DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 前言 植物多样性，是指地球上的植物及其与其他生物、环境所形成的所有形式、层次、组合的多样化，不仅与整个自然界的生物多样性相关，也与人类的生产、生活有着直接或间接的联系，直接影响人们的生活质量。 建立自然保护区是植物多样性保护的有效途径。广西九万山自然保护区始建于1982年，于2007年获准晋升为国家级自然保护区，是以保护涵养水源的天然常绿阔叶林及珍稀濒危野生动植物栖息地为主要目的的森林生态系统保护区。保护区的建立使得繁茂的森林和丰富的物种资源得到了较好的保护与发展。1989年至1990年，中国科学院植物研究所与柳州地区林业局进行了一次较大规模的植物资源考察，发现该区域有维管植物3000种以上，出版了《广西九万山植物资源考察报告》；1989~1990年，贾渝等研究了广西九万山藓类植物区系，探讨其对划分热带、亚热带分界线的意义；2001年至2002年，广西植物研究所对融水境内的九万山保护区进行了考察，结果发现其生物多样性丰富度较高；2003年，广西林业厅保护站、广西植物研究所联合多个单位组成考察队，全面系统地考察了九万山自然保护区，再次证明了九万山生物多样性及其他资源的丰富性，编著了《生物多样性关键地区——广西九万山自然保护区科学考察集》。多次的考察结果均表明，九万山自然保护区是一座不可多得的天然种质资源宝库，具有特殊的保护价值。在已有的调查研究中，关于保护区内固定样地植物群落结构的数量特征及其植物演替的相关研究较少。本项目基于2011年7月至8月野外实地调查的数据，为研究样地植物群落动态变化监测提供基础材料和数据，通过统计群落的个体数量指标和综合数量指标，分析不同群落的物种组成结构及其群落多样性与环境因子的相互关系，并与国内相同气候区的自然保护区的植物多样性调查数据进行对比分析，旨在进一步了解九万山自然保护区植物多样性的分布特征，以利于植物资源的有效保护和管理，为生态系统服务功能的发挥和区域经济发展做贡献。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 自然概况 九万山国家级自然保护区位于广西壮族自治区北部，地跨融水苗族自治县、环江毛南族自治县及罗城仫佬族自治县，属于长江和珠江水系分水岭山脉的南缘部分，东经108˚35′32″~108˚48′49″，北纬25˚01′55″~25˚19′54″，总面积25，212.8 hm 2 。该保护区处在中亚热带季风气候区内，其西北高东南低的特殊地势为植被提供了良好的水热条件，年平均日照时数为1000~1200 h，年平均气温12.0℃~17.1℃，年降水量1600~2100 mm，年蒸发量1384.7~1466.0 mm。地貌类型属于侵蚀褶皱深–中等切割中山，中山地貌特征显著，北面山高谷深，地形崎岖，最高海拔1693 m，坡度多为50˚上下；南面山势稍为缓和，坡度一般为30˚~45˚，复杂的地貌很大程度影响着植被的生长分布。土壤类型有山地红壤、山地红黄壤、山地黄壤、山地黄棕壤和山地矮林土五大类。保护区内以中亚热带典型常绿阔叶林面积最大、分布最广，较高海拔地带有中山常绿落叶阔叶混交林和中山针阔混交林，山顶和山脊地段出现矮林。据报道，九万山国家级自然保护区已知维管植物有2754种，隶属236科980属。其中蕨类植物有48科107属314种，裸子植物有7科12属19种，被子植物有181科861属2421种，国家重点保护植物有22种 [ 1 ]。 2.2. 调查方法 在九万山国家级自然保护区管理局相关技术人员的帮助下，根据调查研究的目的、保护区重要监测(保护)物种的分布、森林植物群落的主要类型、功能区的划分、自然环境的影响及人为干扰的程度，经过反复的实地考察和技术论证，筛选并确定了24个20 m × 50 m的永久监测样地(其中核心区10个，缓冲区和试验区各7个)，样地设置情况见图1和图2。调查时把每个大样方又分为10个10 m × 10 m的乔木小样方，个别地段地形复杂不宜设样地。利用地质罗盘仪、经纬仪及全球卫星定位仪(GPS)对每个样地的四个边角和中心点进行了定位并测定了坐标参数(经纬度及海拔高度)，测定了每个监测样地的坡度、坡向、植被覆盖率、郁闭度、土层厚度等基本参数。根据植物生态学野外调查方法，对每个监测样地植物群落的物种多样性指数进行调查，对样方内所有胸高直径(DBH) ≥ 5 cm的乔木进行每木检尺，分别记录其编号、种名、胸径(DBH)、树高、冠幅等，并挂金属(铝合金)牌做永久标志。