ارزیابی بهبود ایستایی و دقت پیش بینی مدل های سری زمانی دبی رودخانه تحت تاثیر رهیافت تفاضل گیری (مطالعه موردی: رودخانه دز)

هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر تفاضل گیری های فصلی، غیرفصلی و ترکیبی بر میزان ایستایی سری زمانی دبی ماهانه رودخانه دز طی 60 سال می باشد. همچنین تاثیر میزان ایستایی بر عملکرد مدل های SARIMA در پیش بینی سری زمانی از جنبه های مختلف بررسی شده است. ابتدا پایداری واریانس سری زمانی بررسی شده و تبدیلات لازم جهت مانا کردن واریانس اعمال گردیده است. سپس به کمک آزمون من-کندال فصلی، ایستایی میانگین ارزیابی شده و از نتایج آن برای ارزیابی وجود روند و نیاز به تفاضل گیری استفاده شده است. با استفاده از تفاضل گیری های فصلی، غیر فصلی و ترکیبی، سه سری جدید ایجاد شده که ایستا بودن آن ها به همراه سری اصلی، با تحلیل نمودار ACF و آزمون دیکی-فولر تعمیم یافته مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، نوع و تعداد پارامترهای موردنیاز در مدل ها برای هرکدام از حالات تعیین شده است. نتایج حاکی از آن است که هنگام استفاده از تفاضل گیری ترکیبی، تعداد مدل های مورد نیاز برای بررسی به شدت کاهش یافته به طوری که برای مدل سازی سری با تفاضل گیری فصلی، 196 و برای مدل سازی سری با تفاضل ترکیبی، تنها 16 مدل نیاز به بررسی داشتند. درحالی که نتایج خروجی بهترین مدل از هر دو نوع سری تفاضلی تقریبا نزدیک به هم بود اما بهترین مدل از سری تفاضلی فصلی، با معیارهای ارزیابی 47/92=MAE، 4/154=RMSE و 61/0=R، برتری خود را نسبت به دیگر مدل ها نشان داد. در نهایت، از مدل منتخب یعنی 12(1،1،1) (4،0،4)  SARIMA برای پیش بینی دبی رودخانه در 24 ماه آینده استفاده شده است.