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摘要:本文主要探討自然災(zāi)害預(yù)測(cè)與預(yù)警,利用獨(dú)創(chuàng)與研究的多變函數(shù)及量值對(duì)稱性應(yīng)用于自然災(zāi)害預(yù)測(cè)中來(lái),文章從數(shù)據(jù)取樣、變數(shù)計(jì)算、向變數(shù)分析與取舍、對(duì)稱區(qū)間確定及X單元取數(shù)過(guò)程,簡(jiǎn)要介紹自然災(zāi)害再次發(fā)生之前以高概率的變數(shù)計(jì)算分析方法來(lái)確定發(fā)生的時(shí)間范圍,而這種高概率是非常真實(shí)而又實(shí)際的特殊模式的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
1、引言
自然災(zāi)害預(yù)測(cè)是全世界都在努力研究與探索的課題,并且是被世界公認(rèn)為難以攻克。每當(dāng)自然災(zāi)害到來(lái)時(shí)人類便是悲哀與無(wú)奈,自然災(zāi)害不僅造成人民的生命與財(cái)產(chǎn)損失,同時(shí)也成為人們的精神負(fù)擔(dān),自然現(xiàn)象的隨機(jī)性更讓人們無(wú)法接受。自然災(zāi)害來(lái)勢(shì)兇猛與恐怖隨時(shí)都將摧殘著人類,但是自然災(zāi)害是一種客觀存在,它的形成與產(chǎn)生與時(shí)空形成對(duì)應(yīng)。自然的變化也就是時(shí)間和空間的變化,人們?nèi)绾巫畲笙薅日莆諘r(shí)空特性,發(fā)現(xiàn)客觀規(guī)律。保障人的正常生存環(huán)境,尚需用長(zhǎng)時(shí)間的考察與論證,隨時(shí)間的推移,在人們還沒(méi)有完全認(rèn)識(shí)并掌握自然害產(chǎn)生的規(guī)律之前,生命與財(cái)產(chǎn)的安全隨時(shí)將受到威脅,從對(duì)災(zāi)害現(xiàn)象的迷惘到能夠認(rèn)識(shí)與掌握,期間的代價(jià)是沉重的,但任何一種自然災(zāi)害的發(fā)生都必將同時(shí)間與空間有著對(duì)應(yīng)性,了解并掌握時(shí)間與空間規(guī)律,自然災(zāi)害的隨機(jī)性規(guī)律也逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。而這種規(guī)律不是永恒的,是隨時(shí)間和空間的變化而不同,統(tǒng)計(jì)規(guī)律成為人們了解與認(rèn)識(shí)自然災(zāi)害的基礎(chǔ),因此說(shuō)自然災(zāi)害有其發(fā)生、發(fā)展變化的統(tǒng)計(jì)性。統(tǒng)計(jì)的方式可以是多樣化,但統(tǒng)計(jì)的效果卻不可能完全一樣。如果我們統(tǒng)計(jì)的結(jié)果與現(xiàn)實(shí)發(fā)生進(jìn)行對(duì)照。不斷向深度和廣度探索自然發(fā)展與變化的規(guī)律性。如何以人性化、科學(xué)化、正確化的思路來(lái)預(yù)防自然災(zāi)害是人類所面臨的最難而又急需得到解決的大問(wèn)題。《多變函數(shù)》與《量值對(duì)稱性》在研究隨機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中起到了重要的幫助作用。
2、多變函數(shù)在自然災(zāi)害預(yù)測(cè)分析中的原理與作用
量值對(duì)稱理論提出了任意隨機(jī)發(fā)生的運(yùn)動(dòng)它的發(fā)生有時(shí)間上的數(shù)值對(duì)稱性,這種對(duì)稱的意義是隨機(jī)發(fā)生的概率越大,變數(shù)區(qū)間越大。但變數(shù)區(qū)間又是有限的,通過(guò)變數(shù)的遞延分析與隨機(jī)發(fā)生的概率形成對(duì)稱性,而變數(shù)是可無(wú)限廷伸的,直至出現(xiàn)多變常數(shù)。而這個(gè)常數(shù)的分布區(qū)間可按照人的意愿選定,我們選定某一概率區(qū)間后,就可以通過(guò)變數(shù)計(jì)算找到未來(lái)發(fā)生在這個(gè)概率區(qū)間的所有對(duì)應(yīng)的時(shí)間,如果選定再次發(fā)生某自然災(zāi)害的概率為70%,便以70%來(lái)確定再次發(fā)生的時(shí)間范圍,如果選定再次發(fā)生某種自然災(zāi)害的概率為95%,便以95%來(lái)確定再次發(fā)生的時(shí)間范圍,每一個(gè)概率都有對(duì)應(yīng)的多變常數(shù)。