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Relationship between Fire-Danger Weather and Forest Fire in Qiannan Area

黔南地区气象因子与森林火灾发生次数之间的关系


对黔南区春季防火期森林火灾数据进行分析,分别引入Poisson回归模型、负二项模型、零膨胀负二项模型和Hurdle模型拟合该地区火险天气森林火灾发生数,并对这些模型进行逐步筛选。结果表明: Poisson回归模型不适用于处理过度离散的数据,负二项回归模型相对于Poisson回归模型,比较适用于过离散数据;但是对于零个数过多的数据,这2类模型拟合效果较差,零膨胀负二项模型和Hurdle模型对这类数据有很好的解决办法。零膨胀负二项模型和Hurdle模型拟合效果优于其他2种模型,而且Hurdle模型好于零膨胀负二项模型。

In this study, based on data of the forest fire occurrence and meteorological variables in spring fireproofing period in Qiannan area, Poisson regression model, negative binomial model, zero-inflated negative binomial model and Hurdle model were respectively employed to predict the forest fires under fire-danger climate, and those models were compared with each other based on the prediction. The results showed that: Poisson regression model did not fit well into the over-dispersion data. Negative binomial distribution fitted better into the data than Poisson distribution. But both of them were not suitable for simulating zero drived dispersion data. Zero-inflated negative binomial regression model and Hurdle model were useful methods for such data. Zero inflated negative binomial regression model and Hurdle model performed better than other two models in predicting forest fires. Moreover, Hurdle model was even superior to zero-inflated negative binomial model.


全 文 :第 !" 卷 第 #$ 期
% $ # # 年 #$ 月
林 业 科 学
&’()*+(, &(-.,) &(*(’,)
./01!"!*/1#$
2345!% $ # #
黔南地区气象因子与森林火灾发生次数之间的关系!
肖云丹6鞠洪波6张雄清6纪6平
"中国林业科学研究院资源信息研究所6北京 #$$$;#$
摘6要!6对黔南区春季防火期森林火灾数据进行分析!分别引入 S/DVV/F 回归模型%负二项模型%零膨胀负二项模
型和 TPCU0N模型拟合该地区火险天气森林火灾发生数!并对这些模型进行逐步筛选& 结果表明’ S/DVV/F 回归模型
不适用于处理过度离散的数据!负二项回归模型相对于 S/DVV/F 回归模型!比较适用于过离散数据#但是对于零个
数过多的数据!这 % 类模型拟合效果较差!零膨胀负二项模型和 TPCU0N模型对这类数据有很好的解决办法& 零膨
胀负二项模型和 TPCU0N模型拟合效果优于其他 % 种模型!而且 TPCU0N模型好于零膨胀负二项模型&
关键词’6森林火灾# 火险天气# S/DVV/F 回归模型# 负二项模型# 零膨胀负二项模型# TPCU0N模型
中图分类号! &"8%1%666文献标识码!,666文章编号!#$$# A"!::"%$####$ A$#%: A$8
收稿日期’ %$#$ A$7 A#$# 修回日期’ %$#$ A$9 A%"&
基金项目’ 中国林业科学研究院资源信息研究所科研基金"(Qk(+%$$:$!$ &
!纪平为通讯作者&
Q*&#$%,’/;%"2*$?**’5%-*PH#’4*-I*#$;*-#’(5,-*/$5%-*%’b%#’’#’=-*#
