王 瓊

(佳木斯水文局，黑龍江 佳木斯154002)

0 前 言

水文資料系列的一致性是指該數(shù)據(jù)系列在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)特征值分析時(shí)其短系列長(zhǎng)度樣本的代表性與總體樣本的代表性相近，也就是說(shuō)資料各長(zhǎng)度系列的統(tǒng)計(jì)特征相近，可以作為一個(gè)整體來(lái)使用，否則就應(yīng)剔除或修正某一短系列資料。

實(shí)際工作中經(jīng)常遇到雨量站遷移或流域氣候環(huán)境演變而出現(xiàn)的降雨資料是否具有一致性的問(wèn)題，該問(wèn)題是資料能否按一個(gè)統(tǒng)一總體來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)特征計(jì)算分析的前提。

有關(guān)文獻(xiàn)上介紹的常規(guī)分析資料系列一致性的方法主要是假定系列已不存在一致性，通過(guò)點(diǎn)繪各短系列資料的降雨～徑流相關(guān)點(diǎn)據(jù)，最后將前期降雨點(diǎn)據(jù)修正到近期降雨點(diǎn)群上來(lái)。該方法實(shí)際上就是對(duì)前期降雨數(shù)據(jù)直接進(jìn)行了一致性修正，而沒(méi)有對(duì)其是否偏離了允許限度進(jìn)行檢驗(yàn)，方法結(jié)果雖合理，但工作量較大，對(duì)一些總體系列符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)做了重復(fù)勞動(dòng)，降低了整體工作效率［1－3］。

本文利用假設(shè)檢驗(yàn)中t 檢驗(yàn)、F 檢驗(yàn)方法，對(duì)不同短系列降雨數(shù)據(jù)的總體性進(jìn)行檢驗(yàn)。如果通過(guò)檢驗(yàn)，說(shuō)明資料系列可視為同一總體，即總體資料具有一致性，并與采用一致性修正法的資料總體的統(tǒng)計(jì)特征值進(jìn)行對(duì)比分析，來(lái)判斷該方法的有效性。

1 假設(shè)檢驗(yàn)介紹

首先提出原假設(shè)，選擇統(tǒng)計(jì)量，從總體中抽取樣本找出統(tǒng)計(jì)量。統(tǒng)計(jì)量的分布常用正態(tài)分布、t 分布和F 分布。確定接受或舍棄區(qū)間。對(duì)原假設(shè)做出接受或舍棄的判斷，利用算出的統(tǒng)計(jì)量與選定臨界值比較。若統(tǒng)計(jì)量不屬于接受區(qū)間，則舍棄;反之則接受［4－6］。

F 檢驗(yàn)法通過(guò)比較兩組數(shù)據(jù)的方差，判斷精密度是否存在顯著性差異。F 檢驗(yàn)法計(jì)算公式為:

式中:x、y、m、n 分別代表系列樣本數(shù)據(jù)和樣本個(gè)數(shù)，且F 值服從第一自由度m －1 和第二自由度n －1 的F 分布。

根據(jù)F 分布表查得臨界值，如果F ＜F表，表明兩組數(shù)據(jù)沒(méi)有顯著差異。t 檢驗(yàn)用t 分布理論判斷系列間存在差異的概率。

即先假定兩個(gè)總體平均數(shù)之間沒(méi)有顯著差異;然后計(jì)算統(tǒng)計(jì)量t 值，本文有兩組樣本，其統(tǒng)計(jì)量T值的計(jì)算公式為:

式中:x、y、m、n 分別代表兩系列樣本數(shù)據(jù)和樣本個(gè)數(shù)，其自由度為m + n －2，查表得出t 臨界值并與計(jì)算t 值進(jìn)行比較，若計(jì)算︱t︱值小于臨界值則表明二系列數(shù)據(jù)差異不顯著，通過(guò)檢驗(yàn)。

2 實(shí)例分析

紅旗雨量站設(shè)立于1963年，1993年站址變動(dòng)遷移15 km。降雨資料系列自1963—2011年共49 a，測(cè)站遷移前有30 a連續(xù)資料，遷移后有19 a連續(xù)資料，先對(duì)其遷站前后資料進(jìn)行一致性分析。

利用Excel 進(jìn)行系列數(shù)據(jù)的f、t 檢驗(yàn)，Excel 的“數(shù)據(jù)分析”功能α =0.05，查表可知，F(xiàn)年降雨量=1.9＜F臨界值=2.11;︱t︱年降雨量= 0.2 ＜t臨界值=2.01，數(shù)據(jù)系列各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)值均小于臨界值，通過(guò)檢驗(yàn)，說(shuō)明該站遷移前后降雨資料可以視為同一總體連續(xù)應(yīng)用，也說(shuō)明具有一致性。F － 檢驗(yàn)成果表見(jiàn)表1，t 檢驗(yàn)成果表見(jiàn)表2。

表1 F－檢驗(yàn)成果表

表2 t 檢驗(yàn)成果表

3 結(jié) 語(yǔ)

數(shù)據(jù)一致性分析是選擇和利用水文資料進(jìn)一步分析計(jì)算的基礎(chǔ)，選擇f 檢驗(yàn)和t 檢驗(yàn)進(jìn)行資料一致性分析的優(yōu)勢(shì)是利用Excel 計(jì)算方便快捷，對(duì)優(yōu)選參數(shù)的取舍可以多次試算，這在手工計(jì)算時(shí)要耗費(fèi)很大的精力。

文中實(shí)例數(shù)據(jù)經(jīng)一致性修正法進(jìn)行修正后的統(tǒng)計(jì)量計(jì)算結(jié)果與原系列計(jì)算的統(tǒng)計(jì)量值基本一致(過(guò)程略)。說(shuō)明經(jīng)本次檢驗(yàn)已經(jīng)可以按一致性資料進(jìn)行處理，不必再進(jìn)行一致性修正［7－9］。

本文所述方法僅局限于以上兩種假設(shè)檢驗(yàn)均通過(guò)時(shí)各系列資料才可視為具有一致性的總體性，且資料系列不宜過(guò)長(zhǎng)，資料應(yīng)來(lái)源于同一總體，否則會(huì)出現(xiàn)通過(guò)偽檢驗(yàn)的錯(cuò)誤結(jié)論。文中所述方法僅供參考，實(shí)際工作時(shí)建議采用多種方法進(jìn)行對(duì)比分析。

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