2013年美国数学建模竞赛论文C题论文(4)

2019-02-20 20:09

中国,在1975年提出计划生育政策,随后该国的人口增长率就迅速下降,人口增长步伐减慢。该国的措施间接地也让全球的人口增长率下降。通过图6可以看出人口计划生育政策对人口增长率有较大的影响。

六、模型的评价

6.1模型的优点: 1) 我们的模型是建立在大量数据的基础上的,且我们的数据都是在世界银行中下载的,数据的正确性为模型的正确性打下了好的基石。

2) 在求解各个节点的生态得分时,我们采用了主成分分析,可以消除评价指标之间的相关性。

3) 我们在考虑地球健康时运用了主成分分析和有向复杂网络两种方法相互验证,而且考虑了各个节点间的相互作用,使得评价的结果跟接近于实际。 4) 我们用逐步回归来确定有向复杂网络的边和权重,根据逐步回归的F检验可以确定各节点的相关性。此法从定量的角度解决了复杂网络边和权值。

5) 我们对全球的健康指数的采用GM(1,1)预测,测得发展系数的绝对值=0.0088<0.3,可以预测中长期的健康指数,而且误差小于5%,结果可靠性高。 6.2模型的缺点

1) 由于时间的限制,在研究全球时我们选取了几个国家代表全国了,这些国家只能代表地球的主要水平,不能代表其真实水平,有一定误差。

2) 我们选取了11个因素,这十一个因素也只能代表地球大部分生态水平,不能完全代表其真实水平。

七、模型的改进与推广

7.1模型的改进

(1) 对节点选取,如果允许,可以选取全球二百多的国家作为节点,这样数据

比较完整而且考虑很全面。

(2) 对因素的选取同样也可以多选一些,争取地球健康指数能包含所有方面的

影响。 7.2模型的推广

本模型不仅可以用于生态模型的评价和预测,还可以用于人际关系的分析和天体物理方面的分析。

九、参考文献

[1] Mageau M T ,Co stanza R ,Ulanowicz R E. The develop ment and initial testing of a quantitative assessment of eco system healt h[ A ] . In : Rapport D J ,Calow P , Gauder C. Evaluating and Mo nitoring t he Healt h of Large - scale Eco systems[ C ] .New York : Sp ringer - Verlag ,1995.

[2] Rapport D J ,et al. Evaluating landscape healt h :integrating societal goals and biop hysicalal process [J ] . Journal of Environmental Management ,1998 ,53 :1 - 15.

[3] 官冬杰,苏维词. 城市生态系统健康及其评价指标体系研究[J]. 水土保持研究,2006,10(5):70-73.

[4] 世界银行:http://data.worldbank.org.cn/.

[5] 司守奎.数学建模-多元分析. 机械工业, 2009-8-1, 460-472. [6] BarratA,Barthelemy M, VesPignani A.Weighted evolving networks:CouPling to pology And weight dynamies[Jl.Physieal Review Letters,2004,92:228701一228703. [7] BarabasiA L,Albert R.Emergence of scaling in random networks[J].Science, 1999,286:509一5.

[8] 黄辞海.城市生态系统的结构和功能是自然生态系统的翻版吗.中国人口资源与环境,2002 ,l2 (3) :134 - 136.

[9] Alain Barrat,Marc Barthelemy,Alessandro Vespignari,Modeling the evolution of weight networks[J].Phys.RevE,2004,70(6):066149.

附录

表5 标准化后的各节点的健康指数

节点 WLD ARG AUS 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 -0.94-0.94-0.94-0.96-0.97-1.00-1.01-1.02-0.97-0.97

3 0 4 0 5 7 6 7 1 8 -0.15-0.16-0.18-0.20-0.16-0.13-0.06-0.02-0.09-0.06

7 0 3 3 4 1 6 4 1 7 1.481 1.465 1.666 1.675 1.682 1.743 1.854 1.818 1.823 1.797 -0.79BRA 8 CAN 1.955 -1.10CHN 0 -1.49EGY 6 FRA 0.301 DEU 0.305 -0.92IRN 7 -0.04ISR 1 -0.11ITA 6 JPN 0.038 KAZ 1.109 -1.47KEN 1 -1.18MAR 6 NZL 0.474 RUS 1.040 SAU 0.063 -0.31ZAF 2 GBR 0.138 USA 1.643 节点 2001 -1.00WLD 0 -0.09ARG

