水文學(xué)中的模糊聚類問題的討論與研究

【摘要】對模糊聚類分析的產(chǎn)生，發(fā)展概況進(jìn)行說明，簡要介紹了進(jìn)行模糊聚類分析的一般方法，以及目標(biāo)函數(shù)法的基本過程，同時(shí)也對水文學(xué)中模糊聚類研究可能遇到的問題進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】水文學(xué)；模糊聚類；目標(biāo)函數(shù)

一、引言及基本理論

水文學(xué)以研究地球上水體的起源、分布以及其循環(huán)運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律等為基本內(nèi)容的一門學(xué)科；在整個(gè)水文系統(tǒng)中，其輸入一般有降水，污染物等等，流域或區(qū)域作為一個(gè)整體的演變系統(tǒng)，流域或區(qū)域出口的徑流，污物擴(kuò)散等作為輸出。從整個(gè)水文系統(tǒng)來看，它是一個(gè)開放的巨大的復(fù)雜的系統(tǒng)，而且由于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律影響因素多，而且其物理機(jī)理也非常復(fù)雜，導(dǎo)致整個(gè)水文系統(tǒng)具有不確定的特性。而水文系統(tǒng)中存在的種種不確定性主要表現(xiàn)在隨機(jī)性、模糊性等方面。

在多元統(tǒng)計(jì)分析當(dāng)中，聚類分析是其中的一個(gè)分支；它就是對一個(gè)沒有在類別上進(jìn)行標(biāo)記區(qū)分的集合或者是樣本，將它劃分成為按照所選的某種規(guī)則進(jìn)行標(biāo)記區(qū)分的若干個(gè)子集或者類，盡量使樣本或者集合中相似的元素或子集劃分到同一類別當(dāng)中，而盡可能的將其中不相似的元素或子集劃分到不同的類別中。但是，伴隨著社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展，人類的認(rèn)知領(lǐng)域也在不斷的拓展，其中，人們發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)世界中并不存在非常嚴(yán)格的界限來區(qū)分很多的事物或現(xiàn)象，他們在性態(tài)和類屬方面存在著某種統(tǒng)一性或者說中介性，他們不是簡單的“非此即彼”的關(guān)系，而是帶有“亦此亦彼”的性質(zhì)，我們將這種情況下的分類稱為軟分類，在這種情況下，簡單的聚類分析已不能滿足人們的需求。……