multivariate regression
در نشریات گروه علوم پایه-
مقدمه
شاخص ارزش خالص فعلی یکی از مهم ترین پارامترهای اقتصادی برای ارزیابی پروژه های سرمایه گذاری معدنی است. با توجه به وجود عدم قطعیت در پارامترهای تاثیرگذار بر ارزش خالص فعلی در اکثر پروژه های معدنی، تخمین دقیق آن فرآیندی مشکل بوده و نیازمند استفاده از روش های مناسب است. در تحقیق حاضر، از سه مدل سیستم فازی، شبکه عصبی و رگرسیون چند متغیره آماری برای تعیین ارزش خالص فعلی در پروژه سرمایه گذاری معدن طلای زرشوران تکاب استفاده شده است. علاوه بر قیمت فلز، تاثیر هزینه ها و نرخ تنزیل هم در تعیین ارزش خالص فعلی به عنوان شاخصی برای ارزیابی پروژه معدن طلای زرشوران تکاب با استفاده از مدل های فوق الذکر در نظر گرفته شده است. یکی از مزایای تحقیق حاضر نسبت به تحقیقات مشابه قبلی، استفاده از دو الگوریتم هوشمند سیستم فازی و شبکه عصبی برای مدل سازی ارزش خالص فعلی با دقت بیشتر است. الگوریتم های فوق، روش هایی کارا در حل مسائل دارای ابهام و عدم قطعیت از جمله پروژه های سرمایه گذاری معدنی بوده و باعث کاهش ریسک های سرمایه گذاری می شوند. با در نظر گرفتن چالش های مدیریتی موجود در تصمیم گیری بر سر توجیه اقتصادی پروژه های مختلف و وجود محدودیت های زمان و منابع، استفاده از این مدل ها به روشن نمودن آینده اقتصادی یک پروژه سرمایه گذاری معدنی و تصمیم گیری نهایی کمک شایانی می کند.
مواد و روش هادر این تحقیق از سه مدل سیستم فازی، شبکه عصبی و رگرسیون چند متغیره آماری برای تعیین ارزش خالص فعلی و ارزیابی پارامترهای تاثیرگذار بر آن در پروژه سرمایه گذاری معدن طلای زرشوران تکاب استفاده و نتایج حاصله با همدیگر، با داده های واقعی و با مطالعات مشابه قبلی مقایسه شده است. قیمت طلا (عنصر اصلی)، قیمت نقره (عنصر همراه) و نرخ تنزیل به عنوان پارامترهای ورودی جهت ارزیابی ارزش خالص فعلی در نظر گرفته شده است. استفاده از منطق فازی در مدل سازی ارزش خالص فعلی که همواره با عدم قطعیت همراه است، می تواند به نتایج واقعی تری منجر شود. همچنین، استفاده از شبکه عصبی با توجه به قابلیت بالای آن در مواجهه با داده های مبهم و دارای نویز که به نوعی در ارزیابی پروژه های معدنی دخیل هستند، می تواند مثمرثر واقع شود.
نتایج و بحث:
با استفاده از روش سعی و خطا، توابع عضویت مثلثی و ذوزنقه ای، موتور استنتاج ممدانی و تابع غیرفازی ساز مرکز ثقل به عنوان پارامتراهای بهینه در مدل فازی پیشنهادی انتخاب شد. همچنین، شبکه عصبی با تابع آموزش پس انتشار خطا از نوع لونبرگ-مارک کواردت، تابع انتقال لگاریتم سیگموئید با ساختار 3-5-10-1 و متوسط جذر مربعات خطای 0032/0 به عنوان شبکه بهینه انتخاب گردید. به علاوه، یک رابطه آماری چند متغیره خطی برای پیش بینی ارزش خالص فعی ارائه شد. براساس شاخص های ارزیابی عملکرد ضریب تصمیم گیری، خطای مطلق و خطای نسبی، نتایج حاصل از مدل های پیشنهادی با همدیگر و همچنین با داده های واقعی و مطالعات مشابه قبلی مقایسه گردید. مقایسه فوق نشان داد که عملکرد دو مدل فازی و عصبی در پیش بینی ارزش خالص فعلی قابل قبول بوده و در مقایسه با مدل آماری تطابق بسیار بهتری با داده های واقعی دارند. با این حال، عملکرد سیستم فازی تا حدودی بهتر از شبکه عصبی پیشنهادی در این تحقیق و مطالعات قبلی بوده و نتایج حاصل از آن تطابق نسبتا بهتری با داده های واقعی دارد. در نهایت، آنالیز حساسیت نتایج حاصل از مدل فازی با استفاده از روش میدان کسینوسی انجام شد (با توجه به دقت بیشتر آن). نتایج حاصله نشان داد که قیمت طلا دارای بیشترین تاثیر و نرخ تنزیل دارای کمترین تاثیر بر ارزش خالص فعلی است.
