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基于微分方程和时间序列的PM2.5预测模型
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  • 英文篇名:Prediction Model of PM2.5 Based on Differential Rquations and Time Series
  • 作者:蔡欣悦 ; 冮建伟 ; 汪凯
  • 英文作者:CAI Xin-yue;GANG Jian-wei;WANG Kai;School of Finance, Anhui University of Finance and Economics;School of Statistics and Applied Mathematics, Anhui University of Finance and Economics;
  • 关键词:PM2.5预测 ; 微分方程 ; 时间序列 ; 加速率削减 ; MATLAB
  • 英文关键词:PM2.5 forecasting;;differential equation;;time series;;accelerated rate reduction;;MATAB
  • 中文刊名:辽宁工业大学学报(自然科学版)
  • 英文刊名:Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition)
  • 机构:安徽财经大学金融学院;安徽财经大学统计与应用数学学院;
  • 出版日期:2019-06-11 15:21
  • 出版单位:辽宁工业大学学报(自然科学版)
  • 年:2019
  • 期:04
  • 基金:国家自然科学基金项目(71803001);; 安徽省自然科学基金项目(1708085MA17)
  • 语种:中文;
  • 页:63-65
  • 页数:3
  • CN:21-1567/T
  • ISSN:1674-3261
  • 分类号:X513
摘要
为了准确描述空气污染物PM2.5的浓度变化规律,运用一阶微分方程和时间序列理论,建立PM2.5浓度预测模型。通过OLS线性回归试解模型参数避免陷入局部最优陷阱,最后求解得到固有削减率r=0.7554,理论最大浓度xm=91.4804μg/m~3。并利用北京市2012~2017年的PM2.5年份浓度数据进行检验和预测。预测结果显示,拟合最大误差率为1.194%,模型准确可靠,北京市2021年PM2.5浓度将会达到7.19μg/m~3,达到世界卫生组织(WHO)公布的PM2.5小于10的安全值标准。
        In order to accurately describe the variation of PM2.5 concentration of air pollutants, a prediction model of PM2.5 concentration was established by using first-order differential equation and time series theory. OLS linear regression was used to solve the model parameters to avoid falling into the trap of local optimum. Finally, the inherent reduction rate r = 0.7554 and theoretical maximum concentration xm = 91.4804 μg/m~3 were obtained. The concentration data of PM2.5 from 2012 to 2017 in Beijing were used to test and forecast. The prediction results show that the maximum fitting error rate is1.194%. The model is accurate and reliable. The PM2.5 concentration in Beijing in 2021 will reach 7.19μg/m~3, which meets the safety value standard of PM2.5 less than 10 published by the World Health Organization(WHO).
引文
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