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淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理参赛队员：黄华鸿参赛队员：陈强参赛队员：王玉婷带队指导老师：管强2016年06月07日目录摘要 (1)一、问题重述 (2)1.1问题背景 (2)1.2问题提出 (2)二、问题分析 (2)2.1问题一的分析 (2)2.2问题二的分析 (2)2.3问题三的分析 (3)2.4问题四的分析 (3)2.5问题五的分析 (3)三、问题假设 (3)四、模型建立 (3)4.1问题一的解答 (3)4.1.1数据处理 (3)4.1.2数据分析 (3)4.2问题二的解答 (6)4.2.1模型建立 (6)4.3问题三的解答 (9)4.4问题四的解答 (10)4.5问题五的解答 (12)五、模型评价 (12)5.1模型的优点 (12)5.2模型的缺点 (12)六、参考文献 (12)附录 (13)淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理摘要目前在我国水产养殖中，池塘养殖产量约占淡水养殖的绝大部分。
但是，随着淡水生态系统水体污染和富营养化进程的加剧，经常导致浮游生物高密度发生，诱发大面积水华。
水华的发生不仅仅直接影响了养殖对象的正常生长发育，而且在严重时大量排泄废水还会造成淡水资源污染，并破坏养殖生态系统的平衡，导致养殖对象的不同程度死亡，造成巨大经济损失。
为此我们通过研究淡水养殖池塘相关主要理化因子，主要浮游生物数据及鱼虾生成等数据分析水华发生的原因，控制并预测水华的发生，从而提高养殖产量，减小环境污染等。
通过对水华发生的了解，加强大家环保意识。
首先，针对问题一，我们将各池中两个样本点数据的平均值代表整个池塘的数据，通过Excel进行数据处理并绘制柱形图，从而得出水体、底泥与间隙水中常见主要理化因子之间的关系，并分析原因。
针对问题二，我们主要选取溶氧、COD、盐度、透明度、总磷和总氮为主要指标。
运用spss的主成分分析与聚类分析，我们得出了四个池塘水体质量的优劣排序与分类，同时分析出虾池鱼池对水体的影响。
湖水的自我净化问题摘要本题是一容积为V的大湖受到某种物质污染，从某时刻起污染源被切断，湖水开始更新，更新速率为r，建立求污染物浓度下降至原来的3%需要多长时间的数学模型问题。
解决本问题需要用到微元法的思想，也就是在很小的时间内流出的湖水污染物浓度不变，然后利用湖水污染物的变化量等于流出湖水的污染量建立等式关系，对该等式求导后得出一个微分方程，利用Matlab中dsolve 函数解该微分方程，求得污染物浓度下降至原来的3%所需时间为440.4天。
本模型涉及到解微分方程，所以模型的应用很广泛，可以应用到动态分析问题中，利用该模型可以解决大量实际生活和生产问题。
关键词：微元法；微分方程；动态分析；Matlab一、问题重述1.1背景资料与条件有一容积为V （单位：3m ）的大湖受到某种物质的污染，污染物均匀的分布在湖中。
若从某时刻起污染源被切断，设湖水更新的速率是r （单位：3/m d ）。
试建立求污染物浓度下降至原来的3%需要多长时间的数学模型。
1.2需要解决的问题在湖的容积为35.176*10^12()m ，湖水更新速率为34.121*10^10(/)m d 的条件下，求污染终止后，污染物下降到原来的3%所需的时间。
二、基本假设2.1模型的假设1) 假设一：湖水保持体积V 不变。
2) 假设二：污染物始终均匀的分布在湖中。
（假设合理性见背景资料与条件。
）3) 假设三：在很小的时间内污染物浓度不变。
（微元法思想）2.2本文引用数据、资料均真实可靠。
三、符号说明3.1模型的符号说明A:():w t t 时刻湖区的污染物浓度。