نتیجه گیریدر این تحقیق، کاربرد موفقیت آمیز دو مدل هوشمند مبتنی بر منطق فازی و شبکه عصبی در پیش بینی ارزش خالص فعلی در پروژه سرمایه گذاری معدنی طلای زرشوران ارائه گردید. همچنین، یک معادله رگرسیون چند متغیره خطی با عملکرد نسبتا قابل قبول برای تخمین ارزش خالص فعلی پیشنهاد شد. ارزیابی نتایج حاصل از مدل های پیشنهادی نشان داد که عملکرد مدل فازی در تخمین ارزش خالص فعلی پروژه های معدنی تا حدودی بهتر از مدل شبکه عصبی پیشنهادی در این تحقیق و مطالعات قبلی بوده و عملکرد هر دو مدل بهتر از مدل آماری است. براساس نتایج آنالیز حساسیت مدل فازی (دقیق ترین مدل پیشنهادی)، اثبات گردید که قیمت طلا و نرخ تنزیل به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر ارزش خالص فعلی دارند. با توجه به نتایج فوق، می توان نتیجه گرفت که از تکنیک های هوشمند پیشنهادی در این تحقیق (به ویژه مدل فازی) می توان با قابلیت اطمینان خوبی در ارزیابی پروژه های سرمایه گذاری معدنی به منظور پوشش عدم قطعیت و کاهش ریسک سرمایه گذاری استفاده نمود.
کلید واژگان: آنالیز حساسیت، ارزش خالص فعلی، رگرسیون چند متغیره، سیستم فازی، شبکه عصبیIntroductionNet present value (NPV) index is one of the most important economic parameters in evaluating the mining investment projects. Considering the inherent uncertainty in effective parameters on the NPV in most of the mining projects, its precise estimation is a difficult process and application of the suitable methods is required. In this paper, fuzzy system, neural network and multivariate regression models are used for NPV determination in the Zarshuran gold mine project. In spite of the metal value, the effects of costs and discount rate on the NPV are also considered as an index for evaluation the Zarshuran gold mine project of Takab using the above models. One of the advantages of this research compared to the previous similar studies is the utilization of two new intelligent algorithms i.e., fuzzy system and neural network for modeling the NPV index with higher accuracy. These algorithms are efficient tools to solve the problems having ambiguity and uncertainty such as the mining investment projects and reduce the investment risks. Considering the management challenges in deciding on the economic justification of various projects and the existence of time and resource limitations, the use of these models helps clarify the economic future of a mineral investment project and make the final decision.
Materials and MethodsIn this study, three new models including fuzzy system, neural network and statistical multivariate regression were used to determine the NPV and evaluate the effective parameters on this index in the Zarshuran gold mine investment project of Takab. The obtained results of the above models were compared with each other, with the real data, and with the similar previous studies. Gold price (main element), silver price (byproduct element) and discount rate were considered as input parameters for evaluating the NPV. Application of the fuzzy logic in NPV modeling, which is always accompanied by uncertainty, can lead to more realistic results. Also, the utilization of neural network can be effective due to its high capability in dealing with vague and noisy data that are somehow involved in the evaluation of mining projects.
Results and DiscussionUsing the trial and error method, triangular and trapezoidal membership functions, Mamdani inference motor and center of gravity decentralization function were determined as the optimum parameters of the proposed fuzzy model. Also, a neural network with training function of Levenberg-Marquardt back-propagation type, transfer function of sigmoid logarithm kind, 3-5-10-1 structure and root mean square error of 0.0032 was found as an optimum network. Moreover, a statistical multivariate linear relation was proposed to predict the NPV. According to the performance evaluation indices including determination coefficient, absolute error and relative error, results of the proposed models were compared with each other, with the actual data, and with the previous similar investigations. The above comparison proved that the performance of both fuzzy and neural models in predicting the NPV is acceptable and they have a much better agreement with real data in comparison with the statistical model. However, the performance of fuzzy model is somewhat better than the proposed neural network models in this research and previous studies and its results are more consistent with the actual data. Finally, the sensitivity analysis of the fuzzy model results (due to its greater accuracy) are conducted using the cosine amplitude method (CAM). Accordingly, it was confirmed that the gold price has the highest effect and the discount rate has the least effect on the NPV index.
ConclusionThe present study proved the successful application of two new intelligent-based models including fuzzy logic and neural network algorithms to predict the NPV in the Zarshuran gold mine investment project. Also, a linear multivariate regression relation proposed to forecast the NPV index with a relative acceptable performance. Evaluation the results of proposed models showed that the fuzzy model performance was somewhat better than the proposed neural network models in this study and previous studies and both were much higher than the statistical model in predicting mining projects NPV. Based on the sensitivity analysis of the fuzzy model results (the most accurate proposed model), it was proved that the gold price and discount rate have the highest and lowest effects on the NPV, respectively. Considering the above results, it can be concluded that the proposed intelligent techniques in this research (especially the fuzzy model) can be used with good reliability in the evaluation of mining investment projects in order to cover their involved uncertainty and reduce the investment risk.
