非参数Spearman秩相关检验在油气识别中的应用

简要阐述了非参数Spearman秩相关检验方法的概念及应用领域,运用该方法对测井数据进行计算分析,得出测井特征参数与产能间存在正相关的关系;并利用SPSS软件对油气田特征参数与产能之间的关系进行对比验证,得出了一致结论;为油气田产能的回归预测建模提供依据,在一定程度上减小了开采风险,提高了油气田的采收率.

基于尖点突变理论及Spearman秩次检验的基坑稳定性分析

基坑的稳定性评价及预测分析,能及时反馈基坑的变形动态,对基坑工程的安全评价具有至关重要的作用。利用尖点突变理论及Spearman秩次检验对基坑的稳定性进行分析,并利用AR(1)模型剔除基坑原始变形序列的相关性,以探讨数据相关性对基坑稳定性分析结果的影响;随后,再利用灰色模型对基坑的变形进行预测,以分析基坑变形的发展趋势,验证稳定性分析的准确性。经实例检验,结果表明:尖点突变分析与Spearman秩次检验的稳定性分析结果一致,均得出基坑变形将趋于稳定,且剔除基坑变形序列的相关性将使稳定性分析结果趋于保守和安全;同时,灰色模型外推4个周期的变形均呈减弱趋势,与稳定性分析结果相符。通过上述3种分析方法能从不同方面对基坑的稳定性进行评价及预测分析,具有较好的一致性,为类似工程实践提供了一定的参考依据。

基于优化支持向量机及Spearman秩次检验的q滑坡变形预测研究

为提高滑坡变形预测精度,先以支持向量机为基础,采用试算法和粒子群算法优化其模型参数,构建了优化支持向量机模型,实现了滑坡变形预测;其次,再利用Spearman秩次检验法来判断滑坡的变形趋势,并通过变形趋势判断来佐证预测模型的准确性。实例研究表明:试算法和粒子群算法能有效克服支持向量机在参数设定过程中的主观性,得到优化支持向量机不仅具有较高的预测精度,还具有很好的滚动预测能力。同时,Spearman秩次检验能有效判断滑坡的变形趋势,且AR(1)模型可有效剔除原始变形序列的相关性,经去相关性处理后,相应变形序列的Spearman秩次系数会不同程度的减小,得出的判断结果趋于保守;对比变形预测结果与趋势势判断结果,得出两者具有较好的一致性,验证了2种方法在滑坡变形规律研究中的适用性和有效性。

基于Spearman等级系数的植被变化趋势分析

针对Pearson相关系数法在长时间序列植被覆盖变化趋势分析中存在对噪声敏感且只能发现线性关系等局限性,采用Spearman等级相关系数法研究了该方法在长时间序列植被覆盖变化趋势分析中的可行性和适用性.首先,使用数据模拟法研究了Spearman等级相关系数法的抗噪性.其次,基于1998—2013年SPOT vegetation归一化植被指数数据,使用Pearson相关系数法、Mann-Kendall趋势检测法、Spearman等级相关系数法对内蒙古地区的植被覆盖变化趋势状况进行检测,并对检测结果进行了图形化处理,同时对比了3种方法结果的差异.实验结果表明:在10%的随机噪声情况下,Spearman等级相关系数法有较好的抗噪性.Spearman等级相关系数法、Pearson相关系数法和Mann-Kendall检验法的植被覆盖趋势变化图和检验数据表明:3种方法的检测结果在空间分布上有较高的一致性,且在植被改善和退化区域的最大差异不超过2%.

佳木斯市2011年-2020年地表水生态环境质量变化研究

采用Spearman秩相关系数法,对松花江佳木斯市2011年-2020年期间主要污染指标变化趋势进行了分析。计算结果表明,2011年-2020年佳木斯上断面的高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮和总磷,佳木斯下断面的化学需氧量和总磷,江南屯断面的化学需氧量,同江断面的高锰酸盐指数、化学需氧量和总磷,汤旺河口内断面的化学需氧量、氨氮和总磷,梧桐河口内断面的化学需氧量和总磷呈显著下降趋势;其余监测断面的这几项监测指标无显著变化。对污染物的年际变化进行了分析,并探讨了地表水环境质量变化原因。