B:(0):w 表示初始时刻湖中水的污染浓度。
C: t 为污染源切断后湖水更新的时间(单位：天)。
四、模型的建立与求解4.1模型的建立从开始到t 天内湖水含污染物改变量为：由于流入湖中的水没有污染物，所以t 天内更新流出污染物量为：利用湖水污染物的变化量=流出湖水的污染量得：对t 求导得微分方程为：r t w dtt Vdw )()(-=, 变换后可得：()()dw t w t r dt V-=， 然后利用Matlab 中dsolve 函数求解微分方程，代入()3%(0)w t w =求得时间t 。
目录第一部分设计任务与调研 (1)第二部分设计说明 (3)第三部分设计成果 (4)第四部分结束语 (13)第五部分致谢 (14)第六部分参考文献 (15)第一部分设计任务与调研1、设计任务:通过对不同养殖水体进行观察与研究，了解池塘养殖良好水质的一般特征，以及池塘水体的理化指标（PH值、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等）异常对养殖品种的危害，同时进一步掌握如何针对性的处理理化指标的异常。
2、设计思路:养鱼即养水，这个道理已经被人们所公认，但是什么样的水是好水，或者说好水有什么标准，则不是所有人都知道的。
现在水质的重要性和必要性已经被人们认可，很多养殖户和技术员均有水质测量盒乃至比较先进的水质测量仪器。
但是很多人不能正确的使用水质测量仪器，分析测量结果，并将测量的结果用来指导生产，从而产出无公害、无污染的水产品。
3、设计方法:（1）在综合实践的前提下，查阅相关资料，并设计方案；（2）选择池塘定时测量养殖水体的PH值、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢的含量并记录数据；（3）结合养殖户的投饵，下肥等日常管理以及天气变化归纳总结出导致水质理化指标异常的原因并做好记录；（4）总结出针对性的水质理化指标异常的处理方案，并对选择池塘进行调控防治；（5）收集整理数据，撰写方案设计书。
4、课题相关资料:渔业水质标准(GB11607-89) :GB6920水质PH值的测定、GB7481水质氨的测定、GB748水质溶解氧的测定图1养殖水体现状图2 水质的日常测定图3养殖前池塘地质处理5、调研的目的和总结（1）调研的目的:俗话说：“养鱼先养水，好水养好鱼。
”水是鱼、虾、蟹、鳖、龟、蛙等水产养殖动物的生活环境，水质的好坏直接影响水产养殖动物的生长和发育，从而影响到产量和经济效益。
每一种水产动物都需要有适合其生存的水质条件，水质若能满足要求，养殖动物就能顺利生长发育，如果水质的一些基本指标超出生物的适应和忍耐范围，轻者养殖动物生长速度缓慢，成活率降低，饲料系数提高，经济效益下降，重者养殖动物全部死亡，或是通过某些途径危害到人体的健康。
污水处理和渔业持续收获的数学建模关于污水处理的数学建模摘要因为全球经济的日益增长中国经济也随之快速发展，经济发展的越快，就不可避免的破坏更多的自然环境，所以环保问题已经成为一个不容忽视的问题，而与每个居民的日常生活密切相关的就是水资源问题，因此对于污水处理这一特殊的问题我们在解决时就应该本着高效的原则去实施，在这个污水处理问题中，我们先建立了一般情况下的模型，然后将该模型应用到实际问题中从而解决了实际问题。
在模型的建立中我们要考虑工厂的净化能力，江水的自净能力，在保证江水经这一系列的处理后在到达下一个居民点后要达到国家标准，还要花费最少，对该问题进行全面的分析后可知这是一个运筹学方面关于线性规划的最优解问题，在该模型的建立中我们针对江水污水浓度在每个居民点之前小于国家标准这一条件对其建立线性约束条件，然后综合考虑费用最小，在结合三个处理厂各自的情况后关于费用抽象数模型的目标函数，，然后应用LINDO软件求解该问题得到当三个处理厂排出的污水浓度分别为40 mg/l，20 mg/l，50 mg/l时，此时我们得到使江面上所有地段的水污染达到国家标准,最少需要花费费用为500万元。