Keywords: Sensitivity Analysis, Net Present Value, Multivariate Regression, Fuzzy System, Neural Network -
منطقه سیستان در شمال استان سیستان و بلوچستان از جمله مناطق کشور می باشد که در چند دهه اخیر بر شدت گردوغبار در منطقه افزوده شده است و اثرات منفی بسیاری بر منطقه در پی داشته است. هدف از پژوهش حاضر بررسی میزان همبستگی بین تعداد روزهای گردوغباری با متغیرهای اقلیمی و آبگیری تالاب هامون در منطقه سیستان است. بدین منظور مساحت آبگیری تالاب هامون و داده های اقلیمی سرعت باد، بارندگی و دما انتخاب و ارتباطشان با تعداد روز های همراه با گردوغبار ثبت شده در ایستگاه هواشناسی زابل در دوره آماری 1390 تا 1400 با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون و روش رگرسیون خطی چند متغیره در نرم افزارهای آماری پردازش و تحلیل شد. نتایج نشان داد بالاترین ضریب همبستگی با تعداد روزهای همراه با گردوغبار مربوط به سرعت باد با مقدار 808/0 می باشد که بیشترین همبستگی را نشان می دهد، ضریب همبستگی دما با تعداد روزهای همراه با گردوغبار 422/0 یک رابطه معنی دار و مثبت را نشان می دهد، ضریب همبستگی بارندگی با تعداد روزهای همراه با گردوغبار 333/0- یک رابطه معنی دار و معکوس را نشان می دهد، علاوه بر این فراوانی روزهای گردوغباری با آبگیری تالاب هامون دارای ضریب همبستگی معکوس با مقدار 748/0- است. با توجه به ضریب همبستگی متغیرهای مورد مطالعه مشخص گردید وضعیت آبگیری تالاب هامون بر روزهای گردوغباری در منطقه نسبت به بارندگی و دما بیشتر اثر گذار است به طوریکه با افزایش 1000 هکتار بیشتر آبگیری تالاب هامون حدود 3/0 واحد از روزهای گردوغباری کمتر-خواهد شد.. نتایج حاصل از مدل سازی با رگرسیون چند متغیره برای روزهای گردوغباری و پارامترهای مورد مطالعه نشان داد آبگیری تالاب هامون و سرعت باد تاثیر بسیاری بر فراوانی روزهای گردوغباری دارد طبق مقدار R2 61٪ از متغیر وابسته (تعدادروزهای گردوغباری) توسط متغیرهای مستقل (وضعیت آبگیری تالاب، سرعت باد، دما و بارندگی) وارد شده به مدل تبیین شده است.
کلید واژگان: ضریب همبستگی، رگرسیون چند متغیره، روش های آماری، پارامترهای اقلیمی، سنجش از دورIntroductionDust storms are one of the natural phenomena that have affected many arid and semi-arid regions of the world in recent decades And it has increased significantly in the past years And as a result, it has had many harmful effects on the residents of the areas, so that the living conditions are very difficult in many areas due to the large amount of dust. Unfortunately, due to climate changes, including the decrease in rainfall, which on the other hand leads to the barrenness of the land surface and soil erosion, the conditions for the transport of fine dust can be provided, and when there are storms, a lot of fine dust is carried towards residential areas, and this affects It has a negative effect on the economy, health and environment. Fine dust enters the atmosphere affected by various factors including atmospheric conditions, characteristics of the earth's surface and characteristics (temperature, rain, wind, soil). Desert and devoid of vegetation are among the natural resources. Therefore, the most important factors affecting the intensity of dust are climatic changes and land surface conditions, so that with the decrease of rainfall and the decrease of water resources, especially in wetlands and the increase of barren lands, conditions prone to dust increase. Sistan plain is one of the important regions of the country which is very negatively affected by storms. Because, the lack of drainage of the Hamon wetland has led to the desertification of many areas of the wetland, and this has caused many of the wetlands to be transported to residential areas during dust storms, causing the destruction of agricultural and residential lands, damage to infrastructure, and many heart diseases. and be respiratory. Therefore, it is very important to investigate the factors affecting the intensity of dust in Sistan region so that necessary measures can be taken to manage and plan dust control. Therefore, the purpose of this research is to investigate the frequency of days with dust in relation to climatic variables (temperature, rainfall and wind speed) and water intake of Hamon lagoon.
MethodologyIn this research, the degree of correlation between the frequency of dusty days in relation to climatic variables and water intake of Hamon wetland in the Sistan plain in the period (2011-2021) was investigated. For this purpose, the average annual data of temperature, rainfall, wind speed and catchment area of Hamon lagoon were used in the studied time period. The data used were obtained from the meteorological station of Zabul. In order to use the data of the catchment area of Hamon lagoon, satellite images related to Landsat 7 and Landsat 8 satellites for 11 years (2011-2021) have been used.in order to prepare a map for extracting NDVI of water resources from Landsat satellite images related to the years 2011 to 2021 were used. The water resources index was used in the studied years. Then, the water layer was extracted by reclassification from the spectral index of each year and prepared as a Boolean layer of zero and one. Pearson's correlation coefficient was used in order to investigate the correlation between dusty days with climatic variables and the catchment area of Hamon lagoon. For modeling, multivariable regression was used, multivariable regression shows the change rate of one variable for other variables, and in other words, the rate of change in the dependent variable that occurs due to a unit change in the independent variable. In this method, a multi-equation A variable is used that summarizes the relationship between the dependent variable and the independent variables in a formula using the measured values. In this model, the number of days with dust is selected as the dependent variable, and the variables, temperature, rainfall, wind speed and water intake of Hamon lagoon are selected as independent variables. The coefficients of the equation for each variable are calculated and determined based on its importance in predicting the criterion variables. The degree of correlation between predictor variables is shown by coefficients.
