东北三省数学建模联赛获奖论文

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1、封一答卷编号（参赛学校填写）:答卷编号（竞赛组委会填写）:论文题目：C组别：本科生参赛队员信息（必填）:姓名学号联系电话参赛队员1张安成12011281318341910281参赛队员2勾旭东12011280718341910242参赛队员3李百宇12011280518341911162参赛学校:沈阳工业大学辽阳校区封二答卷编号（参赛学校填写）:答卷编号（竞赛组委会填写）：评阅情况（学校评阅专家填写）:学校评阅1.学校评阅2.学校评阅3.评阅情况（联赛评阅专家填写）:联赛评阅1.联赛评阅2.联赛评阅3.垃圾焚烧厂的经济补偿问题摘要垃圾焚烧厂如果缺少从周边环境视角出发的外围动态监控，就难

2、以形成为民众所信服的全方位垃圾焚烧厂环境监控体系，进而导致垃圾焚烧技术在我国的推广存在很大阻力。因此，我们需耍确立一套可行的垃圾焚烧厂环境影响动态监控评估方法，并针对潜在环境风险制定出合理的对周围居民的经济补偿方案。首先，我们利用EXCEL软件，对题屮五个附件的数据进行了简单的统计，将主要环境污染控制标准提取出來，以便于分析问题。其次，我们针对问题一，建立了数据的拟合模型。在附件给出的各组数据中,我们主要针对颗粒物、SO?和NOx进行统计分析。我们绘制了烟尘屮颗粒物、SCh以及NOx的散点图，从图中可以看出，在前十六天，各污染物的排放量比较平稳，近似一条直线。而在第十六天之后，各污染物

3、的排放量呈现不规则的变化。因为问题一主要针对设备正常的情况，所以我们取前十六天的各污染物的相关数据进行统计分析。我们设立了各污染物的拟合函数，并利用MATLAB软件求解相关系数，最终得到颗粒物、SO?和NOx的排放量的拟合函数分别为：yk=0.0975x+0.0013yso2=0.1833x+0.0013Ynox=0.1970x+0.0054这三个拟合函数即为我们确立的垃圾焚烧厂环境影响动态监测评估方法。针对经济补偿问题，我们统计了附件4屮的风向和风速，并且通过查阅资料整理给出垃圾焚烧厂处的降雨量统计。通过综合分析得知，风向及风速所带来的污染问题对居民的影响很大，西风和西南风在该区域比

4、较盛行因此，所以应该对东方和东北方这些区域的居民进行较多的补偿，一旦发生风险，更应该第一时间做出补救措施，加大补偿力度。随后，针对于问题二，我们建立了凹归分析模型和累积概率模型，并运用蒙特卡罗算法处理随机变量。我们通过各类排放物的散点图可知，机器出现故障的概率会随着吋间的增加而增加。因此我们建立了故障概率分布函数，即f(x)=2x/783随即我们给出出现故障概率的分布图，通过图可以看出，出现故障的概率与时间成正比，冃几乎呈线性关系。于是我们建立线性回归模型，给岀拟合方程，用最小二乘法确定相关系数，最终得出颗粒物、NCX和SO?排放量的冋归方程，即yk=-0.0029x3+0.1413x

5、2-1.4580x+24.496yS02=0.0003x4-0.0238x3+0.5657x2-4.2963x+55.133yNox=-0.0037x3+0.1874x2・1.7557x+50.871上述三个回归方程即为垃圾焚烧厂在发生故障的情况下修正后的监测方法。对于补偿方案，既然考虑到设备故障的概率，赔偿时应作为权重加入到其中，即赔偿吋应以原赔偿值1+P的比例进行赔偿，因为概率会每天都增加，所以赔偿限额也会随时间增加，其中的差值作为风险补偿金。最后，我们对所建立的模型进行了客观评价。我们的模型是一种有效的能够对垃圾焚烧厂环境影响动态监测的评估方法。我们的经济补偿方案也较为合理。【关

6、键词】监测方法补偿方案冋归分析拟合函数累积概率蒙特卡罗算法一、问题重述1.相关背景（1）垃圾焚烧的优点垃圾焚烧正逐步成为中国垃圾处理的主要手段之一，既可以避免垃圾填埋侵占大量的土地，又可利用垃圾焚烧产生的能量进行发电等，能够获得可观的经济效益。（2）实行过程中的问题由于政府监管不力、投资者口光短浅等多方面的原因，致使前些年各地建设的垃圾焚烧电厂在运营中出现了环境污染问题，给垃圾焚烧技术在我国的推广造成了很大阻力。在垃圾焚烧厂运行监管方面，目而主要是在垃圾焚烧厂内进行测量监控，缺少从周边环境视角出发的外围动态监控，因而难以形成为民众所信服的全方位垃圾焚烧厂环境监控体系。（3）预期口标冇关

7、部门希果能综合考虑垃圾焚烧厂对周围带來环境污染以及其他危害的多种因素，在进行科学定量分析的基础上，确立一套可行的垃圾焚烧厂环境影响动态监控评估方法，并针对潜在环境风险制定出合理的经济补偿方案。2.相关数据（1）附件1•污染物排放新标准（2）附件2.可处理垃圾350吨/天的焚烧炉正常运行在线监测数据（3）附件3•生活垃圾焚烧污染控制标准（4）附件4•焚烧厂选址处的风向、风速资料（一年）（5）附件5.垃圾焚烧发电介绍资料3.要解决的问题（1）问题一