LDI/OPFUIF6JP T/FEY/6n?IFELD/FElDFE6JDSDFE
"C2&’-’0’%#;"#$%&’>%�$.%&C2;#$G1’-#2 J%./2-S0%&! )3"6D%-Q-2+ #$$$;#$
=2/$-#:$’6(F 4?DVV4PUW! YIVNU /F UI4I/X4?NX/CNV4XDCN/33PCCNF3NIFU @N4N/C/0/ED3I0[ICDIY0NVDF VKCDFEXDCNKC//XDFE
KNCD/U DF ]DIFFIF ICNI! S/DVV/F CNECNVVD/F @/UN0! FNEI4D[NYDF/@DI0@/UN0! N^C/‘DFX0I4NU FNEI4D[NYDF/@DI0@/UN0IFU
TPCU0N@/UN0MNCNCNVKN34D[N0WN@K0/WNU 4/KCNUD344?NX/CNV4XDCNVPFUNCXDCN‘UIFENC30D@I4N! IFU 4?/VN@/UN0VMNCN
3/@KICNU MD4? NI3? /4?NCYIVNU /F 4?NKCNUD34D/F5+?NCNVP04VV?/MNU 4?I4’ S/DVV/F CNECNVVD/F @/UN0UDU F/4XD4MN0DF4/
4?N/[NC‘UDVKNCVD/F UI4I5*NEI4D[NYDF/@DI0UDV4CDYP4D/F XD4NU YN4NCDF4/4?NUI4I4?IF S/DVV/F UDV4CDYP4D/F5GP4Y/4? /X
4?N@MNCNF/4VPD4IY0NX/CVD@P0I4DFE N^C/UCD[NU UDVKNCVD/F UI4I5nNC/‘DFX0I4NU FNEI4D[NYDF/@DI0CNECNVVD/F @/UN0IFU
TPCU0N@/UN0MNCNPVNXP0@N4?/UVX/CVP3? UI4I5nNC/DFX0I4NU FNEI4D[NYDF/@DI0CNECNVVD/F @/UN0IFU TPCU0N@/UN0
KNCX/C@NU YN4NC4?IF /4?NC4M/@/UN0VDF KCNUD34DFEX/CNV4XDCNV5f/CN/[NC! TPCU0N@/UN0MIVN[NF VPKNCD/C4/ N^C/‘
DFX0I4NU FNEI4D[NYDF/@DI0@/UN05
>*9 ?,-(/’6X/CNV4XDCN# XDCN‘UIFENCMNI4?NC# S/DVV/F CNECNVVD/F @/UN0# FNEI4D[NYDF/@DI0@/UN0# N^C/‘DFX0I4NU FNEI4D[N
YDF/@DI0@/UN0# TPCU0N@/UN0
66森林火灾是一种自然灾害!主要与火险天气
有关!这是决定防火季节开始和结束的主要依据&
所谓火险天气就是利于森林发生火灾的气象条
件!如降水%气温%空气相对湿度%风速等等!这些
气象因子都能直接影响森林火灾的发生 "张尚印
等! %$$$# SIPVIV! %$$!$ & 因此!可以通过对这些
气象因素的分析!找出有用的信息!为森林火险预
报提供帮助& 在美国%加拿大和澳大利亚等国发
展了森林火险分级方法!通过对多种气象条件的
分析确定火灾风险!为当地森林火灾的预报工作
提供理论依据 "GCIUV4/3Z %’1*!#;;:# -NN%’1*!
%$$%$ &
我国学者对森林火灾和气象条件的关系也做了
不少研究"宋卫国等! %$$8$& 这些研究大都采用定
向描述或简单的线性回归进行模拟分析& 然而从林
火发生次数的数据结构看!简单的线性回归已不能
满足森林火灾的预报要求 "郭福涛等! %$#$ $&
S/DVV/F 模型和负二项回归模型作为计数资料模型
分析的基本方法应用广泛& 而在实际问题研究中!
又常常遇到观察事件发生数中含有大量的零!林火
的月 发 生 数 正 是 属 于 多 零 现 象 " N^C/ UCD[NU
UDVKNCVD/F$!此时 S/DVV/F 回归模型和负二项回归模
型就无能为力了!有时即便强行实现!也会给分析结
果带来失真的解释"曾平等! %$$:$& 零膨胀负二项
模型和 TPCU0N模型在于处理过离散数据时!能够解
决零计数过多的问题& 为此!考虑到林火数据结构
6第 #$ 期 肖云丹等’ 黔南地区气象因子与森林火灾发生次数之间的关系
特点!本研究基于黔南区春季防火期森林火灾发生
次数和火险天气数据!采用 S/DVV/F 回归模型%负二
项回归模型%零膨胀负二项模型和 TPCU0N模型对林
火发生次数进行模拟研究!着重介绍了零膨胀负二
项模型和 TPCU0N模型!并对这些模型进行逐步筛
选!找出最合适的模型!为黔南区森林火灾的预报工
作提供理论基础&
#6研究区概况与数据来源
@F@A研究区概况
黔南布依族苗族自治州 "黔南州$位于贵州省
中南部!总面积 %18% 万 Z@%!地理位置为 %9=$!b(
%"=%;b*!#$8=%#b(#$:=#:b)!行政所辖 #% 个县市!