ConclusionThe purpose of this research was to investigate the intensity of correlation and model the relationship between the frequency of days with dust storms and the water intake variables of Hamon lagoon, wind speed, rainfall and temperature in Zabul station. The results showed that the highest correlation coefficient with the number of days with dust is related to the wind speed with a value of 0.808, which shows the highest correlation. The correlation coefficient of temperature with the number of days with dust shows a significant and positive relationship of 0.422. The correlation coefficient of rainfall with the number of days with dust shows a significant and inverse relationship of -0.333, in addition to this, the frequency of dusty days with Hamon lagoon drainage has an inverse correlation coefficient with a value of -0.748. Because with the lack of dewatering of the Hamon wetland and the drying of the wetland bed and the reduction of vegetation, as a result of wind erosion, the wetland bed becomes the main centers of dust. And with the wind blowing, if the wind speed is high, a significant amount of sediments are transported from the wetland bed to the residential areas. Multivariate regression modeling between dust and the studied parameters showed that Hamon lagoon drainage and wind speed have a great effect on dust. According to the correlation coefficient of the studied variables, it was found that the water intake status of Hamon wetland has a greater effect on dusty days in the region than rainfall and temperature, so that with the increase of 1000 hectares, the water intake of Hamon wetland will decrease by about 0.3 units of dusty days. became. The results of multivariate regression modeling for dusty days and studied parameters showed that Hamon lagoon water intake and wind speed have a great effect on the frequency of dusty days. According to the value of R2, 61% of the dependent variable (number of dusty days) is explained by the independent variables (wetland drainage status, wind speed, temperature and rainfall) entered into the model.
Keywords: Hamon Wetland, the correlation coefficient, Multivariate Regression, Dust Storms, ArcGIS software -
خصوصیات دینامیکی و استاتیکی سنگ ها برای طراحی سازه های ژیوتکنیکی و مدل سازی پی های سنگی اهمیت زیادی دارد. هدف اصلی این مقاله ارایه روابط منطقه ای و جهانی بین مدول الاستیسیته استاتیک و دینامیک با رویکرد تجربی و تخمین سرعت موج برشی سنگ آهک به روش های آماری و شبکه عصبی مصنوعی می باشد. بدین منظور ابتدا آزمایش های پتروگرافی و فیزیکی و مکانیکی بر روی 70 مغزه از سنگ آهک ساختگاه سد کارون 4 انجام شد. سپس بانک داده ای از روابط ارایه شده در پژوهش های پیشین از نقاط مختلف جهان تهیه شد و روابط جهانی و منطقه ای برای سنگ آهک های ایران ارایه شد. نتایج آنالیز آماری نشان داد که نسبت مدول الاستیسیته دینامیک به استاتیک برای سنگ آهک های مورد مطالعه 5/2 می باشد. همچنین نسبت پواسون دینامیک به استاتیک برای این سنگ ها 41/1 می باشد. مقدار متوسط مدول دینامیک بدست آمده از روابط پژوهشگران مختلف برابر با90/19 گیگاپاسکال است که از مقدار متوسط مدول دینامیک پژوهش حاضر (20/31 گیگاپاسکال) کمتر است. با توجه به دقیق ترین برازش رابطه جهانی (R2=0.98, RMSE=7.9, and MAPE=1.67) و منطقه ای (R2=0.96, RMSE=5.24, and MAPE=0.91) با دقت خیلی بالا بین مدول الاستیسیته دینامیک و استاتیک ارایه شد. نتایج شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چند متغیره نشان داد که تخمین سرعت موج برشی بر اساس سرعت موجP ، جذب آب و چگالی با دقت بالایی امکان پذیر می باشد. نتایج نشان داد که دقت شبکه عصبی (R2=0.98 , RMSE=0.27) بیشتر از روش رگرسیون چند متغیره خطی (R2=0.86 , RMSE=0.39) می باشد. همچنین شبکه عصبی در پیش بینی این متغیر محافظه کارانه عمل می کند.
کلید واژگان: مدول الاستیسیته دینامیک و استاتیک، سرعت موج برشی، سنگ آهک، شبکه عصبی مصنوعی، رگرسیون چند متغیرهDynamic and static properties of the rocks are very important for designing geotechnical structures and modeling rock foundations. The main purpose of this paper is to present the regional and global relationships between the static and dynamic elasticity modulus with an experimental approach and to estimate the shear wave velocity of limestone by statistical methods and artificial neural network (ANN). For this purpose, petrographic, physical and mechanical experiments were first conducted on 80 limestone cores from the Karun 4 dam site. A database was then created using the literature data and compared with the results of this study. The results of statistical analysis show that the ratio of dynamic to static modulus of elasticity for the studied samples is 2.5. Also, the ratio of dynamic to static Poisson for these rocks was 1.41. The average value of the dynamic modulus obtained from the literature was equal to 19.90 GPa, which is less than the average value of the dynamic modulus of the present study (31.20 GPa). Due to the most accurate fit, the global relationship (R2 = 0.98, RMSE = 7.9, MAPE = 1.67) and the regional relationship (R2 = 0.96, RMSE = 5.24 MAPE = 0.91) were presented with very high accuracy between the dynamic and static modulus of elasticity. The results of artificial neural network and multivariate regression showed that estimation of shear wave velocity (Vs) based on P-wave velocity, water absorption and density is possible with high accuracy. The results showed that the ANN accuracy (R2 = 0.98, RMSE = 0.27) was higher than the multivariate linear regression (R2 = 0.86, RMSE = 0.39). The neural network also acts conservatively in predicting this variable.