9 -0.83-0.839 8 1.952 1.869 -1.15-1.150 7 -1.39-1.353 5 0.320 0.332 0.329 0.326 -0.88-0.876 0 -0.07-0.094 3 -0.06-0.084 9 0.107 0.178 1.020 0.830 -1.55-1.598 3 -1.21-1.200 2 0.475 0.543 0.929 0.833 0.199 0.217 -0.41-0.391 2 0.189 0.188 1.699 1.735 2002 2003 -1.03-1.059 0 -0.11-0.097 3 -0.83-0.817 9 1.859 1.909 -1.14-1.158 6 -1.34-1.316 6 0.311 0.344 0.346 0.367 -0.82-0.734 8 -0.10-0.067 2 -0.07-0.038 6 0.248 0.227 0.842 0.766 -1.64-1.708 7 -1.21-1.213 3 0.530 0.510 0.723 0.707 0.249 0.101 -0.38-0.402 4 0.224 0.248 1.737 1.729 2004 2005 -1.07-1.067 6 -0.12-0.153 9 -0.83-0.799 0 1.897 1.773 -1.17-1.187 5 -1.08-1.101 8 0.375 0.360 0.387 0.390 -0.75-0.764 0 -0.04

5 0.078 -0.04

3 0.035 0.236 0.291 0.491 0.325 -1.79-1.851 0 -1.25-1.249 3 0.520 0.612 0.681 0.624 0.252 0.144 -0.46-0.518 2 0.272 0.326 1.741 1.718 2006 2007 -1.03-1.088 3 -0.16-0.133 0 -0.77-0.724 5 1.682 1.742 -1.18-1.297 1 -1.11-1.298 8 0.430 0.411 0.440 0.406 -0.73-0.719 5 0.117 0.165 0.109 0.082 0.302 0.383 -0.020.278 7 -1.92-1.715 6 -1.26-1.184 1 0.585 0.674 0.620 0.526 0.171 0.003 -0.58-0.469 2 0.400 0.447 1.693 1.817 2008 2009 -1.08-1.104 6 -0.15-0.162 9 -0.69

5 1.735 -1.31

5 -1.31

1 0.378 0.369 -0.75

5 0.256 0.066 0.466

-0.08

3 -1.71

8 -1.18

5 0.638 0.475 0.172 -0.49

2 0.436 1.810 2010 -1.11

6 -0.17

6

AUS BRA CAN CHN EGY FRA 1.716 1.691 1.656 1.573 1.651 1.783 1.687 1.859 1.885 1.914 -0.74-0.78-0.80-0.82-0.80-0.73-0.79-0.78-0.80-0.77

8 7 0 0 4 2 7 9 4 0 1.700 1.620 1.689 1.630 1.667 1.669 1.695 1.654 1.570 1.512 -1.28-1.11-1.07-1.04-1.00-1.15-0.96-1.02-0.92-0.85

5 9 1 1 0 3 9 8 3 6 -1.28-1.19-1.18-1.20-1.17-1.25-1.21-1.23-1.24-1.24

8 9 6 8 4 4 5 3 0 1 0.391 0.330 0.352 0.352 0.355 0.361 0.292 0.277 0.278 0.274 DEU 0.404 -0.70IRN 0 ISR 0.312 ITA 0.084 JPN 0.451 -0.05

KAZ 3 -1.75KEN 5 -1.24MAR 0 NZL 0.618 RUS 0.482 SAU 0.293 -0.55ZAF 5 GBR 0.443 USA 1.829

0.347 0.350 -0.62-0.632 6 0.245 0.236 0.083 0.135 0.405 0.389 0.087 0.113 -1.87-1.918 5 -1.33-1.360 0 0.548 0.539 0.645 0.631 0.551 0.529 -0.67-0.666 1 0.389 0.379 1.826 1.772 0.356 0.337 -0.62-0.572 0 0.192 0.115 0.166 0.173 0.448 0.436 0.148 0.166 -1.95-1.966 0 -1.38-1.377 6 0.613 0.564 0.539 0.559 0.749 0.677 -0.64-0.706 4 0.378 0.373 1.736 1.740 0.278 0.291 -0.59-0.508 2 0.212 0.161 0.142 0.119 0.323 0.356 0.239 0.461 -1.84-1.977 5 -1.32-1.411 9 0.544 0.489 0.397 0.626 0.730 0.542 -0.67-0.633 8 0.379 0.305 1.721 1.703 0.245 0.257 -0.43-0.375 8 0.247 0.291 0.073 0.019 0.275 0.353 0.479 0.406 -1.90-1.965 7 -1.42-1.467 1 0.437 0.462 0.580 0.547 0.673 0.734 -0.59-0.534 9 0.211 0.154 1.634 1.632 0.260 -0.36

0 0.270

-0.04

1 0.403 0.356 -2.02

4 -1.47

3 0.482 0.560 0.802 -0.50

3 0.131 1.595


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