灌木或草本植物的多样性调查则按照梅花形布点方法，在大样方中划定5个大小为5 m × 5 m或1 m × 1 m的小样方，分别记录其编号、种名、盖度、高度和株数等，对灌木挂铝合金牌做永久标志。 图1. 广西九万山国家级自然保护区及调查样地位置图示 图2. 广西九万山自然保护区生物多样性调查样地分布 2.3. 数据处理方法 2.3.1. 群落层片水平上的多样性量度 公式如下： (乔木层)重要值 IV = 相 对 多 度 + 相 对 优 势 度 + 相 对 频 度 3 (灌木层、草本层)重要值 IV = 相 对 多 度 + 相 对 盖 度 + 相 对 频 度 3 Shannon-Wiener指数 H = − ∑ i = 1 S A i ∗ ln A i Simpson指数 D = 1 − ∑ i = 1 S A i 2 均匀度PieLou指数 E = H / ln S 其中，S为丰富度，即种的数目；Ai为第i种物种的相对重要值，即同一层片中第i种植物的重要值除以所有植物的重要值之和。 2.3.2. 群落总体水平多样性量度 本文的群落多样性是所有乔、灌、草各物种一起参与多样性的计算。采用给定加权参数法确定物种的相对重要值Pi： P i 1 = W 1 ∗ A i 1 ， P i 2 = W 2 ∗ A i 2 ， P i 3 = W 3 ∗ A i 3 其中，Ai1、Ai2、Ai3分别为物种在各层片中的相对重要值，Pi1、Pi2、Pi3为给定加权参数后物种在各层片中的相对重要值，W1、W2、W3分别为给定的乔木层、灌木层、草本层物种权重系数，结合各片层在群落中的生态作用大小采用0.5、0.25、0.25 [ 2 ]。若某一物种仅在乔木层出现，则其在群落中的重要值为Pi1，若在的乔木层和灌木层均有出现，则其在群落中的相对重要值为Pi1 + Pi2。群落α多样性指数计算公式同2.3.1，其中Ai改为Pi。 2.3.3. 样地归类分组 坡向划分以北为起点，顺时针方向旋转，按照阴坡(315˚~45˚)，阳坡(135˚~225˚)，半阴坡(45˚~90˚和270˚~315˚)，半阳坡(90˚~135˚和225˚~270˚)，将24个样地中具有典型方位的21个样地分为半阳坡、半阴坡、阴坡三组，每组均7个样地。样地坡度分3个等级，40˚~60˚为险坡，30˚~40˚为陡坡，0˚~30˚为缓坡，同样将24个样地中具有典型坡度的21个样地分三组，每组均7个样地。 2.3.4. 统计分析 利用Excel 2003或Origin 8.0进行数据处理或曲线拟合，运用单因素方差分析比较均值差异。根据小概率原理，取α = 0.05，α = 0.01为显著水平和极显著水平，P < 0.05为显著，P < 0.01为极显著。
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user: 4. 讨论 4.1. 植物多样性情况 根据乔木层、灌木层、草本层对群落的贡献不同采用给定加权参数法，得到的总体α多样性指数与无加权参数的总体α多样性指数两组数据无显著差异( P ≫ 0.05 )，但使用加权参数法得到的总体α多样性指数范围较大，相比幅度变化±0.06，更容易反映样地群落多样性之间的功能差异，并强化了对比。 调查结果表明，广西九万山国家级自然保护区具有较高的物种多样性，特别是乔木的物种多样性；相比同属中亚热带气候区的国内其它几个自然保护区 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] (见表4)，九万山国家级自然保护区植物(物种)多样性的最大特点是不同地域间的多样性变化幅度小，在一定程度上反映了九万山自然环境的优越性和良好的生态环境；在海拔高度与植物分布的关系上，表现为不同海拔出现不同的优势种，植物群落的组成和结构也有一定的差异；由于样地间存在复杂地形条件的综合影响和人为干扰等各种因素，削弱了群落的多样性指数随海拔高度变化的规律性。相对来说，海拔1100~1300 m之间的植物多样性比较高。 