当从三个处理厂出来的污水浓度分别为 62.222225mg/l，60mg/l，50mg/l,时，此时如果只要求三个居民点上游的水污染达到国家标准最少需要花费费用为188.8889万元。
问题的提出设上游江水流量为1000（1210L/min），污水浓度为0.8（mg/L），3个工厂的污水流量均为5（1210L/min），污水浓度（从上游到下游排列）分别为100，60，50（mg/L），处理系数均为1（万元/（（1210L/min）×（mg/L））），3个工厂之间的两段江面的自净系数（从上游到下游）分别为0.9和0.6。
国家标准规定水的污染浓度不超过1（mg/L）。
（1）为了使江面上所有地段的水污染达到国家标准，最少需要花费多少费用？(2) 如果只要求3个居民点上游的水污染达到国家标准，最少需要花费多少费用？问题的分析通过对该污水处理所花费用最少问题的分析，我们可知在此问题中有多个污水浓度，江水的原始污水浓度，工厂排出的污水浓度，处理厂排出的污水浓度，以及当处理厂排出污水与江水混合后再经江水自净后的浓度，在这几个浓度中只有经处理厂排出的污水的浓度是未知的，其关系着整个问题，要使总费用最少，江中每段的污水浓度都达到国家标准，江水中污水浓度在到达下一居民点之前须达到国家标准1（mg/l），那么问题的重点就在于对污水浓度的认识。
2017年数学建模期末大作业可选题目第一题：对股票价格波动的研究人们对股票市场进行了深入的研究，认为，股票的价格是随机波动的，这种随机波动是有规律的，而规律是变化的。
纵观股票市场的走势，价格总是呈现剧烈的波动，交替出现波峰波谷、往来反复的特性。
比如上海证券交易所的上证指树从2005年6月6日的998点一直上升到2007年10月16日的6124点形成波峰，之后一路下跌到2008年10月28日的1664点之后才转入上升，形成波谷。
股票价格呈现上升-下跌-上升-下跌的周期循环走势。
一、试建立数学模型讨论股票价格的涨跌的周期性问题，可以选择中国证券市场任何一种股票价格指数（如上证指数、深证成指、创业板指，中证50等）进行讨论。
二、研究表明，股票价格的涨跌受到许多因素的影响，比如国家的政策（经济、财经等）、国家宏观经济状况、上市公司经营情况、交易者的交易行为、心理等。
试建立数学模型分析上述因素对股票价格波动的影响。
三、传统经济学认为：商品的价格围绕价值波动。
试抽取3只上海证券交易所或深圳证券交易所的股票，结合一、二两问，建立数学模型讨论这种波动，比如价值、波幅、周期、影响波动的因素等。
注：所需要的所有关于证券市场的数据（指数、股票价格、公司情况、国家政策、经济状态等）均可从大智慧或同花顺等股票行情软件导出或任何财经类网站获得（比如/）第二题：自动倒车策略随着汽车产业及科技的高速发展，智能驾驶汽车成为了国内外公认的未来汽车重要发展方向之一。
而在汽车智能化进程中，自动泊车是一项非常具有挑战性和实用性的技术。
自动泊车系统可通过各类传感器获取车位相对汽车的距离，通过控制汽车前轮转角和瞬时速度控制车辆行驶。
若考虑系统控制容易性，参考人工倒车入库，当车辆位于与车位垂直的任意位置时，先通过前行或后退到达倒车入库起始点后，再确定前进转角或后退转角，使车身与车位在同一直线上后，直接倒车完成入库，即“一进二退”。
这种两段式倒车模式提高了泊车过程中车辆行驶的紧凑性，同时减少了泊车行驶空间。
水产养殖工程学课程论文学院研究生学院专业特种经济动物饲养年级****级研****班姓名******指导教师******时间年月日工业化水产养殖水质净化技术的研究进展摘要：水产养殖水质净化技术是现代水产养殖工程的重要组成部分之一，本文从增氧技术、物理技术、生物技术以及消毒杀菌技术等方面，论述了目前水产养殖水质净化处理技术的主要方法以及进一步研究的发展趋势，为实际应用和开发新技术提供参考依据。