分别为瓮安%福泉%贵定%龙里%长顺%惠水%都匀%平
塘%独山%三都%罗甸和荔波& 黔南州地势西北高%东
南低!地貌类型多样!以山地为主& 气候属亚热带季
风湿润气候区!其特点是季风气候明显!四季分明!
冬无严寒!夏无酷暑!降雨充沛!雨热同季!湿度较
大!日照偏少!立体气候明显& 多年平均气温稳定在
#718 c#;18 d!大于 #$ d积温 7 79$ c9 9$$ d!呈
现南部高北部低%东部高西部低的分布特点& 平均
年日照 # #$$ c# 7$$ ?!无霜期 %!$ c7%$ 天!年平均
降雨量 # #$$ c# !$$ @@!年平均相对湿度 :$> c
:7>& 黔南州是贵州省重点森林火险区之一& 全州
历年来冬%春旱严重!往往冬旱连春旱%气候干热!高
火险等级天气时间长!也是全省最先进入和最晚结
束防火期的地区&
@FCA数据来源
本研究所用数据取自黔南地区 #% 个县 #;;8(
%$$" 年间 #(! 月春季防火期林火数据和气象数
据& 气象因子主要有月最高气温"J@I_$!月平均最
高气温"J@$!月平均相对湿度"M@$!月最小相对湿
度"M@DF$!月平均风速" ,@$!月最大风速" ,@I_$!月
降雨量">I$和月蒸发量"<[$& 本研究利用上个月
的气象数据预测下个月的火灾发生数!总共有 !7%
个样本数据!随机选取 7$$ 个数据作为建模数据!其
余剩下的 #7% 个作为模型检验数据& 表 # 为气象因
子统计表&
表 @A黔南地区春季防火期月气象因子
)#2B@AD*$*,-,&,4%:#&7#-%#2&*/%’/"-%’4 0%-*"-*7*’$%,’"*-%,(,0b%#’’#’#-*#
变量
.ICDIY0NV
建模数据 QD4UI4I 检验数据 .I0DUI4D/F UI4I
最小值
fDF
最大值
fI_
均值
fNIF
标准差
&H
最小值
fDF
最大值
fI_
均值
fNIF
标准差
&H
月最高气温TDE?NV44N@KNCI4PCNKNC@/F4?ad #$1; 7"1! %819:$ 917"" #!1# 7817 %91$$! !19!!
月平均最高气温fNIF ?DE?NV44N@KNCI4PCNKNC@/F4?ad 71; 7$1" #91!$: 817$# !1" 7#1" #918;; 81!!#
月平均相对湿度fNIF 0/MNV4CN0I4D[N?P@DUD4WKNC@/F4?">$ !71: #7717 ""1777 ;1$%# #; ;818 ""1!!# :1;%7
月最小相对湿度-/MNV4CN0I4D[N?P@DUD4WKNC@/F4?">$ 7 98 7$1"#8 :1:#9 7 97 %;19 "1;;7
月平均风速fNIF MDFU [N0/3D4WKNC@/F4?a"@)VA#$ $1% 7 #17;$ $19"" $1! 71; #18#$ $1988
月最大风速TDE?NV4MDFU [N0/3D4WKNC@/F4?a"@)VA#$ # #$ 91:#: #1;:" % #71# 81%"! #1:9#
月降雨量kIDFXI0KNC@/F4?a@@ %%1: #!"1# "$1:!% #81#"8 %%1: #!"1# 881%9; %81;%%
月蒸发量)[IK/CI4D/F KNC@/F4?a@@ $1# ###1! 771%;: %%19%! %1: #7$1: 7!1#77 %91#8$
%6数据分析
CF@A零数据分布
在本研究中!首先对黔南地区春季防火期森林火
灾发生数进行简单分析!从直方图"图 #$可以看出!