Table 4 Comparison of woody plant diversity in national nature reserves in the mid-subtropical climate zon 保护区 广西九万山 广西木论 贵州茂兰 广东南岭 江西武夷山 地理坐标 108˚35′~108˚48′E 25˚01′~25˚19′N 107˚54′~108˚05′E 25˚07′~25˚12′N 107˚52′~108˚05′E 25˚09′~25˚20′N 112˚30′~113˚04′E 24˚37′~24˚57′N 117˚38′~117˚55′E 27˚48′~28˚00′N 样地海拔 500~1700 m 414~638 m 791~880 m 400~500 m 500~2000 m 样地大小 20 m × 50 m 20 m × 20 m 20 m × 20 m 20 m × 20 m 20 m × 30 m 样地数 24 50 8 6 14 DBH∕树高 DBH ≥ 5 cm DBH ≥ 1 cm 树高 ≥ 3 m DBH ≥ 3 cm 无 种数 12~46 1~31 20~42 11~27 21~75 Shannon- Wiener指数 2.10~3.40 0.89~4.63 2.70~3.90 2.78~4.38 1.60~3.57 Simpson指数 0.83~0.96 0.60~1.00 0.95~1.00 —— —— 均匀度 0.73~0.91 0.69~0.99 —— 0.77~0.94 0.51~0.87 表4. 中亚热带气候区的国家级自然保护区木本植物多样性比较 备注：采用参考文献 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 的相关数据，由于广东南岭Simpson指数计算公式不同，不选用；贵州茂兰和江西武夷山分别缺均匀度指数和Simpson指数，数据为空。 4.2. 环境因子与植物多样性 植物多样性与众多因素相关，其中环境因子对植物(物种)多样性有着非常重要的影响 [ 7 ] - [ 17 ]。随着海拔的升高，植物自然生长环境变得更加恶劣，比如土层厚度变薄且分布不均，土壤贫瘠，养分缺乏，风害、寒害比较严重，等等。从图7~11的多样性指数变化来看，乔木的物种多样性随海拔升高无明显变化(具体原因有待进一步研究)，灌木、草本均匀度PieLou指数随海拔升高呈下降趋势 [ 18 ] [ 19 ]。不同环境因子对不同生长型植物的影响作用是有差异的，也就是说乔木、灌木、草本的主要环境限制因子不同 [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]。由于多种生态因子的综合影响，海拔对乔木多样性的影响作用在一定程度被削弱，或者由于本调查区域的海拔高度相对来说不是太高，不同样地的海拔高度差异较小，不足以使乔木的物种多样性呈现明显的规律性变化。另外，乔木有着较强的生活力，在群落占据绝对的优势地位，适应海拔等环境因子变化的能力较强，因而随着海拔升高生长状况基本不变，物种多样性变化不明显。海拔高度变化对灌木、草本的影响表现明显，其与草本、灌木均匀度的负相关关系分别达到显著和极显著水平，这可能与土层厚度和养分条件变化有较大关系 [ 25 ] [ 26 ]。以上结果，与张玲等人对黑龙江胜山保护区调查的结果，即乔木多样性与海拔呈正相关，灌木、草本与海拔无明显关系不一致 [ 27 ]。 坡向影响群落的光和水热条件，对灌木的影响很明显 [ 28 ]，图12至图13中半阳坡的灌木丰富度指数、Shannon-Wiener指数明显比阴坡高，物种丰富，半阴坡介于二者中间；在分布均匀程度方面，阴坡的灌木Simpson指数和均匀度PieLou指数最低，也就是阴坡灌木分布最不均匀，优势种明显。因为不同的植物适应于一定的坡向，阴坡光和水热条件较差，对灌木生长有一定的限制，多样性低，利于耐阴性的物种形成优势。半阳坡和半阴坡接受的光照和热量相对阴坡多，有利于植物生长，因此多样性高，群落竞争激烈因而优势种不明显。 坡度通过影响土壤的厚度和理化性质等间接影响植物的生长，对灌木多样性的影响比较明显。大坡度，土层薄，营养物质易被淋失，水分少，有机质积累少，小坡度，土层较厚，水分多，有机质易于积累，理论上小坡度适于植物生长，灌木多样性较高。图13陡坡与险坡比较，陡坡坡度相对较小，灌木多样性指数相对较高，与理论相符。缓坡坡度最小，而灌木多样性指数却最低，由于坡度大小与人为干扰强弱是负相关的，缓坡人为干扰大，存在偷砍盗挖现象几率大，植被易受到破坏，以致灌木多样性指数降低 [ 29 ]。虽然陡坡和险坡坡度大，植被自然生境较差，但受到较少人为干扰，多样性仍然是比较高的。 不同坡度样地的植物多样性差异反映人为干扰降低了植物多样性 [ 30 ]，但是存在适度干扰，会使多样性提高，生态系统的适应能力、抗干扰能力会增强，生产力也可能比较高 [ 31 ]。保护区核心区人迹罕至，样地间多样性指数差异较大，多样性指数均值较高，一定程度反映了自然环境的异质性 [ 32 ] [ 33 ]。实验区与人居环境邻近，样地间多样性指数差异较小，且多样性均值与核心区很相近，较高，不排除是人为干扰的结果 [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]。