阿勒泰荒漠区草本植物生态位与种间关联

草本植物的种间关系在生态修复中具有指导意义。为揭示阿勒泰荒漠区草本植物的种间关系,本研究基于野外调查数据,采用生态位测定、方差比率法、χ^(2)检验、种间联结系数AC和Spearman秩相关系数等方法,分析了14种优势草本植物的生态位特征和种间关联性。结果表明:1)72个样地共发现121种草本植物,以菊科、禾本科和藜科为主,草本优势种中角果藜(Ceratocarpus arenarius)、猪毛菜(Kali collinum)和白茎绢蒿(Seriphidium terrae-albae)的重要值和生态位宽度较大;2)草本优势种的总体生态位重叠程度较低,平均值为0.11,物种间竞争较小;3)草本优势种的总体关联性为显著负联结,群落处于不稳定的演替状态;4)χ^(2)检验、种间联结系数和Spearman秩相关系数结果均显示物种多呈不显著联结,物种间联结性较低。因此在阿勒泰荒漠区草本植物的生态恢复工作中,可以选择生态位宽度较大、种对间呈显著或极显著正关联的植物搭配种植,恢复群落稳定性。

气象因子相对危险度在电网用电负荷预测中的应用

[目的]准确高效的短期用电负荷预测是保证电力系统安全可靠运行的前提,也是电网合理安排发电计划的依据,因此研究气象与用电负荷的关系对负荷预测的工作具有重要意义。[方法]以石家庄为例,利用国网河北省某电力公司提供的2013年1月1日至2021年12月31日逐15 min用电负荷资料,以及对应的石家庄站气象观测资料,分析日用电负荷峰值的时间变化特征,重点分析了当日用电负荷峰值较前1日用电负荷峰值变幅超过10%的样本对应的气象条件。采用Spearman秩相关方法分析石家庄日用电负荷峰值与前1日气象要素的相关关系,得到相关性显著的气象要素。利用平滑曲线拟合法绘制各相关性显著的气象要素对次日用电负荷峰值的响应曲线,分析得出随着各气象要素的变化日用电负荷峰值变化趋势以及响应阈值。按不同阈值区间,基于泊松分布计算得出石家庄地区各气象要素对日用电负荷峰值变化的相对危险度,进而揭示石家庄地区各气象要素在不同阈值区间发生单位变化造成的日用电负荷峰值的变化幅度,即不同气象要素的变化对日用电负荷峰值变化的定量影响。[结果]以气温为例,当日平均气温、日最高气温、日最低气温高于阈值时,每上升1℃,次日用电负荷峰值的相对危险度分别增加2.25%、1.92%、2.07%;低于阈值时,每上升1℃,次日用电负荷峰值的相对危险度分别减少0.62%、0.57%、0.60%。[结论]基于不同气象要素对石家庄地区日用电负荷峰值的相对危险度提出1种次日用电负荷峰值的预测方法,利用2022年逐日用电负荷和气象资料进行检验,发现预测效果可以满足日常电力气象服务需求。

基于统计分析方法对古代玻璃制品的成分探究

利用斯皮尔曼相关系数和卡方检验分析了古代玻璃的成分,得出玻璃类型、纹饰、颜色与表面风化的相关性和差异性;对风化玻璃制品数据借助中位数、平均值、标准差等指标进行对比分析,通过加权平均值预测模型,预测风化前玻璃状态,得出玻璃类型的鉴别方法。利用敏感度系数公式,得到二氧化硅含量增减10%与氧化铅含量比值,说明氧化铅和二氧化硅含量的微量改变不会对类别产生影响。借助相关性分析和数据透视表得出高钾玻璃和铅钡玻璃二氧化硅含量较多,风化前氧化铝、氧化钙、氧化铜含量均较高,钾玻璃风化后化学成分关联性较弱,铅钡玻璃风化后化学成分关联性较强。

基于组合预测模型的滑坡变形趋势研究

为实现滑坡变形的高精度预测,基于滑坡变形监测成果,先以支持向量回归、RReliefF算法、鲸鱼优化算法及Arima模型为基础,构建滑坡变形组合预测模型;再利用多重分形消除趋势波动分析和Spearman秩次检验,研究滑坡变形的多标度特征。结果表明,通过不断组合优化处理,能显著提高滑坡变形预测精度,且经外推预测,D1~D3监测点的现有速率相对更大,且预测速率较现有速率的减小幅度依次为21.61%、12.95%和6.54%,D4监测点的预测预测速率相对更大,其较现有速率的增加幅度为19.85%,说明滑坡前缘稳定性进一步趋于不利;4个监测点具有不同的分形谱宽度和大波形所占比例,但D4监测点在分形谱宽度及大波形所占比例上均为最不利;4个监测点变形的分形谱宽度均为增加趋势,且只有D2监测点的大波动所占比例为增加特征,其他监测点均为减小趋势,说明滑坡变形的波动性会更加剧烈,但大波动总体趋于减弱,只在局部为增加趋势,建议尽快进行滑坡防治处理。

