三种拟合评价法计算水文频率的比较

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1、三种拟合评价法计算水文频率的比较　　摘要：水文频率计算中优选参数的原则为：理论频率曲线和经验点配合最好。介绍了Excel、频率计算软件、集对分析三种拟合评价在水文频率计算中的应用，分析了各种方式的优缺点。Excel法、频率计算软件以离差平方和为量化准则优选参数，但是该指标不灵敏。集对分析法根据联系数及a，b，c的数量综合分析水文频率曲线与实测点的拟合程度，该法为适线拟合定量评价开辟了一条新途径，一定程度上克服了常规目估适线法的主观任意性。　　关键词：Excel；频率计算软件；集对分析；水文频率　　中图分类号：TV121.4文献标志码：A文章编号：1

2、6721683（2015）06103604　　Abstract：Theprincipleofparameterselectionsinthehydrologicfrequencycalculationisthatthetheoreticalfrequencycurvematcheswiththeempiricalpoints.Inthispaper，threefittingevaluationapplicationsandtheiradvantagesanddisadvantagesinthehydrologicfrequencycalculati

3、onareinvestigated，includingExcel，frequencycalculationsoftware，andsetpairanalysis.TheExcelmethodandfrequencycalculationsoftwareusethesumofdeviationsquareastheparameterselectioncriteriabutitisinsensitive.Accordingtoconnectionnumberandtheamountof10a，bandc，thefittingdegreebetweent

4、hefrequencycurveandmeasuredpointsisanalyzedbysetpairanalysis.Thisisanewwaytoevaluatethefittingoffrequencycurvequantitatively，whichcanavoidthesubjectivearbitrarinessofcurrentcurvefittingmethods.　　Keywords：Excel；frequencycalculationsoftware；setpairanalysis；hydrologicfrequency　　水

5、文频率计算的两个基本内容为分布线型与参数估计[1]。分布线型的选择是一个不确定性问题，中国规范推荐的常用线型是皮尔逊Ⅲ型（以下简称PⅢ型）。PⅢ曲线需要估计的参数有三个：均值x、变差系数Cv、偏态系数Cs，这些参数的估计方法大体可以分为两类：一类是参数统计法；另一类是适线法，其本质是一种优选参数的方法，优选的原则是估计的频率分布曲线和样本经验点据分布配合最好（因而也叫配线法）。根据最优准则函数能否定量表示，可分为目估配线法和准则配线法。常见优化准则函数有离差绝对值和准则（ABS）、离差平方和准则（OLS）等[2]。耿鸿江[3]（2002）提出了用E

6、xcel求解PⅢ型分布频率计算中的离均系数值、参数估计、推求设计值。王红芳等[4]（2007）将集对分析法（SPA）引入频率曲线拟合评估。李宏伟等[5]（2009）用蚁群算法，按照OLS准则对PⅢ型分布参数进行了优化计算。桑燕芳等[6]（2009）将模拟退火遗传算法（SAGA）与极大似然法（ML）相结合建立了SAGAML法，该法具有较好的适用性。刘力等[7]（2009）提出了基于粒子群优化算法的优化适线法。王柏勇[8]（2010）采用矩法、概率权重矩法和双权函数法等三种方法估计PⅢ曲线参数。许义和等[9]（2010）研发了基于Matlab的PⅢ10

7、型曲线绘制软件。梁忠民等[10]（2010）考虑参数和线型不确定性提出了基于贝叶斯理论的水文频率分析方法。孟彩侠等[11]（2011）研究了Excel在水文频率分析中的应用。冯平等[12]（2013）进行了基于混合分布的非一致性洪水频率分析计算。李扬等[13]（2013）采用高阶概率权重矩法，估计不同阶PWM下的GEV分布参数，并对相应理论频率曲线对经验点据的拟合情况进行评价。　　1资料与方法　　1.1资料　　本文计算采用长江寸滩水文站1954年-2008年实测流量资料，采用“年最大值法”抽样，并且经过调查、考证，得到1870年（流量100000m

8、3/s），1905年（流量85100m3/s）两次历史特大洪水[14]，实测期有一项特大洪水，为1981年洪水（流量857