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user: 5. 小结 广西九万山国家级自然保护区固定样地的植物多样性较高，对保护区植物多样性分布具有代表性，此次样地调查木本植物1000多种，草本植物700多种，国家重点保护植物有10多种，具有重要的保护和研究价值。该保护区海拔对灌木和草本的影响较大，海拔越高，均匀度越小。由于海拔高度差异不大或者海拔的影响作用被其他因子削弱等原因，乔木多样性随海拔变化的规律性不明显。坡向与坡度显著影响灌木多样性，向阳坡面灌木多样性指数最高，背阴坡面灌木均匀度最小，中等坡度的灌木多样性最高，小坡度存在人为干扰，灌木多样性最低。因为保护区成立时间较晚，上世纪50年代到70年代是林木采育场地，保护区内居住村落较多，人工杉木林、楠竹林、作物区较多，森林砍伐痕迹明显，保护区成立后，保护措施有力，森林恢复较好，群落到树群、树丛明显增多，受2008年冰雪灾害的影响，保护区内枯立木、断尾木、倒立木数量较多。 保护区植物多样性(物种多样性)的调查，反映了植物物种存在和人类保护的状况。同时，调查结果显示的多样性变化，可以反映环境因子的影响及人类干扰的综合作用，研究环境因子与植物多样性的关系，可以更好地指导保护区的资源管理和生物多样性保护工作，为协调自然保护区与周边社区的关系，充分发挥森林生态系统的服务功能，促进区域经济可持续发展提供理论支持。
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user: 6. 建议 1) 有必要继续开展九万山国家级自然保护区生物多样性监测固定样地建设的后续研究 由于经费和时间的限制，本项目仅进行24个样地的植物(物种多样性)调查，由于调查时大部分植物无花无果，有些植物只能鉴定到科或属，样地的选点，虽然考虑了保护区重要保护物种的分布、森林植物群落的类型、生态系统特征、人为干扰影响，野外作业可操作性等诸多因素，具有一定的地理代表性，但是物种的代表性可能还不够。调查时，虽然记录了每个样地的原始资料和相关数据，且每个样地均埋设了水泥标桩进行标识，并给每株乔木和按梅花形设置的5个小样格的灌木挂牌标记，但十年时间已经过去，至今仍未对固定样地植物的生长和数量动态进行跟踪调查或植物群落演替研究，希望保护区和相关专家继续开展后续研究，使“24个固定监测样地”的植物生长情况、物种变化、群落演替材料更加翔实，以便更准确地预测保护区植物群落的变化，采取更有针对性的保护措施。 2) 生物多样性保护和自然保护区管理，应当考虑社区群众的利益 当下，我国正在积极推行林权制度改革，在林权所有制下放到户的今天，由于历史的原因，保护区与其周边的居民可能存在一些山界纠纷。由于经济利益的驱使，有的群众认为，自然保护区的成立，使他们的部分山头被占了，经济利益受到一定的损害。不少居民只顾眼前，不看长远利益的事累见不鲜，珍稀树种如南方红豆杉(Taxus chinensis)、珍珠罗汉松(Podocarpus brevifolius)、红花荷木(Rhodoleia championii)、润楠(Machilus pingii)、香楠(Aidia canthioides)、金丝楠(Phoebe sheareri)、紫檀(Pterocarpus indicus)、麻栎(Quercus acutissima)等惨遭偷盗和砍伐。事实上，自然保护区的成立和建设，并不是当地群众贫困的根本原因，但是，村民的脱贫致富和自然保护区生物多样性及生态保护是目前保护区工作的“两难问题”和迫切需要解决的问题，如何协调自然保护区与社区群众的关系，使社区群众能够支持并自觉参与自然保护区的有关工作，从而达到双赢的目的，无疑是当地政府和自然保护区管理部门必须认真思考的现实问题。在严格保护的前提下，保护区能否利用优越的自然条件和优质环境资源，通过各种渠道引进种子基金，给群众提供种源，组织开展实用技术培训，在其居住地周边进行林下种养，帮助当地群众脱贫致富？群众生活富裕了，再加上其他的惠民措施，自然保护区的资源环境保护工作一定会更好，人与自然更加和谐相处。 3) 应当根据生态建设及主体功能区的划分进行科学的管理 广西九万山国家级自然保护区是重要的水源林区，其周边农村的生活污染和农业污染也是普遍现象，因此，有必要在保护区周边的居住区建立垃圾处理池，尽量减少或杜绝使用除草剂、杀虫剂及其他化学药剂，适度控制速生桉的种植规模及种植面积，避免水源污染及造成其他危害。