柏叶口水库控制流域1952-2021年径流特征

本文利用多种指标对柏叶口水库控制流域1952-2021年(70 a)的径流资料进行年内年际变化特征分析。采用线性相关检验法、Mann-Kendall检验法、Spearman秩次相关检验法对柏叶口水库径流量变化趋势分析,利用Mann-Kendall突变检验对柏叶口水库径流量进行变异分析,采用小波变换对柏叶口水库径流量进行周期性分析。结果表明:柏叶口水库径流年内分配极不均匀,径流主要集中在7-9月,多数年份径流量峰值出现在8月,少数年份径流量峰值出现在7月、9月,极个别年份径流量峰值出现在10月。70 a来,柏叶口水库年径流量总体上呈现较为显著的下降趋势,突变年份为1970年,主要周期为4 a、7 a和37 a,在37 a的时间尺度下,2019年以后柏叶口水库入库径流偏少。

基于频数统计和相关性检验的船舶修造事故特征分析

为了揭示船舶修造事故特征,选取我国某著名造船集团下事故数据库中1353份事故调查报告,结合频数统计和卡方检验(Chi-square test)、克莱姆V系数(Cramer’s V coefficient)、斯皮尔曼等级相关系数(Spearman’s rank correlation coefficient)等相关性检验方法,从事故严重性、时间、空间、事故涉及人员、事故类别和事故致因六个维度进行了综合分析。结果表明:船舶修造事故低危事件频发而重大事故较少,工作受限事故和损失工作日事故的数量相对较多;事故集中在第二季度,但9月的每起事故伤亡率最高;近年来,工作日平均事故率大于非工作日事故率;船体车间、机电车间、分段车间和涂装车间为事故的主要发生地;事故涉及人员中初中教育水平的人员占比超过2/3;装配工、辅助工和电焊工是涉事最多的工种;腕及手、踝及脚是最易受到伤害的部位;船舶修造事故类型与特定的作业类型密切相关,物体打击、机械伤害和高处坠落事故常发生人员伤害;事故原因中人的不安全行为占比超过77%,其中7.01(操作错误,忽视安全,忽视警告)、7.10(有分散注意力行为)和7.06(冒险进入危险场所)是主要人为因素。事故严重程度维度中的国标与国际标准两个特征之间呈现最强的显著相关关系,在事故严重程度与其他维度的特征相关性分析中,国标与事故类别、伤害方式关联性相对较强。事故部门、事故类别和肇事人员的教育水平与事故严重程度中的国标、国际标准、直接经济损失和实际损失工时四个特征均显示出相关关系,且肇事人员和受伤人员的教育水平与直接经济损失呈现负相关关系,肇事人员的教育水平与实际损失工时也是负相关。

菜子湖水位变化对水质的影响

针对菜子湖水质对水位变化的响应问题,基于菜子湖国控断面水质和车富岭水文站水位监测数据,运用夏皮罗-威尔克检验、斯皮尔曼和皮尔逊相关系数法分析菜子湖水位与水质(TN、TP、COD、高锰酸盐指数等主要因子)之间的关系。结果表明:菜子湖年内水位呈现单峰变化,波动幅度较大,洪-枯季节性交替,水文节律明显,丰、枯水期平均水位落差3.79 m。菜子湖水位与TP浓度呈显著负相关(R=-0.604)。菜子湖水位在12 m左右时,湖区水质浓度维持在较低水平。菜子湖水位(尤其是枯水期)变化影响水质稳定达标及改善。此外,引江济淮工程调水导致菜子湖水文要素变化对水质的影响需进一步予以关注。

