁河口 九乡河口 三江河口 小河口上游 龙门口 焦山尾 青龙山 高港码头 小李港 姚港 2001年均值（mg/L） 0.172 0.170 0.156 0.097 0.061 0.126 0.071 0.489 0.137 0.126 2002年均值（mg/L） 0.137 0.212 0.170 0.227 0.216 0.191 0.256 0.436 0.564 0.075 2003年均值（mg/L） 0.135 0.135 0.100 0.340 0.336 0.293 0.300 0.371 0.0