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user: 摘要 图的染色问题是图论中的一个重要研究方向，在计算机科学，组合优化和网络优化等方面有非常重要的应用，全然色是一种重要的染色。本文利用权值转移的方法证明了，如果G是最大度大于等于八的可嵌入到欧拉示性数非负曲面的图，且G中不包含相邻的4-圈，那么图G的全色数等于最大度加一。
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user: 1. 引言 本文仅考虑可嵌入到欧拉示性数非负的曲面的图，且这些图是无向的、有限的，简单的且非空的图。文中未加定义直接使用的概念和符号可以参考文献 [ 1 ]。分别用 V ( G ) ， F ( G ) ， E ( G ) 表示图的点集，面集和边集。设 v ∈ V ( G ) ，则v的度数 d ( v ) 是与v相关联的边的个数。 Δ ( G ) 代表图G的最大度，即 Δ ( G ) = max { d ( v ) ， v ∈ V ( G ) } ，简写为 Δ 。同样的，图G的面f的度数 d ( f ) 是面的边界所含边的个数。如果图G中存在连接顶点u和v的路，则称这两个顶点是连通的。若图G的任意两个顶点是连通的，则称图G是连通图。如果存在V的子集 V ′ ，使得 G − V ′ 不连通，则称是 V ′ 是G的顶点割。k-顶点割是包含k个元素的顶点割，G中所有具有k顶点割中最小的k，称为G的连通度，记作 κ ( G ) 。如果 κ ( G ) ≥ k ，则称G是k-连通的。一个图G的k-全染色，是指从集合 V ( G ) ∪ E ( G ) 到集合 { 1 ， 2 ， ⋯ ， k } 的一个映射，使得在集合 V ( G ) ∪ E ( G ) 的任意两个相邻或相关联的元素的值不相等。如果可以用k种颜色对图G全染色，那么则称图G是k-可全染色的，使得图G是k-可全染色的最小正整数k称为图G的全色数 χ ″ ( G ) 。 猜想1 对于任意的简单图G都有， Δ ( G ) + 1 ≤ χ ″ ( G ) ≤ Δ ( G ) + 2 。 这个猜想称为全染色(TCC)猜想，在20世纪60年代，由Vizing [ 2 ] 和Behzad [ 3 ] 分别独立提出。全染色猜想在 Δ ( G ) ≤ 5 时，对于一般图成立，而对于平面图，当 Δ ( G ) = 6 时，尚未完全证明 [ 4 ]，本文中考虑的图G是可以嵌入到欧拉示性数非负的曲面上的图，即 χ ( Σ ) ≥ 0 。对于可以嵌入到欧拉示性数 χ ( Σ ) ≥ 0 的曲面上的图，Zhao Y.证明了当 Δ ( G ) ≥ 8 时，全染色猜想成立 [ 5 ]，Wang H. J.和Liu B.将结果推广到 Δ ( G ) ≥ 7 [ 6 ]。Wang Y.对可嵌入到欧拉示性数非负曲面的图的全染色进行完善 [ 7 ]。随着研究的深入，人们发现一些图的全色数不仅仅满足全染色猜想，还有更强的结论，即 χ ″ ( G ) = Δ ( G ) + 1 。Wang B.和Wu J. L.证明了当 Δ ( G ) ≥ 7 ，且不含相邻3-圈和4-圈时 χ ″ ( G ) ≤ Δ ( G ) + 1 [ 8 ]。 图1. 禁用子图结构
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user: 2. 引理 引理1 [ 9 ] G是2-连通的。 引理2 [ 10 ] 如果 u v ∈ E ( G ) 且 d ( u ) ≤ 4 ， 那么 d ( u ) + d ( v ) ≤ Δ + 2 = 10 。 引理3 [ 11 ] 图G中连接2-点与8-点的边导出的子图是森林。 引理4 [ 12 ] 图G中不包含同构于如图1的禁用子图结构。(图中实心点表示已经画出与其关联的所有边，空心点表示没有画出与其关联的所有边。图中 d ( v ) = 7 。)