從前期已發(fā)生過(guò)的許多自然災(zāi)害的模擬預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)看,某自然災(zāi)害隨機(jī)發(fā)生的概率可設(shè)定為90%--97%,也就是說(shuō),某隨機(jī)運(yùn)動(dòng)在所預(yù)測(cè)的時(shí)間段內(nèi)再次發(fā)生的概率可高達(dá)97%,多變常數(shù)取值越小,概率越大,因?yàn)樽償?shù)遞延計(jì)算范圍較廣時(shí),隨機(jī)現(xiàn)象發(fā)生在某概率區(qū)間的機(jī)會(huì)越大,未來(lái)再次發(fā)生某自然災(zāi)害可能性的時(shí)間范圍大,發(fā)生的概率高,它就向我們射擊的把子,如果瞄準(zhǔn)把子的中心射擊時(shí)命中的機(jī)會(huì)較少,射中的概率低,如果把的瞄準(zhǔn)范圍再擴(kuò)大一些時(shí)命中的機(jī)會(huì)多,射中概率大。正如某自然災(zāi)害現(xiàn)象不能準(zhǔn)確地確定發(fā)生在某一天或某時(shí),但再次發(fā)生的概率確增大。
3、多變函數(shù)統(tǒng)計(jì)分析方法:
3.1數(shù)據(jù)取樣
所謂取樣就是用前期已經(jīng)發(fā)生過(guò)的某一隨機(jī)運(yùn)動(dòng)發(fā)生的時(shí)間及強(qiáng)烈程度,從性質(zhì)、狀態(tài)上進(jìn)行獨(dú)立的分類,也可以混合取用時(shí)間計(jì)數(shù),前期所發(fā)生的同性質(zhì)的某一運(yùn)動(dòng)事物按發(fā)生的時(shí)間順序自然排列。一般取用前期已經(jīng)發(fā)生的時(shí)間計(jì)數(shù)通過(guò)變數(shù)無(wú)限遞延后,達(dá)到所有隨機(jī)發(fā)生的運(yùn)動(dòng)最終在某一概率區(qū)間能夠出現(xiàn)的同一多變常數(shù)。取樣次數(shù)可根據(jù)需要或所要達(dá)到的概率所對(duì)應(yīng)的多變常數(shù)來(lái)確定。一般取前期已發(fā)生過(guò)的同類隨機(jī)事物15-20次。
例如前期所發(fā)生的某一自然災(zāi)害的時(shí)間分別為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、……。從這些已知的時(shí)間數(shù)據(jù)中可按性質(zhì)相同、數(shù)量級(jí)相同(或相近)、狀態(tài)相同等分別選出作為獨(dú)立的取樣,再進(jìn)行變數(shù)計(jì)算。
3.2變數(shù)計(jì)算分析
變數(shù)計(jì)算是以上面所列出,并按自然時(shí)間順序的一組自然災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間,無(wú)論所發(fā)生的年代,只要依次按自然時(shí)間順序發(fā)生,通過(guò)變數(shù)計(jì)算得到一組變數(shù),將該組變數(shù)分為近變數(shù)、中變數(shù)(即變數(shù)均線)、遠(yuǎn)變數(shù)構(gòu)成三個(gè)分布線,通過(guò)線性回歸分析換算為多變常數(shù)。如果我們所獲得的常數(shù)分布在某一概率區(qū)間,并且我們認(rèn)為是理想的概率,此時(shí),完全可以確定每次所發(fā)生的某一種自然災(zāi)害必將以我們?cè)O(shè)定的概率分布在該區(qū)間內(nèi)。各變數(shù)區(qū)間的選擇和再次發(fā)生的概率在量值關(guān)系上是對(duì)稱的,也就是說(shuō),變數(shù)取值范圍越大,再次發(fā)生的時(shí)間取數(shù)范圍越廣,發(fā)生的概率越大,發(fā)生的真實(shí)性與準(zhǔn)確性越強(qiáng)。
設(shè)y=∫(x) 其中
X—多變常數(shù)
y— 多變函數(shù)