Keywords: modulus of elasticity, shear wave velocity, limestone, artificial neural network, multivariate regression -
هدف اصلی این پژوهش تعیین میزان سمیت اجزای شیمیایی موجود در ذرات PM2.5 و منابع تولید آن به کمک روش های مبتنی بر آنالیز آماری شامل ضریب همبستگی پیرسون و مدل های رگرسیون چندمتغیره خطی در فاصله سال های 2014 تا 2015 در ایستگاه دانشگاه صنعتی شریف می باشد. بر اساس آنالیز شیمیایی نمونه ها و استفاده از ظرفیت اکسایش ذرات معلق ریز به عنوان شاخصی از سمیت ذرات (ROS)، امکان تعیین سمیت ذرات، ترکیبات شیمیایی آن و منابع تولید فراهم شد. مقدار سمیت بدست آمده در فصول سرد سال، 3-5/1 برابر بیشتر از فصول گرم سال بوده و با توجه به سهم غالب وسایل نقلیه سبک در فصول سرد، احتمال ارتباط بین این منبع و میزان سمیت ذرات تقویت می گردد. نتایج آنالیز همبستگی پیرسون نشان داد، اجزای شیمیایی با منشا انسانی آنتیمونی، کادمیم، نیکل و آرسنیک با شاخص سمیت بیشترین مقادیر همبستگی را داشته اند. این نتیجه با آنالیز همبستگی رتبه ای اسپیرمن نیز مطابقت دارد. همچنین با بررسی ارتباط بین پارامتر سمیت و سهم مشارکتی منابع، ارتباط بین سهم مشارکتی ماهانه منا بع وسایل نقلیه بنزینی و نفت کوره با هر دو نوع شاخص سمیت تبیین می-گردد. با انجام رگرسیون چند متغیره خطی بین مقادیر سمیت و المان های شیمیایی همبسته و همچنین دو منبع همبسته ذکر شده، نحوه برآورد سمیت ذرات معلق ریز مشخص می-گردد.با توجه به نتایج به دست آمده، سهم مشارکت وسایل نقلیه بنزینی در ایجاد سمیت ذرات در دره بررسی به طور میانگین برابر با 83 درصد می باشد .کلید واژگان: آلودگی هوا، ذرات معلق ریز، منابع تولید آلاینده، سمیت، رگرسیون چند متغیرهThe purpose of this research is to determine the toxicity of chemical components in PM2.5 particles and its production sources with the help of linear multivariate regression models between 2014 and 2015 at the Sharif University station. Based on the chemical analysis of the samples and the use of the oxidation capacity of suspended particles as an indicator of particle toxicity (ROS), it is possible to determine the toxicity of particles, their chemical compositions and provide resources. The amount of toxicity received in the cold seasons of the year was 1.5-3 times higher than in the hot seasons of the year, and due to the concentration of light vehicles in the cold seasons, the possibility between this source and the toxicity of particles is strengthened. The results of Pearson's correlation analysis showed that chemical components of human origin antimony, cadmium, nickel and arsenic had the highest correlation with toxicity index. This result is also consistent with Spearman's rank correlation analysis. Also, by examining the relationship between toxicity and resource contribution, the monthly contribution of MENA to gasoline vehicles and fuel oil is explained with both types of toxicity indices. By performing multivariate linear regression between toxicity and related chemical elements as well as two related sources, according to the obtained results, the contribution of gasoline vehicles in causing particle toxicity in the survey valley is equal to 83% on average.Keywords: Air pollution, particulate matter, sources of pollutant production, Toxicity, multivariate regression
-
ولین و کلیدی ترین گام در زمینه کاهش خسارات و مدیریت فرسایش خندقی که باعث هدر رفت منابع آب و خاک می گردد، تهیه نقشه حساسیت فرسایش آبکندی می باشد. در پژوهش حاضر پتانسیل وقوع فرسایش آبکندی در حوضه طرود- نجارآباد با استفاده از عدم قطعیت روش نظریه شواهد و رگرسیون چند متغیره خطی و هم چنین ترکیب روش های فوق الذکر مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. به این منظور در ابتدا نقشه موقعیت مکانی خندق ها با استفاده از منابع مختلف تهیه گردید و از 217 خندق شناسایی شده به طور تصادفی 70 درصد (152 خندق) برای مدل سازی و 30 درصد (65 خندق) برای اعتبارسنجی در نظر گرفته شد. در گام بعد 14 پارامتر موثر در رخداد خندق در منطقه مطالعاتی شامل پارامترهای توپوگرافیک، ژئومورفومتریک، محیطی و هیدرولوژیک برای مدل سازی انتخاب گردید. نتایج روش رگرسیون چند متغیره نشان داد که پارامترهای کاربری اراضی، شیب و فاصله از آبراهه بیشترین تاثیر را در رخداد خندق داشته اند. نقشه های حساسیت تهیه شده به 5 کلاس حساسیت خیلی کم تا خیلی زیاد گردید. روش های مساحت زیر منحنی و شاخص سطح سلول هسته به منظور اعتبار سنجی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج صحت سنجی نشان داد که مدل ترکیبی دارای مقدار مساحت زیر منحنی (AUC) بیشتر (933/0) نسبت به مدل های نظریه شواهد دمپستر-شفر (914/0) و رگرسیون چند متغیره (890/0) می باشد و هم چنین مقدار SCAI در مدل ترکیبی از حساسیت خیلی کم به سمت حساسیت خیلی زیاد دارای روند نزولی می باشد که بیانگر تفکیک مناسب کلاس های حساسیت در این مدل می باشد. با توجه به دقت عالی روش ترکیبی ارائه شده در این پژوهش، نتایج این پژوهش می تواند مورد استفاده تصمیم گیران و مدیران محلی به منظور کاهش خسارات و روش شناسی ارائه شده در این پژوهش می تواند در مناطق مشابه جهت تعیین مناطق حساس به فرسایش آبکندی مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: فرسایش آبکندی، عدم قطعیت، رگرسیون چند متغیره، نظریه شواهد دمپستر-شفر، حوضه طرود- نجارآبادThe first and most important step in reducing damages and management of gully erosion, which leads to waste of water and soil resources, is the gully erosion susceptibility mapping. In present study, the potential of gully erosion in