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user: 摘要 研究一类带Poisson跳的随机时滞微分方程解的有界性。运用随机分析以及不等式技巧证明了该方程的解是 p ( p ∈ ( 0 ， 1 ) ) -阶矩有界的。
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user: 1. 引言 随机微分方程广泛地应用于生物学、数学、经济、金融领域以及控制工程等诸多领域，见文献 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 及其中的参考文献。在许多实际工程系统中，时滞是这些实际系统经常发生振荡、不稳定性和性能差的原因。因此，很有必要研究带有时滞的随机微分方程，学者们在研究随机时滞微分方程方面做出了许多努力，参阅文献 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。王等人在文献 [ 8 ] 和文献 [ 9 ] 中分别研究了带分布时滞的线性随机时滞微分方程的矩有界性和线性随机时滞微分方程的二阶矩有界性。文献 [ 10 ] 研究了脉冲随机时滞微分方程的有界性。 Brown运动是连续的随机过程，可以用来刻画连续的随机系统。然而许多实际的随机系统会遭遇跳跃形式的随机突发扰动。在这些情形下，不能用Brown运动来刻画这些随机系统，因此将带Poisson跳的过程引入到这些随机系统中来处理这些实际情形是合理的 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]。本文研究了一类带Poisson跳的随机时滞微分方程的 p ( p ∈ ( 0 ， 1 ) ) -阶矩有界性。该文结构如下：第2节给出预备知识，第3节给出本文的主要结果。
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user: 2. 预备知识 记 R n 表示n-维的欧式空间。若 x ∈ R n ， | x | 表示欧式范数。记 R = ( − ∞ ， + ∞ ) ， R + = [ 0 ， + ∞ ) 。记一个完备的概率空间为 ( Ω ， F ， P ) ，其滤子 F t 满足通常的条件，即 { F t } t ≥ 0 是右连续的且 F 0 包含所有的零测集。令 δ > 0 ， C ( [ − δ ， 0 ] ; R n ) 表示所有定义在 [ − δ ， 0 ] 上的 R n -值连续函数 φ 。 C F 0 b ( Ω ; R n ) 表示所有 F 0 -可测的且定义在 C ( [ − δ ， 0 ] ; R n ) 上的有界函数全体，且其上的范数为 ‖ φ ‖ = sup − δ ≤ θ ≤ 0 | φ ( θ ) | 。对 ∀ x ， y ∈ R n ， 〈 x ， y 〉 和 x T y 均表示内积。 { r ( t ) } t ≥ 0 表示的是定义在完备概率空间上的一个取值为 S = { 1 ， 2 ， ⋯ ， N } 的右连续时齐Markov链，其生成元(密度矩阵) Γ = ( γ i j ) N × N 由转移概率矩阵确定，即 P { r ( t + Δ ) = j | r ( t ) = i } = { γ i j Δ + o ( Δ ) ， 当   i ≠ j ， 1 + γ i i Δ + o ( Δ ) ， 当   i = j ， 这里， Δ > 0 ， lim Δ → 0 o ( Δ ) / Δ = 0 ，对于 i ≠ j ， γ i j ≥ 0 表示从状态i到状态j的转移速率且 γ i i = − ∑ j ≠ i γ i j 。作为一个事实， r ( ⋅ ) 的每个样本轨道是一个右连续的阶梯函数，且在 R + = [ 0 ， + ∞ ) 上的任何一个有限区间里至多存在有限个跳跃点(参阅 [ 14 ] )。 