西南干热河谷降水蒸发变化趋势分析

应用Mann-Kendall和Spearman非参数趋势检验法对45 a西南干热河谷的雨季、枯季和年值降水、蒸发的变化趋势进行了显著性检验,在此基础上,应用基于分形理论的R/S方法对干热河谷未来降水和蒸发的变化趋势进行了预测分析。结果表明:45 a来,西南干热河谷降水变化主要呈上升趋势,趋势性强度以枯季—全年—雨季尺度递减,其中元谋站枯季和道街坝站年值变化显著,而蒸发总体呈十分显著的下降趋势,其中元谋站变化异常显著;未来一定时期内,干热河谷区内降水和蒸发的变化总体上均表现出较强持续性,即降水继续呈上升趋势,蒸发继续呈下降趋势,表明干热河谷区的降水和蒸发可能正朝向有利于人类生存和资源利用的良性方向发展。

长江上游时空相关气候要素的区域趋势诊断

构建融合时空相关性的区域Spearman秩次相关检验方法,诊断长江上游CRU数据集中年降水量、年平均气温和年潜在蒸散发量在各子流域的区域变化趋势。结果表明:各气候要素均表现出明显的正向空间(互)相关性,气温和蒸散发还呈现出正向高阶时间(自)相关性,2种因素都会导致区域趋势显著性被高估。若忽略该影响,则判断上游各子流域均发生了显著气候变化。新方法有效削减了时空相关性的影响,发现近百年来上游气候变化趋势尚不显著,降水仅在金沙江区显著增加,在川江流域略有减少,气温和蒸散发在1960年以后才显著上升。研究结果表明考虑时空相关性对减少趋势误判起着重要作用。

碳达峰国家达峰特征与启示

基于世界银行数据库1960~2020年数据,采用Mann-Kendall(MK)检验和Spearman's Rho(SR)检验,对全球219个国家及地区的CO_(2)排放及社会经济数据进行趋势分析.结果表明:MK检验和SR检验得出一致结论,共有42个国家和1个经济体联盟实现碳达峰,46个国家处于碳达峰平台期.多数国家碳达峰时具备以下特征:人均GDP达2×10^(4)~5×10^(4)美元,第三产业占比高于50%,化石能源消耗占比仍高于60%,且碳排放处于环境库兹涅茨曲线的下降阶段,经济发展与碳排放脱钩.借鉴已达峰国家的经验,中国应进一步调整能源结构,提高可再生能源消费占比;优化产业结构,加快构建以服务业为主导的国民经济新格局;制定区域差异化碳达峰目标,推动有条件的地区率先达峰.

巢湖西半湖富营养化时空变化趋势与成因分析

收集整理了巢湖西半湖6个国控监测点1983~2008年（26年）主要富营养化指标TP、TN、CODmn、Chla的监测数据,计算了6个监测点和西半湖总体26年的综合营养状态指数（∑TLI图示）时空变化情况。并用Spearm an秩相关系数分析检验了西半湖总体和6个监测点26年∑TLI年变化趋势。结果表明：按总平均∑TLI排列,6个监测点富营养化由重到轻依次为：南淝河入湖区（66.64）〉塘西（64.93）〉十五里河入湖区（63.35）〉派河入湖区（61.38）〉新河入湖区（59.51）〉西半湖湖心（59.18）;在显著水平0.05和0.01各点∑TLI均有上升趋势,其中十五里河入湖区（R=0.715）、新河入湖区（R=0.824）和西半湖湖心（R=0.811）以及西半湖总体（R=0.512）∑TLI有显著上升趋势,而南淝河入湖区（R=0.192）、塘西（R=0.045）和派河入湖区（R=0.325）上升趋势均不显著。最后在上述研究的基础上,对巢湖西半湖富营养化时空变化的成因进行了简要分析。

安太堡矿区复垦地植被种间关系及土壤因子分析

为研究安太堡矿区植被复垦过程中不同植物群落类型的种间关系及影响群落稳定性的外部环境因子,作者对矿区的植物群落和自然生境进行了野外调查。对森林、灌丛和草地3种群落分别在10m×10m、4m×4m和1m×1m的尺度上,采用校正的χ2检验、Spearman秩相关分析研究了不同群落类型中出现频率较高的物种之间的联结性,同时应用灰色关联识别对影响群落稳定性的土壤因子进行了识别。结果表明:草地群落中物种组成贫乏,以旱生种为优势类群,物种间既具有一定的联结性,又具有相当独立的分布格局。灌丛群落主要种整体呈现正联结,其组成成分仍以旱生或中旱生物种为主,部分中生性物种的出现及其与优势种的正相关关系都在一定程度上指示了灌丛群落向正向演替方向进行。森林群落主要种也整体呈现正联结,表明群落处于植被演替进程中一个相对稳定的过渡阶段。土壤因子与植物群落稳定性的关联顺序为:有机质>N>P>K>Cu>Mn>pH>Zn>电导率。总的来看,矿区现有森林群落配置方式是较灌丛群落和草地群落配置方式更适合于矿区特殊生境的群落类型,而土壤因子中有机质在决定群落稳定性方面发挥重要作用。此研究结果对制定该矿区植被恢复计划具有参考价值。

