定额法与多元回归法在计划用水中的应用.doc

1、定额法与多元回归法在计划用水中的应用摘要：制定计划用水对城市推行节约用水与缓解水资源短缺具有重要意义。在分析了定额法与多元回归法在计划用水中的应用后，分别采用两种方法对三亚市计划用水编制中进行了计算，确定了规划年限内各年度内各行业的计划用水量。 关键词：用水定额 多元回归 计划用水 中图分类号：TV211.1 文献标识码：A 文章编号： 水资源短缺已成为制约我国社会经济可持续发展的主要瓶颈之一，实行计划用水，可以科学合理地分配、使用水资源，适应各个地区经济发展和人民生活的用水需求，并促进水资源的良性循环，实现水资源的可持续利用。目前，我国对计划用水主要的研究集中在其行政方案的编制上。然而，如何

2、确定年度内各行业的用水量，如何制定符合城市发展特点的用水计划，并采用科学的方法检验其合理性等，一直是计划用水方面需要解决的问题。基于此，本文提出结合定额法与多元回归法制定计划用水，并将此方法用于三亚市计划用水的编制中。 1 计划用水确定方法 现有的计划用水确定方法可以分为两大类，即定额法和数学模型法。定额法，首先应对地区历史数据进行综合分析，确定各种用水定额，具有一定的通用性。数学模型法：是根据降水量、水价、人口、收入等影响因子及气温和降水量等气候因素与需水量之间的相关关系，或根据需水量与时间的序列关系，建立需水量预测的模型。 计划用水的这两种方法不同，但有其自身的特点、应用条件、应用范围。不

3、同地区不同的水资源条件、经济发展实力、用水管理制度、以及传统用水习惯等都对需水预测产生影响。一种在一个流域或地区较为适用的需水预测方法，当应用到其他流域或地区时可能带来较大的偏差。因此，应针对不同地区，不同要求，尽量选择最优的方法进行需水量预测。 1.1 定额法 定额法的提出是借鉴前苏联和欧美国家的操作经验而来。计划用水可采用定额法来确定，长期以来我国一直在实际的规划设计、建设和管理领域均采用定额法来进行用水量预测。 对定额法，它的适用性有其历史特点和限度的。对于欧美等发达同家，其城市面积比较集中，是典型的工业性、经济型社会。城市用水总量的大比例是在生活用水总量和城市商业的用水总量上，其现代大

4、工业的生产、制造中的工业用水量较小。其社会经过多年的稳定发展，居民的卫生器具配置、城市大市政的完善程度、社会商服的整体配套、工业发展的资源消耗节约程度，都基本处在一个比较稳定、连续的过程，所以其用水总量的增长、人均用水各项指标的变化都比较稳定和有规律。特别是人均用水量指标变化范围窄，而且基数比较稳定，从这个角度上说，可以用定额法来进行方便、适用的预测。 1.2 多元回归法 多元统计回归模型建立的基础是一定的有针对性的历史收集数据，在这些数据基础上通过统计学上的科学分析，整理归纳出自变量和因变量具有一定影响关系和程度的多元模型公式。预测公式除了可以帮助预测者对未来的用水量指标和总量进行合理分析计

5、算外，还可以对涉及用水量管理方面的具体措施(比如管道建设计划安排、水价制定方式等)进行实现预评估和分析，以帮助政府部门科学决策。 三亚尚处在快速发展阶段，影响用水量预测的因素非常广泛，有地域、气候、当地经济发展水平、当地资源利用政策、市政基础设施配套程度、当地水费价格、居民小区建筑物用水器具配套完善程度、当地公建及三产完善程度、居民对节水的意识程度、当地规模工业类型等等。既有社会因素，也有具体的工程因素；既有定性因素，也有定量因素。这么多的影响因素作用到用水量预测的指标上，绝不可能由固定的单一定额指标来框定，而是要根据各地实际的发展程度、具体的主要影响因素来因地而测。 在定额法缺点及其不足的分

6、析上，采用多元回归回归模型法则可以解决这一问题，把影响各行业用水的因素作为变量，通过对历史年份用水样本的统计分析得出多元回归回归模型，对于尚处在快速发展阶段的三亚比较适用。在政府制定了各影响指标的宏观规划后，如人口，工业、旅游业和商业、农业总产值等，就可根据这些制定的指标值编制相应的用水计划，多元回归回归模型法综合考虑了各用水量的影响因素，比定额法科学可信，预测精度更高。 2 实例应用与分析 三亚市位于东经 10856301094828，北纬 180934183727，地形呈北高南低之势，年平均气温 26.3，极端最高气温 37.5，极端最低气温 5.1。平均相对湿度 79%。全市年平均降水量

7、 1475.5mm。降雨在时空分布上明显不均，11 月至翌年 4 月为旱季，降雨量仅占全年降雨量的 5-15%，5 月至 10 月为雨季，降雨量占95-85%。 2.1 基本模型建立 三亚市各行业用水定额的分类，可按城镇生活用水、农村生活用水、农业灌溉用水、工业用水四类来确定某地区具体的用水计划。 2.1.1 定额法模型 1、城镇生活用水 2、农村生活用水 3、农业用水 4、工业用水 5、用水计划 2.1.2 多元回归法模型 根据国内给排水行业的统计分类特点，结合给排水统计报表的数据整理方式和通用表示方法，采用以下 2 种自变量来集中表征综合生活用水量影响因素： 三亚市常住人口数目(万人)：x

8、1 年降水量(mm)：x2 同自变量确定原则，采用年综合生活用水量(y)作为回归模型的因变量。 根据三亚市综合生活用水量的历史统计数据，建立多元线性模型，年综合生活用水量(y)回归模型： y=-7890.74+196.98x1-0.028x2 预测公式 y 的复相关系数平方(R2)：0.9900 ANOVA 检验：预测公式 yF 检验值 ProbF 为 2.967*10-4 同理，可利用多元回归法模型法得出其他行业的业用水量回归模型，制定出三亚市未来年份的总用水计划。 3 结论与展望 本文在三亚市计划用水的制定中，采用定额法与多元回归模型计算，得出了未来年份三亚市的用水计划安排，与定额法想比，

9、多元回归模型计算优点如下： 1、模型的精确性 分别建立了多元统计回归预测模型，并根据历史年份资料确定了各年、各月的用水计划，为计划用水的决策提供了科学的依据和较为准确的参考。 2、数据分析的精细性 分别对用水的现状及趋势进行了详细的数据分析，并进行了定性的解释，使三亚市计划用水的制定具有较高的信服力。 参考文献 1田胜龙，佟胤铮多元线性回归在地下水资源评价中的应用J 东北水利水电，2006，26(3)： 2326 2Islam M N, Sivakumar B. Characterization and prediction of runoff dynamics: a nonlinear.dynamical viewJ. Advances in water resources. 2002,25:179190. 3 赵洪宾.给水管网系统理论与分析M.北京:中国建筑工业出版社,2003. 4三亚市用水定额评估与定额标准的完善.2010