多變常數(shù)有N個(gè)基本單元,從每一概率區(qū)間基本單元開(kāi)始,可以推算出各概率區(qū)間多變函數(shù)y21,y22,y23,y24,y25,………y2n與y11,y12,y13,y14,y15,………y1n多級(jí)函數(shù),經(jīng)過(guò)向數(shù)分析與取舍后,被保留下的的函數(shù)值,即是可能再次發(fā)生的時(shí)間。
3.3向數(shù)分析計(jì)算與取舍
向數(shù)即變數(shù)的數(shù)據(jù)陣中不同對(duì)稱區(qū)間的變數(shù),在進(jìn)行回歸分析后而得到一定范圍的各種變數(shù),這些變數(shù)在其數(shù)據(jù)陣方向上所遵循的變數(shù)衰減規(guī)律。數(shù)據(jù)的變化看上去是零亂,但在一定的方向上是按一定的規(guī)律性變化(即變數(shù)曲線變化的單一性和周期性),這個(gè)規(guī)律性就是曲線波動(dòng)的“衰減”規(guī)律。“衰減”規(guī)律給我們對(duì)變數(shù)的取舍提供了保證。凡是被保留下來(lái)的變數(shù)是有效的,被取消的變數(shù)是無(wú)效的(或可能性概率非常小的)。
3.4 對(duì)稱區(qū)間確定
對(duì)稱區(qū)間是指概率大小分布同概率區(qū)間范圍形成對(duì)應(yīng)。在不同的概率區(qū)間經(jīng)變數(shù)計(jì)算后所獲得一組時(shí)間數(shù)據(jù),任意一組數(shù)據(jù)只能被包容在對(duì)應(yīng)的概率區(qū)間內(nèi),并且概率值越大對(duì)應(yīng)的時(shí)間范圍越大,所以呈現(xiàn)出量值對(duì)稱。以前我們常用的統(tǒng)計(jì)分析方法是先取樣分析,后評(píng)價(jià)結(jié)果(概率)的統(tǒng)計(jì)手段,而《多變函數(shù)》與《量值對(duì)稱性》的分析是先評(píng)價(jià)結(jié)果(既某一區(qū)間概率),后獲得取樣范圍(即未來(lái)再次發(fā)生自然災(zāi)害的時(shí)間范圍),并且這些時(shí)間范圍必然被包容在事先確定的概率區(qū)間,通過(guò)變數(shù)計(jì)算與分析能落入該區(qū)間的“取樣”有哪些。這些“取樣”就是再次發(fā)生時(shí)間范圍。
3.5 x單元取數(shù)分析
X單元是我們?nèi)我膺x取的概率區(qū)間內(nèi)的多變常數(shù),將多變常數(shù)作為已知的自變量,進(jìn)行多變函數(shù)計(jì)算與量值對(duì)稱性分析,只要X單元取數(shù)經(jīng)過(guò)變數(shù)計(jì)算后落入某一概率區(qū)間,以此區(qū)間確定未來(lái)將再次發(fā)生某自然災(zāi)害的時(shí)間范圍。多變函數(shù)統(tǒng)計(jì)分析的特點(diǎn)是:
1、 可進(jìn)行短期、中、長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。
2、 發(fā)生的概率可以事先任意選定,通過(guò)選定的概率確定取樣區(qū)間及發(fā)生的時(shí)間范圍。
3、 可運(yùn)用變數(shù)統(tǒng)計(jì)同儀器監(jiān)測(cè)密切結(jié)合,將變數(shù)計(jì)算所獲得的一組時(shí)間數(shù)據(jù)做為預(yù)警期,在預(yù)警期內(nèi)加大監(jiān)測(cè)力度,通過(guò)與監(jiān)測(cè)結(jié)果配合來(lái)縮短可能發(fā)生的包圍圈,以達(dá)到短臨預(yù)測(cè)。
4、 根據(jù)多變函數(shù)對(duì)再次發(fā)生的時(shí)間范圍的統(tǒng)計(jì),通過(guò)群測(cè)群防,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)達(dá)到有效預(yù)警。
5、 多變函數(shù)統(tǒng)計(jì)分析法可應(yīng)用于其他任何自然災(zāi)害的預(yù)測(cè),如洪水、地震、旱澇、礦難等任何自然災(zāi)害預(yù)測(cè)。
6、 為實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果提供理論支持與保證。
7、 隨機(jī)分析的任意性,即多變函數(shù)的分析與預(yù)測(cè)可以按自然災(zāi)害的類型、性質(zhì)、狀態(tài)、數(shù)量級(jí)、方位等參數(shù)進(jìn)行獨(dú)立取樣分析,確定再次發(fā)生相同性質(zhì)、狀態(tài)、數(shù)量級(jí)的自然災(zāi)害可能性。