关键词：工业化；水产养殖；水质净化技术随着21世纪知识经济的发展和人类对环境要求的提高，水产养殖也将与农业同行步入由现代高新技术支持的快速发展阶段。
无污染的集约化养殖生产模式因不受外界自然环境制约、节地省水和可在人控条件下进行大规模工业化生产的特点，正越来越得到重视和应用，成为工业化国家生产优质水产品的主要形式。
特别是近年来，渔业水域环境不断恶化及水资源日益缺乏，直接危及着海洋捕捞和池塘传统养殖方式的延续和发展，欧美一些发达国家已限制养殖废水直接向自然水域排放，我国以扩大水域污染、增加水资源消耗来换取养殖产量的状况也将逐渐受到重视和改善。
同时，深受市场青睐的高品质海淡水名特优产品对生存环境又有较高的要求，因此，工业化养殖(封闭式全人工的高密度集约化养殖)将成为未来渔业可持续发展的必然趋势和主流[1]。
近几年来，工业化养鱼已成为工业发达国家水产养殖的主流，主要养殖品种为鲑鳟鱼、鲤科鱼和罗非鱼等，每立方米水体的年产量一般在60 kg以上，高的可达100 kg以上。
我国的工业化养鱼起步较晚，但近几年发展迅速，据统计，2007年我国工业化养殖的规模已近3000万m3，产量22.1万吨。
其中：淡水工业化养殖规模为l 625万m3以上，产量13.4万吨；海水养殖规模为l 367万m3以上，产量8.7万吨[2]。
近几年来，我国工业化养鱼设施的研究已经取得了一定成效，例如，北京市朝阳区水产科技园于2004年进行的工业化养鱼试验，从鱼池排出的水经过生物滤池，微滤机，增氧池后返刚养鱼池。
池塘循环水养殖系统构建及生态净化效果浅谈作者：何学海来源：《南方农业·下旬》2021年第05期摘要水产养殖是我国经济建设和发展中的重要产业类型之一。
在传统养殖模式中，经常出现严重的水体污染和水资源浪费等情况，对鱼类生产有较大影响，进而造成其生态效益和经济效益难以提升。
在现代水产养殖产业中，逐渐注重池塘循环水养殖系统的构建，其是在循环经济理念的指导下，借助动力流水净化及生物修复技术等，实现水体净化，推动可持续发展模式的建立。
从池塘循环水养殖系统的概念和原理入手，分析该系统的构建，并针对其中几种养殖系统模式及生态净化效果进行探讨，旨在为相关养殖企业或养殖户提供借鉴和参考。
关键词池塘循环水;养殖系统构建;净化效果中图分类号：S961.6 文献标志码：B DOI：10.19415/ki.1673-890x.2021.15.050我国水资源较为丰富，经过数十年的发展，目前已成為水产养殖大国。
但自20世纪70年代至今，大部分地区的水产养殖多沿用传统模式，即进水渠+养殖池塘+排水渠。
而当前随着渔业生产水平不断提高、大众对蛋白质的需求量大幅增加，水产养殖规模和数量逐渐增长。
但由于部分养殖池塘的放养密度较大，鱼类代谢物会在池塘内大量积聚，一旦有机物的含量超过池塘水的负荷，则会导致严重的水体污染。
因此，为适应未来水产养殖规模化的发展趋势，应构建池塘循环水养殖系统，运用先进理念和模式，提高养殖生态效益和经济效益。
1 池塘循环水养殖系统概述池塘循环水养殖系统的含义，是指基于循环经济理念下，充分结合原位修复技术和异位修复技术，利用进排水分离、建立人工湿地等方式，有效净化养殖水体。
同时，也可利用微生物、水生植物及虑食性鱼类等建立多级生物净化水体，促使水体中的有机污染物含量得到降低。
这一系列方法和技术则能够形成完整的养殖系统，包括多个功能的不同模块，有利于实现资源合理利用，提高水产养殖的生态性[1]。
近年来，根据池塘循环水养殖系统具有的优势，在国内外水产养殖行业纷纷开展研究和实践。
淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理参赛队员：黄华鸿参赛队员：陈强参赛队员：王玉婷带队指导老师：管强2016年06月07日目录摘要 (1)一、问题重述 (2)1.1问题背景 (2)1.2问题提出 (2)二、问题分析 (2)2.1问题一的分析 (2)2.2问题二的分析 (2)2.3问题三的分析 (3)2.4问题四的分析 (3)2.5问题五的分析 (3)三、问题假设 (3)四、模型建立 (3)4.1问题一的解答 (3)4.1.1数据处理 (3)4.1.2数据分析 (3)4.2问题二的解答 (6)4.2.1模型建立 (6)4.3问题三的解答 (9)4.4问题四的解答 (10)4.5问题五的解答 (12)五、模型评价 (12)5.1模型的优点 (12)5.2模型的缺点 (12)六、参考文献 (12)附录 (13)淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理摘要目前在我国水产养殖中，池塘养殖产量约占淡水养殖的绝大部分。
但是，随着淡水生态系统水体污染和富营养化进程的加剧，经常导致浮游生物高密度发生，诱发大面积水华。
水华的发生不仅仅直接影响了养殖对象的正常生长发育，而且在严重时大量排泄废水还会造成淡水资源污染，并破坏养殖生态系统的平衡，导致养殖对象的不同程度死亡，造成巨大经济损失。
为此我们通过研究淡水养殖池塘相关主要理化因子，主要浮游生物数据及鱼虾生成等数据分析水华发生的原因，控制并预测水华的发生，从而提高养殖产量，减小环境污染等。
通过对水华发生的了解，加强大家环保意识。
首先，针对问题一，我们将各池中两个样本点数据的平均值代表整个池塘的数据，通过Excel进行数据处理并绘制柱形图，从而得出水体、底泥与间隙水中常见主要理化因子之间的关系，并分析原因。
针对问题二，我们主要选取溶氧、COD、盐度、透明度、总磷和总氮为主要指标。
运用spss的主成分分析与聚类分析，我们得出了四个池塘水体质量的优劣排序与分类，同时分析出虾池鱼池对水体的影响。
数学建模与数学实验课程设计学院数理学院专业数学与应用数学班级学号学生姓名指导教师2015年6月湖水的自我净化问题摘要问题：本题是一容积为V的大湖受到某种物质污染，从某时刻起污染源被切断，湖水开始更新，更新速率为r，建立求污染物浓度下降至原来的5%需要多长时间的数学模型问题。
模型：解决本问题需要用到微元法建模。
方法：假设在很小的时间内流出的湖水污染物浓度不变，然后利用湖水中污染物的变化量等于流出湖水的污染量建立等式关系，对该等式求导后得出一个微分方程，利用Matlab中dsolve函数解该微分方程。
结果：求得污染物浓度下降至原来的5%所需时间为398.3天。
一.问题重述1）背景资料与条件设一个容积为V （m 3）的大湖受到某种物质的污染，污染物均匀的分布在湖中。
若从某时刻起污染源被切断，设湖水更新的速率是r （m 3/天）。
试建立求污染物浓度下降至原来的5%需要多长时间的数学模型。
2）需要解决的问题美国密西根湖的容积为4871⨯109（m 3），湖水的流量为 3.663 959 132⨯1010（m 3/天），求污染中止后，污染物浓度下降到原来的5%所需要的时间。
二．模型假设1）假设一：湖水体积V 保持不变。
2）假设二：污染物始终均匀分布在湖中。
3）假设三：在很小的时间内污染物浓度不变。
三．分析与建立模型1）符号说明w(t):t 时刻湖水中污染物的浓度。
w(0):表示初始时刻湖水中的污染物浓度。
t :表示污染源切断后湖水更新的时间（单位：天）。
2）分析2.1假设的合理性分析如果湖水体积变化，那么题目就没法做了，因此这个假设是必要的且是合理的。
污染物始终均匀的分布在湖中，题目条件中已给出，所以此假设合理可靠。
在很小的时间内污染物浓度不变，这是利用微元法的思想，故假设的合理性毋庸置疑。
2.2模型的误差分析本模型的误差主要在数字的处理上，即保留几位的问题上，也就是说存在舍入误差，本题在最后结果中保留了一位小数。
淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理摘要随着社会的的发展，越来越多的人加入到水产养殖行业，而其中池塘养殖产量约占淡水养殖的70%。
但是随着淡水生态系统水体污染和富营养化进程的加剧，经常导致有害蓝藻、轮虫等常见的浮游生物高密度发生，很容易诱发大面积水华。
水华造成严重的环境污染及水体污染，对养殖业是一个严重的打击。
本文主要采用了MATLAB程序中的相关系数分析，模糊综合评价，单侧检验等方法对淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理的相关问题进行了分析，建立相关模型。
针对问题一，首先将题目中要进行分析的量给找出来，同时将他们运用MATLAB进行相关系数分析，在此基础上分析水体、底泥与间隙水中常见主要理化因子之间的关系，并分析原因。
分析水体、底泥与间隙水中常见主要理化因子之间的关系，并分析原因。
针对问题二，建立模糊综合评价。
首先，对数据指标进行归一化处理，并利用层次分析法和因子分析法确定各指标因素的权重，最后利用确定的权重，建立池塘水体质量的综合评价模型，对池塘水体质量进行分级。
针对问题三，建立单侧检验相关性模型。
首先，运用SPSS软件分析理化因子与水华发生的相关性；然后进一步分析，得出结论。
针对问题四，利用MATLAB建立鱼类生长周期体重模型，运用二次函数建立关于体重与生长周期的拟合方程。
建立浮游植物密度与时间的关系模型并得到图像。
针对问题五，通过网上查阅资料结合附件资料分析，可以得到有利于池水养殖池塘水体的自净化的方法，并据此提供建立生态养殖模式的方案。
关键词：单侧检验相关系数分析回归分析综合评价一、问题重述目前在我国水产养殖中，池塘养殖产量约占淡水养殖的70%。
近年来，随着淡水生态系统水体污染和富营养化进程的加剧，经常导致有害蓝藻、轮虫等常见的浮游生物高密度发生，很容易诱发大面积水华。
水华造成严重的环境污染及水体污染，对养殖业是一个严重的打击。
水华的发生不仅直接影响了养殖对象的正常生长发育，严重时大量排泄废水造成淡水资源污染，还会破坏养殖生态系统的平衡，导致养殖对象的不同程度死亡，造成巨大经济损失。
为此我们通过研究淡水养殖池塘相关主要理化因子，主要浮游生物数据及鱼虾生成等数据分析水华发生的原因，控制并预测水华的发生，从而提高养殖产量，减小环境污染等。
通过对水华发生的了解，加强大家环保意识。
根据附件1-8完成如下问题：1）通过附件1中数据分析水体、底泥与间隙水中常见主要理化因子之间的关系，并分析原因。
2）通过附件2中数据对四个池塘水体质量进行评价及分类，分析虾池与鱼池对水体的影响。
3）建立主要理化因子和常见浮游生物致害密度发生关系的模型，给出水华发生时主要理化因子的范围，预测淡水养殖池塘水华发生 (1号池发生轻微水华)。
4）结合附件及以上分析，建立鱼类生长与体重相关模型。
在养殖鲢鱼、鳙鱼等的生长过程中可以摄食浮游生物，净化某些藻类，构造一个与1号池相同大小的净化池，通过水循环，并放养鲢鱼或鳙鱼，放养多少才能净化1号池中的藻类，净化效果如何。
5）结合附件及通过查阅资料构建一种生态养殖模式，有利于池水养殖池塘水体的自净化。
通过以上养殖从而使淡水养殖减少向江河湖海养殖废水排放。
二、问题分析对于问题一，对附件1中的六种理化因子与池水、间隙水和底泥的进行分析和整理，并用MATLAB对数据进行相关系数处理，并分析原因。
对于问题二，根据水池取样点报告中，采用均方差法确定各水池的各项指标的权重，并用隶属度函数对水质进行检测，最后用模糊综合评判模型对水质进行评判得出水池的水质类型。
对于问题三，要求建立主要理化因子和常见浮游生物致害密度发生关系的模型，并给出水华发生时主要理化因子的范围，再根据理化因子的范围预测淡水养殖池塘水华发生。