the Toroud-Najarabad basin were evaluated using the uncertainty of the theory of evidence method and linear multivariate regression as well as the combination of the above-mentioned methods. In view of this the gully erosion inventory map was prepared using various resources, and from 218 identified gullies, 70% (154 gullies) and 30% (64 gullies) were selected randomly for modeling and validation respectively. In the next step, 14 controling factors in the gully occurrence in the study area including topographic, geomorphometric, environmental and hydrologic parameters were determined for modeling. The results of multivariate regression model showed that land use parameters, slope and distance from the road had the greatest impact on gully occurrence. Susceptibility maps classified to five susceptibility classes of very low to very high. The area under curve (AUC) and Seed Cell Area Index (SCAI) were used to validate the susceptibility maps. The results of the validation showed that the combined model has a higher area under the curve (AUC) (0.933) toward the evidence-based (0.914) and multivariate regression (0.890) models, as well as, the SCAI value in the combined model showed that very low susceptibility to a very high susceptibility has a downward trend that indicating a proper separation of susceptibility classes in this model. Considering the excellent precision of the combined method proposed in this research, the results of this research can be used by decision makers and local managers to reduce losses and the methodology presented in this study can be used in similar areas to determine the areas that are susceptible to gully erosion.Keywords: Gully erosion, Uncertainty, Multivariate regression, Evidence theory, Toroud-Najarabad basin. -
خشک سالی هیدرولوژیکی موجب کاهش آب های سطحی و زیرزمینی می شود. هدف از پژوهش حاضر تحلیل فراوانی منطقه ای جریان حداقل در بخش هایی از حوزه آبخیز کارون شمالی در استان چهار محال و بختیاری بود. برای این منظور، از اطلاعات 11 ایستگاه هیدرومتری استفاده شد. تعداد 15 ویژگی مختلف فیزیوگرافی، اقلیمی و هیدرولوژیکی حوضه در برآورد جریان حداقل استفاده شدند. در ابتدا ایستگاه های هیدورمتری با استفاده از روش تجزیه و تحلیل خوشه ای به دو گروه همگن تقسیم شدند. سپس با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) از بین 15 ویژگی فیزیوگرافی، اقلیمی و هیدرولوژیکی مهم ترین ویژگی ها برای هر منطقه انتخاب شد. در نهایت مدل های برآورد جریان حداقل هر منطقه با استفاده از روش رگرسیون گام به گام در دوره های بازگشت 2، 10، 25 و 50 ساله توسعه یافتند. نتایج نشان داد که ویژگی های مساحت حوضه با بار وزنی 347/0، ضریب کشیدگی با بار وزنی 398/0، طول حوضه با بار وزنی 326/0و ضریب گردی با بار وزنی326/0مهم ترین ویژ گی ها در برآورد جریان حداقل بودند. به طورکلی همه مدل های رگرسیونی-لگاریتمی در دو منطقه برای تمامی دوره های بازگشت ها با ضریب تعیین بیشتر از 96/0 کارایی مناسبی در برآورد جریان حداقل داشتند.کلید واژگان: حوضه ارمند، خشک سالی هیدرولوژیکی، رگرسیون چند متغیره، جریان حداقل، PCAHydrological droughts reduce groundwater and surface water, lakes and rivers. The purpose of the present study was to analyze the minimum regional flow frequency in parts of the northern Karun basin in Chaharmahal and Bakhtiari province. For this purpose, 11 hydrometric stations were used. For the minimum flow estimation, 15 different physiographic, climatic and hydrological features of the basin were used in. At first, hydrometric stations were divided into two homogeneous groups using cluster analysis method. Then, using principal component analysis (PCA), the most important features were selected for each region among the 15 physiographic, climatic and hydrological characteristics. Finally, the models for estimating the minimum flow of each region were developed using stepwise regression method in return periods of 2, 10, 25 and 50 years. The results showed that the characteristics of the basin area with a weight of 0.347, elongation coefficient with a weight of 0.389, a length of the basin with a weight of 0.326 and a coefficient of roundness with a weight of 0.326 were the most important features in the estimation of minimum flow. In general, all regression-logarithmic models in the two regions for all rounds of returns with a coefficient of greater than 0.96 were considered to have a good performance for minimum flow estimation.Keywords: Armand Basin, Hydrological Drought, Multivariate Regression, Minimum Flow, PCA
-