8、 短期效果明顯,已知某一區(qū)域前期發(fā)生自然災(zāi)害的歷史數(shù)據(jù),可直接通過(guò)變數(shù)分析預(yù)測(cè)提供的時(shí)間表,根據(jù)時(shí)間表(指用變數(shù)計(jì)算法預(yù)測(cè)出來(lái)的再次發(fā)生的時(shí)間段)進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)與分析,加大監(jiān)測(cè)與分析力度、廣度為自然災(zāi)害的再次發(fā)生提供及時(shí)的預(yù)防,達(dá)到減少損失有效預(yù)防。
9、 分析具有速效性。變數(shù)分析法是單純的數(shù)學(xué)計(jì)算與分析。不需要其它分析與預(yù)測(cè)工具便可以獲得再次發(fā)生自然災(zāi)害的時(shí)間表,馬上進(jìn)行預(yù)警狀態(tài)。
10、 從前期大量模擬分析結(jié)果看,多變函數(shù)計(jì)算分析所獲得的數(shù)據(jù)范圍不是連續(xù)的,而是以時(shí)間分段體現(xiàn),預(yù)測(cè)時(shí)間范圍可以日、月、年為統(tǒng)計(jì)單位,即使再次發(fā)生自然災(zāi)害的概率達(dá)到98%,預(yù)警期所包容的時(shí)間段累計(jì)也不超過(guò)中、短期預(yù)測(cè)。
11、 量值對(duì)稱性顯示了概率區(qū)間與概率大小對(duì)應(yīng)的唯一性.再次發(fā)生的時(shí)間范圍取值多少取決于各次發(fā)生的時(shí)間間隔密度,與時(shí)間間隔的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。
當(dāng)我們想以某一范圍、性質(zhì)、數(shù)量級(jí)的自然災(zāi)害為預(yù)測(cè)目標(biāo),便可對(duì)應(yīng)得到預(yù)測(cè)的結(jié)果,如預(yù)測(cè)7-8范圍的地震,那么我們便可以前期所有按自然時(shí)間順序所發(fā)生的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì),對(duì)未來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)果也必然是7-8級(jí)范圍;如果我們想預(yù)測(cè)任意級(jí)別的地震,如3、4、5、6…等不同的級(jí)混合在一起來(lái)做統(tǒng)計(jì),仍可以預(yù)測(cè)到未來(lái)將再次發(fā)生的時(shí)間范圍,但這個(gè)范圍所對(duì)應(yīng)的結(jié)果也是任意的;如果我們想知道某一地區(qū)的某一種自然災(zāi)害再次發(fā)生的時(shí)間,那么我們便可以將該地區(qū)前期所發(fā)生的結(jié)果按自然時(shí)間順序以多變函數(shù)式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,便可得到該地區(qū)將再次發(fā)生的時(shí)間范圍。當(dāng)無(wú)限次的量值對(duì)稱性分析與變數(shù)計(jì)算后,最終在某一概率區(qū)間出現(xiàn)的多變常數(shù),如果我們還不夠理想,還要再繼續(xù)更高期望的概率值,只要在原有的多變常數(shù)基礎(chǔ)上再繼續(xù)進(jìn)行量值對(duì)稱性分析與變數(shù)計(jì)算,直至達(dá)到我們所期望的概率。隨概率值的增大,所預(yù)測(cè)結(jié)果的時(shí)間范圍也必然增大,假如在70%的概率時(shí),我們能預(yù)測(cè)到可能再次發(fā)生的時(shí)間段累計(jì)是××天,在80%的概率時(shí),預(yù)測(cè)到可能再次發(fā)生的時(shí)間段累計(jì)在××天范圍,當(dāng)以90%概率進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí),預(yù)測(cè)到可能再次發(fā)生的時(shí)間段累計(jì)在××天,依次類推,概率取值越大,所預(yù)測(cè)到的時(shí)間范圍就越大。而對(duì)于中、長(zhǎng)期預(yù)測(cè)來(lái)講由于再次發(fā)生的時(shí)間范圍取值較廣,概率取值大,發(fā)生的概率完全可以達(dá)到90%以上。