成人大骨节病髌骨不稳的影响因素及其相关性分析

目的探讨成人大骨节病患者年龄、Kellgren-Lawrence分级(K-L分级)、Wiberg分型与髌骨稳定性之间的相关性。方法横断面调查甘肃省岷县店村镇柏柳村、折庄村、建村成人大骨节病例143例,每位患者均拍摄数字化X线摄影(DR)膝关节正侧位片、髌骨轴位片,依据DR X线片测量Insall指数、外侧髌股角、沟角、适合角、髌骨外移率、髌股指数等髌骨稳定性相关参数;同时根据髌骨Wiberg分型结果将患者分为4组,根据临床KBD分度将患者分为3组,并对组间髌骨形态学参数进行单因素及多因素方差分析;应用Spearman检验分析髌骨Wiberg分型、临床KBD分度、影像学K-L分级三者与髌骨稳定性的相关性。结果 (1)髌骨Wiberg分型单因素方差分析(ANOVA)结果显示,外侧髌股角随着髌骨分型级数的增加而减小,适合角、髌骨外移率、髌股指数随着髌骨分型级数的增加而增大,6个参数P均<0.05,即表示这种增加或减小的组间差异有统计学意义;KBD临床分度的ANOVA检验结果示,外侧髌股角随着临床分度增大而减小,而适合角、沟角、髌骨外移率、髌股指数随着临床分度增加而增大,除Insall指数P>0.05外,其余5个参数P均<0.05,即表示这种增加或减小的组间总体差异有统计学意义。(2)Spearman检验显示:Wiberg分型与外侧髌股角、适合角、髌骨外移率、髌股指数呈强相关(R=0.752、0.582、0.533、0.735,P<0.05);与年龄、K-L分级无相关性(R=0.024、0.030,P>0.05)。K-L分级与年龄呈强相关(R=0.782,P<0.05);与其它参数均无相关性(P>0.05)。年龄与K-L分级、外侧髌股角呈强相关(R=0.782,0.506,P<0.05);与Wiberg分型、Insall指数不相关(R=0.024、0.053,P>0.05);与适合角、髌骨外移率、髌股指数均呈中度相关(R=0.403、0.361、0.475,P<0.05)。结论髌骨Wiberg分型是影响髌骨稳定性的重要因素,年龄对髌骨稳定性也有一定影响;K-L分级不影响髌骨稳定性。

太行山中段植物群落草本植物优势种种间联结性分析

植物种间关联研究对揭示植物对生境变化的响应及植被演替机制具有重要意义。运用2×2列联表、2χ检验方法对群落草本植物优势种进行总体相关性和种对间的联结性检验,应用Spearman秩相关系数刻画种对间的数量变化关系,对太行山中段植物群落草本层中重要值较高的32个优势种群、496个种对间的关联性进行定量研究。结果表明,太行山中段草本植物优势种整体上多呈现正关联,群落处于较稳定的演替阶段。其中2χ检验结果有75个种对呈极显著正关联,74个种对呈显著正关联,只有20个种对为不显著的负关联。Spearman秩相关分析结果有43个种对呈极显著相关,79个种对呈显著相关,只有6对为不显著的负相关。对生境要求相同或相似的种对表现出显著的正关联。χ2检验呈显著、极显著相关的种对数多于秩相关分析。

铁路路基沉降变形趋势的综合检验分析

为综合掌握路基沉降的变形过程,基于路基沉降的现场监测数据,提出下述方案：应用重标方差（V/S）分析、曼-肯德尔（M-K）检验和斯皮尔曼秩相关系数（SR）3种方法检验判断路基的整体变形和阶段性变形趋势。研究结果表明：在整体变形趋势的判断中,用这3种方法均得出路基沉降变形呈增长趋势,具有较好的一致性;在阶段性变形趋势的判断中,各阶段变形趋势存在差异,但也均呈持续增长趋势,与整体变形趋势结果相同,进一步验证了3种方法的可靠性和适用性。