频数分布向左偏!共有 99 个月没有发生森林火灾!这
也恰恰说明了林火数据中存在着大量的零数据&
CFCA多重共线性检验
本研究中!选取月最高温度%月平均最高温度%
月平均相对湿度%最小相对湿度%月平均风速%月最
大风速%月降雨量%月蒸发量 : 个主要气象因子来建
立黔南区春季防火期森林火灾发生次数模型& 为了
提高参数估计的有效性!要尽可能去掉彼此间线性
相关的气象因子!为此!在建模之前对所选的气象因
图 #6森林火灾发生数直方图
QDE5#6TDV4/ECI@/XX/CNV4XDCNV
;%#
林 业 科 学 !" 卷6
子进行多重共线性检验& 共线性检验指标有多个!
本研究选取方差膨胀因子 ".(Q! [ICDIF3NDFX0I4D/F
XI34/C$& 当方差膨胀因子 ".(Q$的值越大!说明自
变量 Q与其他自变量间存在共线性的可能性越大&
通常当 .(Q<#$ 时!便认为变量 PQ与其他变量之间
存在多重共线性& 根据表 %!.(Q的取值最大都不超
过 !!因此!可以认为这 : 个气象因子间都不存在共
线性& 共线性检验的结果见表 %&
表 CA气象因子多重共线性检验
)#2BCA)*/$,0+<&$%P:,&%’*#-%$9 0,-+*$*,-,&,4%:#&7#-%#2&*/
气象因子 .ICDIY0N J@I_ J@ M@ M@DF ,@ ,@I_ >I <[
方差膨胀因子 .(Q #1##8 7 %1$:; 7 #1#9$ $ #1!;! 7 %1#"9 8 #1;#$ 9 %1!8" # #1##9 ;
CFEA模型评价
为了比较 S/DVV/F 模型%负二项模型%零膨胀负
二项模型和 TPCU0N模型的拟合情况!通过绝对误差
"GV$和 ,(’值 "IZIDZNDFX/C@I4D/F 3CD4NCD/F$统计量
进行比较& 此外!本文将选用 .P/FE"#;:;$的模型
择优检验方法!.P/FE在 % 个模型解释能力相等的
假设下得到 Z统计量并进行似然比检验!极大地提
高了模型择优的效果&
GVT("(-Uj(-$V2! "#$
,(’TU%-/E9 c%F& "%$
式中!2 为样本数!(-为观测值!j(-为预测值!F为模
型中参数个数!-/E9 是以自然数为底的似然对数&
本研究中!S/DVV/F 模型%负二项模型%零膨胀负二项
模型和 TPCU0N模型的参数估计均在 >统计软件中
完成&
76研究方法与结果
森林火灾的发生与火险天气密切相关!也就是
与降水量%气温%空气相对湿度%风速等气象因子有
关!本研究主要利用这些气象因子建立林火次数
模型&
EF@A.,%//,’模型的拟合结果分析
S/DVV/F 回归模型是一种常用的离散数据计算
方法"恽振先! #;;%# GID0NC%’1*!#;;"# fIFUI0I^
%’1*!#;;"$& 由于 S/DVV/F 模型和负二项模型比较
常见!文中未一一列举& 根据模型的参数统计 ’检
验结果!剔除掉不显著的变量!最终得到 S/DVV/F 模
型的参数估计值及评价统计量"表 7$&
由数据分析得知!林火数据过于离散!由于
S/DVV/F 回归均数和方差相等"NlPD‘UDVKNCVD/F$ 的假
设条件过于严格!使得 S/DVV/F 回归模型不再适用!
这时可以考虑下负二项模型&
EFCA负二项回归模型的拟合结果分析
负二项分布是一种离散型的分布!它是 S/DVV/F
分布和对数分布 % 个基础分布的复合分布!主要用
于描 述 超 方 差 的 事 件 发 生 频 数 的 发 生 规 律
"BIECI/ZI! %$$9# hCNNFN! %$$:# 许飞! %$$;$& 与
S/DVV/F 模型一样!去掉不显著的变量!负二项模型
的参数估计及评价统计量见表 !&
表 EA.,%//,’模型的参数估计及模型评价!
)#2BEA.#-#+*$*-*/$%+#$%,’/#’(+,(*&
*7#&<#$%,’0,-.,//%,’+,(*&
参数
SICI@N4NC
估计值
)V4D@I4D/F
标准误
&)
@C" < ?$
截距 (F4NC3NK4 71%89 " $17$7 : m%)A#8!!!!
J@I_ A$1$%8 % $1$$" # $1$$$ %!!!!
M@ A$1$$; 8 $1$$% ; $1$$$ "!!!!