多變函數(shù)統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè),首先是以多變函數(shù)計(jì)算分析的結(jié)果提示人們?cè)陬A(yù)測(cè)的時(shí)間段范圍內(nèi)要加大監(jiān)測(cè)力度,統(tǒng)計(jì)分析同實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果相結(jié)合,通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果與多變函數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果的吻合性,完全可以達(dá)到短臨預(yù)測(cè)。
在多變函數(shù)所預(yù)測(cè)的時(shí)間段范圍內(nèi),通過(guò)各種監(jiān)測(cè)方法和手段進(jìn)行監(jiān)測(cè),如前兆現(xiàn)象、儀器監(jiān)測(cè)結(jié)果的異常等只要是在預(yù)測(cè)的時(shí)間段內(nèi)發(fā)生,必將引起人們的高度警惕,達(dá)到有效的預(yù)警目的。
4、揭示自然現(xiàn)象進(jìn)行有效預(yù)警是人類文明的必然結(jié)果
大陸地震33%發(fā)生在中國(guó),地震造成人員傷亡占全球的二分之一。自然災(zāi)害的預(yù)測(cè)從目前預(yù)測(cè)的手段與參數(shù)選擇還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,要多渠道、全方位的進(jìn)行預(yù)防與監(jiān)測(cè)。隨著預(yù)測(cè)的方法與方式、預(yù)測(cè)參數(shù)不斷增多,會(huì)使我們對(duì)地震等自然災(zāi)害又有了新認(rèn)識(shí),從宏觀現(xiàn)象到微觀性態(tài)的變化上都會(huì)有所發(fā)現(xiàn)或得到提示。人類是能夠達(dá)到理想的預(yù)測(cè)效果,因?yàn)槲覀兩娴牡厍虮旧砭褪且粋€(gè)生命體,生命體的發(fā)展與變化是有預(yù)先的征兆性。當(dāng)我們給人體進(jìn)行診斷時(shí)可以運(yùn)用中醫(yī)、西醫(yī)相結(jié)合的方式達(dá)到有效的治療。其實(shí)對(duì)自然現(xiàn)象的變化我也有類似于中西結(jié)合的方式,如民間的預(yù)測(cè)與專業(yè)預(yù)測(cè)、政府決策與機(jī)構(gòu)職能有機(jī)相結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)有效的預(yù)警,并且要有不斷挖掘與創(chuàng)造意識(shí),人的主觀能動(dòng)性越活躍,邁向現(xiàn)代化的步子就越大,所以說(shuō)我們還是要堅(jiān)信未來(lái),自然災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律能夠被人類所掌握。
知識(shí)與技術(shù)應(yīng)造福于人類,多變函數(shù)在自然災(zāi)害預(yù)測(cè)中如果能夠得到有效應(yīng)用,或許能夠保護(hù)更多的生命,使國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)損失減少,哪怕有一點(diǎn)幫助就可能挽回生命,減少一點(diǎn)損失;即使是短期或中期預(yù)測(cè),但它總可以提供給人們一種高概率的提示,并且《多變函數(shù)》與《量值對(duì)稱性》的研究還在面向更短期預(yù)測(cè)方向進(jìn)行,不要等待研究成果達(dá)到理想與完美而再去運(yùn)用,要積極主動(dòng)去應(yīng)用于社會(huì)。從目前世界范圍內(nèi)頻頻發(fā)生的各種自然災(zāi)害看來(lái),預(yù)警要比救災(zāi)更有重要意義,預(yù)警能夠爭(zhēng)取時(shí)間,時(shí)間就是生命,時(shí)間就是財(cái)富,我們應(yīng)抓緊時(shí)間主動(dòng)去預(yù)防,要積極行動(dòng)起來(lái)建立并逐漸完善預(yù)警機(jī)制,將生命受到的傷害與財(cái)產(chǎn)的損失降到最低限度。