گسترش فعالیت های صنعتی و رشد بی رویه شهرها موجب افزایش غلظت گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن در اتمسفر شده است. افزایش اثرات منفی گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی یکی از معضلات اصلی جامعه جهانی در هزاره سوم می باشد. امروزه برنامه ریزی های اقتصادی و سیاست گزاری ها به ملاحظات محیط زیستی گره خورده است. ایران به عنوان یکی از کشورهای در حال توسعه که به دنبال توسعه پایدار می باشد بایستی انتشار گاز دی اکسید کربن، رشد سریع شهرنشینی و اثرات محیط زیستی آنها بخصوص در زمانی که میزان گازهای آلاینده در حال افزایش می باشد را لحاظ نماید. در مطالعه با استفاده از مدل رگرسیون چند متغیره ارتباط بین میزان انتشار گاز دی اکسید کربن (متغیر وابسته) و تولید ناخالص داخلی، جمعیت و نرخ شهرنشینی (متغیرهای مستقل) بررسی شد. نتایج رابطه نشان می دهد که بین متغیرهای مورد مطالعه همبستگی بالایی وجود دارد و می بایست با تغییر تکنولوژی و جایگزین کردن منابع جدید انرژی بجای انرژی های فسیلی، این همبستگی را کاهش داد.کلید واژگان: CO2، جمعیت، نرخ شهرنشینی، تولید ناخالص داخلی، مدل رگرسیون چند متغیرهCarbon dioxide is one of the most important gases that has led to climate change and global warming. About 60 percent of greenhouse gas emissions are due to carbon dioxide emissions. According to the World Bank data in 2014, carbon dioxide emissions, increased from around 9.3 billion metric tons in the 1960s to more than 34.6 billion metric tons in 2011, that is annual growth rate of 2.6 percent and which is about 3.7 times higher. According to the International Energy Agency (IEA) in 2011, Iran has been ranked 9th in the world with the release of 521 million tons of carbon dioxide . Economic and population growth, on the one hand, increase demand for goods and services, which creates more exploitation of resources and environment; on the other hand, more exploitation of resources leads to environmental degradation. All countries for that they can experience economic growth with a healthy environment, need to be aware of the impact of variables on each other and on the environment. Don’t be aware of how the causality relationship between these variables in any country's economy can lead to false and ineffective decisions. Therefore, any planning and policymaking to achieve economic growth and its stability as one of the major economic goals requires investigate of the relationship between economic growth and carbon emissions. However, studying the causality relationship between these variables can play a significant role in achieving sustainable development and taking attention to environmental considerations in decision-making processes.Keywords: CO2, population, urbanization rate, GDP, Multivariate regression
-
زمینه و هدفیکی از مهم ترین مشکلات محیط زیستی ناشی از عملیات معدن کاری، تولید و انتشار زهاب اسیدی در محیط پیرامون آن ها است. زهاب اسیدی اغلب از اکسیداسیون کانی های سولفیدی (به ویژه پیریت) در باطله ها، کانسارها و فرآوری معدنی تولید می شود. از این رو، پیش بینی و اندازه گیری میزان پیریت نقش شایان توجهی در شناسایی و کنترل زهاب اسیدی دارد. در این مقاله با استفاده از روش آماری رگرسیون چند متغیره، رابطه ای برای پیش بینی میزان پیریت باقی مانده در یک دمپ باطله فرآوری زغال واقع دراطراف کارخانه زغال شویی البرزشرقی پیشنهاد شده است.روش بررسیپیش بینی میزان پیریت باقی مانده (متغیر هدف) براساس متغیرهای تاثیرگذاری (مستقلی) مانند میزان اکسیژن نفوذی در ذرات باطله، عمق قرارگیری باطله ها در دمپ، میزان بارش تجمعی (از زمان ایجاد دمپ باطله تاکنون) و دمای محیطی در دمپ انجام گرفته است. برای تعیین میزان پیریت باقی مانده پس از انجام نمونه برداری و آماده سازی نمونه ها، از روش جذب اتمی برای اندازه گیری میزان آن در سولفور پیریتی استفاده شد. اندازه گیری اکسیژن نفوذی در باطله ها نیز به صورت برجا در محل ترانشه های حفر شده در دمپ باطله انجام شد.یافته هانتایج مطالعات آزمایشگاهی نشان داد که میزان پیریت باقی مانده با افزایش عمق باطله ها روند افزایشی داشته است در حالی که اکسیژن در باطله ها تا عمق دو متری از دمپ نفوذ کرده است. پس از اندازه گیری و جمع آوری داده های مورد نیاز آزمایشگاهی و تاریخی، مطالعات آماری گسترده ای بر روی داده ها انجام یافته که به واسطه آن، روابط آماری تجربی بین متغیر هدف و هریک از متغیرهای مستقل ارایه و پیشنهاد شدند. سپس با استفاده از این روابط غیرخطی پیشنهادی و به کمک روش رگرسیون چند متغیره بر اساس الگوریتم افروی مسون (به روش گام به گام)، بهترین مدل (رابطه) پیشنهادی برای پیش بینی میزان پیریت باقی مانده در دمپ باطله زغال ارایه شده است.بحث و نتیجه گیرینتایج به دست آمده حاکی از قابلیت اطمینان بسیار مطلوب 87 درصدی مدل پیشنهادی است. ارتباط بالای داده های اعتبارسنجی و مدل پیشنهادی با ضریب قوت90%= R2 نیز دلیل دیگری بر مطلوب بودن مدل پیشنهادی برای پیش بینی میزان پیریت باقی مانده در دمپ باطله زغالی می باشد. مدل پیشنهادی قابلیت استفاده در دمپ های مشابه زغالی را دارد و سبب کاهش قابل توجهی در هزینه ها و زمان بررسی های زهاب اسیدی معدنی در مدیریت محیط زیستی باطله های معدنی خواهد شد.کلید واژگان: دمپ باطله زغال، پیریت باقی مانده، رگرسیون چند متغیره، کارخانه زغال شویی البرز شرقیBackground And ObjectiveAcid mine drainage (AMD) is one of the most environmental problems which is caused by mining activities. It may be generated from oxidation of sulfide minerals (specifically pyrite) in mining wastes, ore and mineral processing. As a result, prediction and measurement of pyrite can play a key role in investigation of AMD process. In this paper, a relationship based on multivariate regression is suggested for predicting of remained pyrite fraction within a coal waste pile located nearby Alborz- Sharghi coal washing plant.MethodFor this purpose, the model uses the most important factors (independent variables) including depth, mole fraction of oxygen, local temperature and cumulative annual precipitation (from the initial deposition of the wastes within the pile) as input parameters and returns the remaining pyrite fraction (dependent variable) in the related depth of the pile as its output.