考虑对主要理化因子和常见浮游生物密度利用单侧检验建立模型对问题进行相关性和显着性分析。
对于问题四，由附件6里体重和体长的数据，利用MATLAB建立鱼类生长体重模型，运用二次函数建立关于体重体长的拟合方程。
根据附件4中浮游植物密度的数据利用MATLAB建立浮游植物密度与时间的关系模型并得到图像。
对于问题五，通过网上查阅资料结合附件资料分析，可以得到有利于池水养殖池塘水体的自净化的方法，并据此提供建立生态养殖模式的方案。
为解决上述五个问题，我们将采用Excel、SPSS、MATLAB等软件来协助分析。
三、模型假设1．假设附件中给出的数据全部真实有效2．假设不会发生任何天灾影响四个池塘3. 假设池塘主人不会对池塘疏于管理四、符号说明五、模型的建立及求解问题一的模型建立及求解此问题要求对附件1中数据分析水体、底泥与间隙水中常见主要理化因子之间的关系，并分析原因。
运用MATLAB程序对附件1中的数据做相关性分析。
（程序代码见附录1-12）表1：池塘1池水中的主要理化因子的相关系数准，可以看出超过的相关系数的相关性较高，而低于的则相关性较低，而相关系数为负的则不相关。
由表中数据可以得到：在池塘1中，总磷与磷酸盐磷、总氮相关系数较大；磷酸盐磷与总磷和总氮的相关系数较大；总氮和总磷、磷酸盐磷以及铵态氮相关系数较高；硝态氮与亚硝态氮的相关系数较大。
因此，在池塘1中，总磷、磷酸盐磷、总氮显着相关；亚硝态氮、硝态氮显着相关。
表2：池塘2池水中的主要理化因子的相关系数则硝态氮、亚硝态氮显着相关。
表3：池塘3池水中的主要理化因子的相关系数磷酸盐磷、亚硝态氮相关系数较大；硝态氮、亚硝态氮相关系数较大；铵态氮、亚硝态氮相关系数较大。
因此，总磷、磷酸盐磷、总氮显着相关；磷酸盐磷、亚硝态氮显着相关；硝态氮、亚硝态氮显着相关；铵态氮、亚硝态氮显着相关。
表4：池塘4池水中的主要理化因子的相关系数铵态氮相关系数较大；因此，总磷、总氮、磷酸盐磷、硝态氮、亚硝态氮、铵态氮显着相关。
表5：池塘1底泥中的主要理化因子的相关系数磷相关系数较大。
因此，磷酸盐磷、总氮显着相关；总氮、总磷显着相关。
表6：池塘2底泥中的主要理化因子的相关系数性，也有少许是正相关，但其相关系数很小。
表7：池塘3底泥中的主要理化因子的相关系数总氮显着相关。
表8：池塘4底泥中的主要理化因子的相关系数性，也有少许是正相关，但其相关系数很小。
表9：池塘1间隙水中的主要理化因子的相关系数总氮、铵态氮显着相关。
表10：池塘2间隙水中的主要理化因子的相关系数氮相关系数较大。
因此，总磷、磷酸盐磷、总氮、铵态氮显着相关；亚硝态氮、硝态氮显着相关。
表11：池塘3间隙水中的主要理化因子的相关系数因此，总磷、磷酸盐磷显着相关；硝态氮、亚硝态氮显着相关。
表12：池塘4间隙水中的主要理化因子的相关系数硝态氮、亚硝态氮相关系数较大。
因此，总磷、磷酸盐磷显着相关；总氮、亚硝态氮显着相关；硝态氮、亚硝态氮显着相关。
问题二模型的建立及求解模型的准备问题二，我们对每一个观察站点进行评价，涉及溶解氧、总碱度、盐度、pH 值等等因素。
根据水池取样点报告中，采用均方差法确定各水池的各项指标的权重。
对每一水池各项指标数据按公式求其均方差，将均方差归一化，公式12/112))((11)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=∑=n i ki k X X n k s ，3,2,1=k ，4求其均方差，将均方差归一化，得权重指标（, ,,）。