M@DF $1$$8 9 $1$$7 ! $1$9# "!
,@ A$1!#% # $1$8! % #1!#)A#$!!!!
,@I_ $1#!" $ $1$#; # #198)A#!!!!!
>I A$1$$! $ $1$$# 9 $1$$; $!!!
绝对误差 GV A$1!#" #
,(’ % 97"188;
66!显著水平 &DEFDXD3IF40N[N0’ $1$$#!!!!# $1$#!!!# $1$9!!! $1#!5
下同 +?NVI@NYN0/M5
表 GA负二项模型的参数估计及模型评价
)#2BGA.#-#+*$*-*/$%+#$%,’/#’(+,(*&
*7#&<#$%,’0,-’*4#$%7*2%’,+%#&+,(*&
参数
SICI@N4NC
估计值
)V4D@I4D/F
标准误
&)
@C" < ?$
截距 (F4NC3NK4 #18!7 " $1%78 # 717:)A#%!!!!
,@ A$17:8 8 $1#9: 8 $1$#! :!!
,@I_ $1#$% " $1$!: 8 $1$7! 9!!
绝对误差 GV A$178# !
,(’ # 88%18:9
66由表 7 和表 ! 可以看出!S/DVV/F 模型的绝对误
差为 A$1!#" #! ,(’值为 % 97"188;# 负二项模型
的绝对误差为 A$178# !!,(’值为 # 88%18:9& 因
此!相对于 S/DVV/F 分布!负二项分布拟合效果应该
比较好"f3’P0IE? %’1*!#;:;$& 另外!.P/FE检验
的检验值为 A"1$:" #88!@值为 81:!! %;)A#7 m
$1$$$ #!效果显著!说明负二项分布模拟效果优于
S/DVV/F 分布&
负二项分布与 S/DVV/F 分布不同的地方就是多
# 个离散参数!它能够解释数据的离散程度!因此!
它比 S/DVV/F 分布更具有适用性 "fI3*ND0%’1*!
%$$;$& 虽然负二项模型比 S/DVV/F 模型弹性好!但
$7#
6第 #$ 期 肖云丹等’ 黔南地区气象因子与森林火灾发生次数之间的关系
是对于零个数较多的数据!其拟合也不是很理想&
森林火灾发生的次数!并不是每月都发生!因此
在统计每月发生次数时!就会有大量的零!由此带来
数据 的过度 离 散 " N^C/UCD[NU UDVKNCVD/F $! 此 时
S/DVV/F 回归模型和负二项回归模型就无能为力了!
有时即便强行实现!也会给所分析的结果带来失真
的解释& 零膨胀负二项模型的优势在于处理过离散
数据!能够解决零计数过多的问题!即数据中出现的
异质性问题"方差大于均值$&
EFEA零膨胀负二项模型及拟合结果分析
零膨胀负二项模型就是为了拟合零过多数据而
发展起来的"-I@YNC4! #;;%# RN0V? %’1*!#;;8$!它
实际上是从零分段而建立一个混合的概率分布!它
将观察数据分为结构零部分和离散部分并分别建立
模型!从而处理事件发生数中过多零的问题&
在零膨胀负二项模型中!零数据有 % 个主要来
源’ 一是那些从未可能发生的零部分# 二是在
S/DVV/F 或负二项理论分布下没有发生的离散部分
")VZN0V/F %’1*!%$$;$& 对于零膨胀负二项模型中
的离散部分类似于负二项模型!利用广义线性模型
的方法估计参数!而对于结构零部分!-I@YNC4
"#;;% $ 提 出 利 用 0/ED4函 数 进 行 连 接& 令
0/ED4"=$ T3T’P-!这样就确保估计出来的 =较合
理的&因此!零膨胀负二项模型为’
(T)_K""# c"%P# c"7P% c
, c"2c#P2$! "7$
0/ED4"=$ T’# c’%P# c’7P% c, c’2c#P2& "!$
零膨胀负二项模型参数统计及模型评价见表 9&
表 NA零膨胀负二项模型的参数估计及模型评价
)#2BNA.#-#+*$*-*/$%+#$%,’/#’(+,(*&
*7#&<#$%,’0,-‘SK1+,(*&
参数
SICI@N4NC
估计值
)V4D@I4D/F
标准误
&)
@C" < ?$
离散部分 ’/PF4@/UN0
截距 (F4NC3NK4 %1#78 8 $1%89 ; ;17%)A#8!!!!
