数学建模地震预测模型

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1、实用标准数学建模竞赛论文题目：地震预测数学建模姓名：张志鹏学号：12291233学院：电气工程学院文案大全实用标准姓名：赵鑫学号：10291033学院：电气工程学院姓名：张书铭学号：12291232学院：电气工程学院目录摘要3一、问题重述4二、问题的分析4三、建模过程5问题1：地震时间预测51、问题假设52、参数定义63、求解6问题2：地震地点预测71、问题假设：7文案大全实用标准2、参数定义83、求解过程：8四、模型的评价与改进12参考文献13文案大全实用标准摘要大地振动是地震最直观、最普遍的表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震，能引起巨大的波浪，称为海啸。在大陆地区发生的

2、强烈地震，会引发滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。对人们的生产生活成巨大影响，严重威胁人们的生命和财产安全，所以，对地震的预测是十分必要的。本文根据从1900年以来中国发生的八级以上地震的时间和地点分析，利用合理的数学建模方法，对下一次中国可能发生的八级以上地震的和时间和地点进行合理的预测。建模方法分为对于时间的预测和地点的预测两个方面。问题1：对于时间的预测采用的方法为指数平滑法，它是通过计算指数平滑值，配合一定的时间序列预测模型对现象的未来进行预测。其原理是任一期的指数平滑值都是本期实际观察值与前一期指数平滑值的加权平均。问题2：对于地点的预测根据长久的数据表明，八级以上地震

3、主要发生在东经70°——110°，北纬20°——50°这个范围内，据此将整个地震带划分为100个区域，按顺序进行编号。建立时间与地震区域编号的数学模型，利用线性回归的方法对下次地震地点预测。文案大全实用标准关键词：地震，预测，数学建模，指数平滑法，线性回归一、问题重述地震预报问题，大地震的破坏性是众所周知的，为了减少大地震带来的灾难，人们提出了各种预报地震的方法，以求减少大地震产生的破坏。本赛题请大家用数学建模的方式预报下一次大地震发生的时间和地点。为了减少问题的复杂性，请根据20世纪以来我国发生8级及以上大地震的时间和地点预报下一次我国发生8级及以上大地震的时间和地点。二、

4、问题的分析由题意可知，目的就是为了建立一种模型，预测下一次八级医生地震发生的时间、地点。问题一中，首先建立两次地震相隔时间是按照一定的时序发生的，将此时序抽象为“1”，对下一次地震的时间间隔进行预测。在这个问题中，顺理成章的就会想到利用指数平滑法，指数平滑法是生产预测中常用的一种方法。也用于中短期经济发展趋势预测，所有预测方法中，指数平滑是用得最多的一种。简单的全期平均法是对时间数列的过去数据一个不漏地全部加以同等利用；移动平均法则不考虑较远期的数据，并在加权移动平均法中给予近期资料更大的权重；而指数平滑法则兼容了全期平均和移动平均所长，不舍弃过去的数据，但是仅给予逐渐减弱的

5、影响程度，即随着数据的远离，赋予逐渐收敛为零的权数。文案大全实用标准也就是说指数平滑法是在移动平均法基础上发展起来的一种时间序列分析预测法，它是通过计算指数平滑值，配合一定的时间序列预测模型对现象的未来进行预测。而问题二，是利用模块化分析以及线性回归分析结合对下一次地震发生的地点的预测。根据长久的数据表明，八级以上地震主要发生在东经70°——110°，北纬20°——50°这个范围内，利用模块化将东经70°——110°，北纬20°——50°这个地震范围划分为100个区域，按顺序进行编号。建立时间与地震区域编号的数学模型，利用线性回归的方法对下次地震地点预测。最后，根据网上提供的

6、知识，再结合自己的亲身体验，提出了预测地震时间、地点的可行性方案。三、建模过程问题1：地震时间预测1、问题假设（1）首先根据中国地震网的数据，算出两次地震的时间差时间地点震级经纬度相邻两次地震的时间差（年）1902.8新疆阿图什8.3E76.12°N39.73°1920.12宁夏海原8.5E105.64°N36.56°181927.5甘肃古浪8E102.86°N37.43°71931.8新疆富蕴8E89.44°N47.05°4文案大全实用标准1950.8西藏察隅8.5E97.49°N28.62°191951.11西藏当雄8E91.05°N30.51°12001.11昆仑山口西

7、8.1E90.90°N36.20°502008.5四川汶川8E103.61°N31.46°7（1）相邻时间差只是按照时间序列排列的，与其他因素无关。（2）利用指数平滑法对下一次地震相邻时间差进行预测2、参数定义yt+1'=αyt+(1-α)yt'式中，yt+1'--t+1期的预测值，即本期（t期）的平滑值St；　yt--t期的实际值；　yt'--t期的预测值，即上期的平滑值St-1。3、求解利用excel中的指数平滑数据分析方法得到下表——ytyt+1'18α=0.2α=0.4α=0.6α=0.8718