Findings: The results of the laboratory experiments reveal that the fraction of pyrite remaining gradually increased at the lower depth where the oxygen diffuses from the surface to 2 m of the pile. A comprehensive statistical analysis was conducted after obtaining and collecting of the required data which caused all the possible relationships among the target and independent variables to be suggested and presented. Then, the best model (relationship) according to Efroymsons the step wise regression method was presented to predict of the remained pyrite fraction within the pile.
Discussion andDiscussionsThe relatively high confidence level of the suggested model (87%) reveals its appropriate reliability. A strong correlation (R2=90%) between validation data and suggested model also confirms the desirable reliability of the model. The proposed model is recommended to be applied in similar coal waste piles and will economize time and cost in investigation of AMD process on the environmental management issue of mining wastes.Keywords: Coal Waste Pile, Remained Pyrite Fraction, Multivariate Regression, Alborz, Sharghi Coal Washing Plant -
مقاومت برشی از مهم ترین ویژگی های سنگ های رسی و شیل ها در مهندسی سنگ و زمین شناسی مهندسی به شمار می رود. به دلیل مشکلات موجود در تهیه نمونه دست نخورده، به دست آوردن متغیرهای مقاومت برشی این سنگ ها در آزمایشگاه همواره امکان پذیر نیست. در این پژوهش برآورد متغیرهای مقاومت برشی شیل های سازند شمشک با استفاده از دیگر ویژگی های سنگ بررسی شده است. برای این منظور، 30 نمونه از شیل های سازند شمشک از گمانه های حفاری شده در محل نیروگاه تلمبه - ذخیره ای سیاه بیشه و از ژرفاهای مختلف گرد آوری شد و متغیرهای مقاومت برشی (c و φ)، چگالی، تخلخل، مقاومت کششی و درصد کوارتز برای هر نمونه در آزمایشگاه تعیین شد. داده های به دست آمده از روش های آماری و منطق فازی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت تا روابطی میان متغیرهای مقاومت برشی و دیگر ویژگی های سنگ به دست آید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که متغیرهای مقاومت برشی شیل های مورد مطالعه می توانند با دقت قابل قبولی از مدل های منطق فازی ارائه شده برآورد شوند. ضرایب R2 میان مقادیر برآورد شده از مدل های منطق فازی با مقادیر به دست آمده در آزمایشگاه برای چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی به ترتیب 95/0 و 84/0 به دست آمد. افزون برتغییرات ضرایب رگرسیون (R2)، روند توزیع خطاهای محاسبه شده، شاخص های عملکرد (VAF) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) به دست آمده برای متغیرهای مقاومت برشی برآورد شده از روش رگرسیون چندمتغیره و روش منطق فازی نشان دهنده کارایی و دقت بالای مدل منطق فازی ارائه شده و عدم کارایی مطمئن روش های آماری رگسیون چند متغیره در برآورد متغیرهای مقاومت برشی شیل های مطالعه شده است.
کلید واژگان: شیل، سازند شمشک، متغیرهای مقاومت برشی، منطق فازی، رگرسیون چندمتغیره، ضرایب رگرسیونShear strength is one of the most important properties of mudrocks and shales in rock engineering and engineering geology. Because of the difficulty to obtain undisturbed samples of shales as required for determination of shear strength parameters, it is also the most difficult to evaluate. This research investigated properties that can be used to predict the shear strength parameters of Shemshak formation shales. Thirty samples of shales from various depths were collected from boreholes in Shemshak formation in the site of Siahbishe pumped storage powerhouse. Shear strength parameters (c and φ), tensile strength (TS), quartz percent (Qz %), porosity (n) and density (ρ) were determined in lab for each sample. Data were analyzed statistically and with fuzzy inference system to determine the relationships between shear strength parameters with other properties. Results show that cohesion and friction angle of shales can be meaningfully predicted from a few engineering properties by fuzzy inference system. The adjusted R2 values between measured and predicted values for cohesion and friction angle are 0.95 and 0.84 respectively. Also the variation of regression coefficient (R2), performance indices (VAF) and root mean square error (RMSE) with were calculated as for the shear strength parameters, obtained from the multiple regression modeland the fuzzyinference system, revealed that the prediction performance and accuracy of the fuzzy models are high and multiple regression equations not have performance in prediction of shear strength parameters of shales.Keywords: Shale, Shemshak formation, Shear strength parameters, Fuzzy inference system, Multivariate regression, Regression coefficient
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.