J@I_ A$1$$; % $1$$9 $ $1$8" !!
,@ A$17"# ; $1#99 7 $1$#8 "!!
,@I_ $1#!7 # $1$!9 % $1$$# 9!!!
>I A$1$$8 ! $1$$% " $1$%# #!!
零部分 nNC/@/UN0
截距 (F4NC3NK4 $1$98 # $1;$; 9 $1;9# $
>I A$1$!$ " $1$%$ % $1$!! !!!
绝对误差 GV $1$$# %
,(’ # 89!1!;%
66由表 ! 和表 9 可以看出!负二项模型的绝对误
差为 A$178# !!,(’值为 # 88%18:9# n(*G模型的
绝对误差为 $1$$# %!,(’值为 # 89!1!;%& 因此!相
对于负二项回归!零膨胀负二项回归模型拟合效果
比较好& 另外!.P/FE检验的检验值为 A%1%#% $$9!
@值为 $1$#7 !:7 #9 m$1$9!在 $1$9 置信水平上效
果显著!说明零膨胀负二项模型模拟效果优于负二
项模型&
EFGA8<-(&*模型及拟合结果分析
模拟多零数据的模型不止只有零膨胀负二项模
型!fP0I?W"#;:8$ 提出了 TPCU0N模型!该模型广
泛应用于经济领域!是解决多零现象的又一个模型!
而且模拟多零数据的结果也较好 "J/FNV! #;:;#
f/XI4! %$$9# hC/PFU! %$$" $& TPCU0N模型又叫
+M/‘KIC4模型 "’I@NC/F %’1*!%$$9$!它分为 % 部
分’ 一是截尾计数函数来模拟正的计数部分!如
S/DVV/F 分布%几何分布或负二项分布等# 另一部分
是 TPCU0N部分模拟零个数& TPCU0N部分函数可以
是二项分布或者是截尾计数分布等& 简单的 TPCU0N
模型是将样本中所有零值从非零值中分离出来!在
零处设定一个函数!对非零处过程用另一个函数
确定&
由于模拟 TPCU0N部分和正的计数有多种概率
函数!考虑到火灾数据结构的特点!研究利用负二项
分布 函 数 来 描 述& 在 TPCU0N部 分! 令 (#- T
N_K"Eh-)#$ 为负二项分布的期望&同样!在正的计数
部分!令 (%- TN_K"Eh-)%$ 为负二项分布的期望&有
指示函数’
CT
# (-g$
$ (-T{ $& "9$
66由概率函数可推导出这 % 部分的似然函数和
TPCU0N模型的似然函数’
9#")#!*#$ T(
2
-T#
"CU#$0F@"(-T$$ c
(
2
-T #
C0F0# U@"(-T$$1!
9%")%!*%$ T(
2
-T#
C0F@"(-g$$!
9")#!)%!*#!*%$ T9#")#!*#$ c9%")%!*%$& "8$
式中!9#")#!*#$为 TPCU0N部分的似然函数!9% ")%!
*%$为正的计数部分的似然函数& 假设这 % 部分独
立!那么 TPCU0N模型的极大似然值就是这 % 部分的
极大似然值之和&
上述 ! 类模型!不管是回归参数或者是离散参
数都是通过极大似然估计法估计出来 "’I@NC/F %’
1*!%$$9# nND0NDV%’1*!%$$:$!并均在 >统计软件
中完成& TPCU0N模型的参数估计及模型评价见
表 8&
#7#
林 业 科 学 !" 卷6
由表 9 和表 8 可以看出!n(*G模型的绝对误差
为 $1$$# %!,(’值为 # 89!1!;%# TPCU0N模型的绝对
误差为 $1$$$ !!,(’值为 # 8!81;9"& 因此!相对于
零膨胀负二项回归模型!TPCU0N模型拟合效果比较
好& 然而!.P/FE检验的检验值为 A#1%$" 78!!@值
为 $1##7 8!8 <$1$9!在 $1$9 置信水平上效果不显
著& 另外!从模拟无发生林火的结果上看 "表 "$!
TPCU0N模型拟合比 n(*G模型拟合更精确& 因此!