隶属度函数的定义长江水质检测数据带有一定的误差，为了真正反映评价对象属于某一类水的程度，需要确定评价对象的隶属度，6个评价等级，以溶解氧为例，建立隶属度函数⎪⎩⎪⎨⎧≤<-≥=5.775.6,75.075.65.7,1)(1x x x DO f ， ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<--≤≤<<-=25.85.7,75.025.85.76,165.5,5.05.5)(2x x x x x DO f ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<--≤≤<<-=75.66,75.075.665,154,14)(3x x x x x DO f , ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<--≤≤<<-=5.55,5.05.553,135.2,5.05.2)(4x x x x x DO f ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<--≤≤<<-=43,1432,121,11)(5x x x x x DO f , ⎪⎩⎪⎨⎧<<--≤≤=5.22,5.05.220,1)(6x x x DO f 另三个指标的同样定义隶属度。
计算单因素评判矩阵对评价指标i x （1,2,3,4i =），第s 个站点属于第e 个评价等级的评价系数（隶属度）为∑==pk k e s iex f x1)()(（6,,2,1Λ=e ），k x 表示每一次检测的值。
对评价指标i x （3,2,1=i ），第s 个站点属于各个评价等级的总评价系数为公式2∑==61)()(e s ies ix x对所有检测值就评价指标i x （3,2,1=i ），第s 个站点属于第e 个等级的隶属度为公式3)()()(s is ies iex x r= 第s 个站点就评价指标i x （3,2,1=i ）对于各类别的水质的单因素评判向量公式4),,,()(6)(2)(1)(s i s i s i s i r r r r Λ=将第s 个站点的全部指标对于各评价等级的评价向量综合后，得到第s 个站点对于各评价等级的评价矩阵：公式5⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=)(36)(31)(16)(11)(s s s s s r r r R ΛM M M Λ 模糊综合评价对第s 个站点做综合评价，模型为公式6),,,()(6)(2)(1)()(s s s s s b b b R A B Λ=⋅=根据}{max )(61s j j b ≤≤确定第s 个站点近两年的水质情况所属类别。
模糊综合评判结果分析各因素数据整理放入Excel 文件中，作为程序输入的数据文件，综合评判结果如下：表13：4个池塘水质模糊综合评判结果序号池号 评价结果（水质类别） 序号池号 评价结果 （水质类别）1 1#A （1） 5 3#A （2）2 1#B （1） 6 3#B （1）3 2#A （2） 7 4#A （2） 42#B（2）8 4#B（2）由表中数据我们可以得到如下结论：1号池塘是1类水质；2号池塘是2类水质；3号池塘是1类水质；4号池塘是2类水质。
问题三模型的建立及求解模型准备Ⅰ 单侧检验理论当所设H0为总体参数等于某一定值，而H1为仅从一个方向上偏离此定值者，为单侧检验。
单侧检验有如下几个性质：1．检验两组的差异显着性时，只考虑A ＞B 之意义，不考虑A ＜B 之可能性。
2．检验差值均数的显着性时，只考虑正值的意义，不考虑负值之可能性。
3．检验相关的显着性时，只考虑正相关的意义，不考虑负相关的可能性。
4．为检验多个实验组与一个对照组之差异而进行多重比较时，只考虑在一个方向上的差异，不考虑在另一方向上出现差异之可能性Ⅱ 显着性检验理论显着性检验就是事先对总体（随机变量）的参数或总体分布形式做出一个假设，然后利用样本信息来判断这个假设（原假设）是否合理，即判断总体的真实情况与原假设是否显着地有差异。