综合这几类评价指标!TPCU0N模型优于零膨胀负二
项模型&
表 VA8<-(&*模型参数估计及模型评价
)#2BVA.#-#+*$*-*/$%+#$%,’/#’(
+,(*&*7#&<#$%,’0,-8<-(&*+,(*&
参数
SICI@N4NC
估计值
)V4D@I4D/F
标准误
&)
@C" < ?$
离散部分 ’/PF4@/UN0
截距 (F4NC3NK4 %1#%: ! $17## 7 717)A#%!!!!
J@I_ A$1$#7 7 $1$$8 " $1$9!!
,@ A$1!"8 8 $1#:# " $1$$: "!!!
,@I_ $1#": # $1$9% ! $1$$$ 8!!!!
>I A$1$$" $ $1$$7 # $1$%" "!!
零部分 nNC/@/UN0
截距 (F4NC3NK4 $198" # $1!#" 9 $1#"! !
>I $1$#! # $1$$8 % $1$%% ;!!
绝对误差 GV $1$$$ !
,(’ # 8!81;9"
表 WA‘SK1模型和 8<-(&*模型零个数预测比较
)#2BWA3,+"#-%/,’,0"-*(%:$%’4 *^-, :,<’$/
0,-‘SK1#’(8<-(&*+,(*&
零个数实际值 2YVNC[NU N^C/3/PF4V n(*G TPCU0N
99 9; 99
图 %6TPCU0N模型的实际值与预测值
QDE5%6SCNUD34NU [I0PN/XTPCU0N@/UN0[V5/YVNC[NU [I0PN
!6模型检验
根据选出的最优模型 TPCU0N模型!利用检验数
据进行检验!得到如下结果!见图 % "实际值为森林
火灾的实际发生数!预测值是根据 TPCU0N模型所拟
合的森林火灾发生数$& 由图 % 可知 TPCU0N模型拟
合的结果相对比较好&
96结论
在黔南地区春季防火期火险天气下林火发生数
属于多零 " N^C/‘DFX0I4NU$现象!因此!对于一般的计
数过程!用标准的泊松分布%负二项分布等常用的计
数模型用来拟合不能得到比较理想的结果!而零膨
胀负二项模型在处理这类问题时的拟合效果有明显
改善& 实例研究也表明零膨胀负二项模型拟合效果
比 S/DVV/F 模型%负二项模型拟合的效果好!与郭福
涛等 " %$#$ $ 的结论一致& 而且!本文所引入的
TPCU0N模型!在预测黔南地区春季防火期森林火灾
发生数的精度比零膨胀负二项模型高!得到的
TPCU0N模型为’
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因此!相对于其他 7 种模型!利用 TPCU0N模型预测
黔南地区春季防火期下月森林火灾发生次数!能够
较好地为林火发生预报工作提供理论支持& 但是!
由于本研究周期为 # 个月!相对较长!若能获得旬的
数据!TPCU0N模型预测的效果应该会更好!那么黔南
区火险天气森林火灾的预测精度将会大幅度提高&
参 考 文 献
郭福涛5%$#$5基于负二项和零膨胀负二项回归模型的大兴安岭地
区雷击火与气象因素的关系5植物生态学报! 7! " 9 $ ’ 9"#
A9""5
宋卫国! 马6剑! &I4/? B! 等5%$$85森林火险与气象因素的多元相
关性及其分析5中国工程科学! : "%$ ’ 8# A885
徐6飞5%$$;5负二项回归模型在过离散型索赔次数中的应用研
究5统计教育! "!$ ’ 97 A995
恽振先5#;;%5S/DVV/F 回归模型估计启东肝病高危人群 #! 年随访
资料的 S,k5中国公共卫生学报! ##"!$ ’ #;" A%$$5
曾6平! 刘桂芬! 曹红艳5%$$:5零膨胀模型在心肌缺血节段数影
响因素研究中的应用5中国卫生统计! %9"9$ ’ !8! A!885
张尚印! 祝昌汉! 陈正洪5%$$$5森林火灾气象环境要素和重大林
火研究5自然灾害学报! ;"%$ ’ ### A##"5
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6第 #$ 期 肖云丹等’ 黔南地区气象因子与森林火灾发生次数之间的关系
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!责任编辑6朱乾坤"
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