考虑如下形式的带Poisson跳的随机时滞微分方程： d x ( t ) = [ f ( x ( t ) ， t ， r ( t ) ) + u ( x ( t − δ ) ， t ， r ( t ) ) ] d t + g ( x ( t ) ， t ， r ( t ) ) d ω ( t )                     + h ( x ( t ) ， t ， r ( t ) ) d N ( t ) ，     t ≥ t 0 ， (1) 初始值 x t 0 = φ ( θ ) = { x ( t 0 + θ ) : − δ ≤ θ ≤ 0 } ∈ C F 0 b ( Ω ; R n ) ， r ( 0 ) = i 0 ∈ S ，其中 f ， g ， h ， u : R n × R + × S → R n ， ω ( t ) 和 N ( t ) 分别是定义在该概率空间上的1-维Brown运动和强度为 λ 的Poisson过程，这里假设Markov链 r ( t ) 与Brown运动 B ( t ) 和Poisson过程 N ( t ) 是相互独立的。 N ˜ ( t ) = N ( t ) − λ t 表示 N ( t ) 的补偿Poisson过程。本文假设对于任意的 x 1 ， x 2 ∈ R n ， t ∈ R + 和 i ∈ S ，函数 f ， g ， h ， u 满足如下条件： | f ( x 1 ， t ， i ) − f ( x 2 ， t ， i ) | ≤ L 1 | x 1 − x 2 | ， | g ( x 1 ， t ， i ) − g ( x 2 ， t ， i ) | ≤ L 2 | x 1 − x 2 | ， | h ( x 1 ， t ， i ) − h ( x 2 ， t ， i ) | ≤ L 3 | x 1 − x 2 | ， | u ( x 1 ， t ， i ) − u ( x 2 ， t ， i ) | ≤ K | x 1 − x 2 | . (2) 且对 ∀ t ≥ 0 和 i ∈ S ，假设 f ( 0 ， t ， i ) = g ( 0 ， t ， i ) = h ( 0 ， t ， i ) = 0 。因此，当方程(1)的初始值 x 0 = 0 时，该方程存在平凡解 x ( t ) ≡ 0 。进一步，经计算对 ∀ ( x ， i ， t ) ∈ R n × S × R + 有 | f ( x ， t ， i ) | ≤ L 1 | x | ，   | g ( x ， t ， i ) | ≤ L 2 | x | ，   | h ( x ， t ， i ) | ≤ L 3 | x | ，   | u ( x ， t ， i ) | ≤ K | x | . 注在假设条件(2)下，方程(1)存在唯一的全局解且 E | x ( t ) | 2 < ∞ ( ∀ t ≥ 0 )。 令 C 2 ， 1 ( R n × R + × S ; R + ) 表示的是对 ∀ i ∈ S 关于变量x二阶连续可导且关于变量t一阶连续可导的全体非负函数 V ( x ， t ， i ) 的集合。给定任意的 V ( x ， t ， i ) ∈ C 2 ， 1 ( R n × R + × S ; R + ) ，定义算子 L V ( x ， t ， i ) = V t ( x ， t ， i ) + V x ( x ， t ， i ) [ f ( x ， t ， i ) + u ( x ， t ， i ) ]     + 1 2 t r a c e [ g T ( x ， t ， i ) V x x ( x ， t ， i ) g ( x ， t ， i ) ]     + λ [ V ( x + h ( x ， t ， i ) ， t ， i ) − V ( x ， t ， i ) ]     + ∑ j = 1 N γ i j V ( x ， t ， j ) ， 其中， V t ( x ， t ， i ) = ∂ v ( x ， t ， i ) ∂ t ， V x x ( x ， t ， i ) = ( ∂ 2 v ( x ， t ， i ) ∂ x i ∂ x j ) n × n ， V x ( x ， t ， i ) = ( ∂ v ( x ， t ， i ) ∂ x 1 ， ∂ v ( x ， t ， i ) ∂ x 2 ， ⋯ ， ∂ v ( x ， t ， i ) ∂ x n ) .
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user: 摘要 顶推法架设钢箱梁在桥梁建设中广泛应用。但是顶推法会对桥梁下部结构产生巨大的水平反力，而该水平反力往往在设计阶段未予以考虑，而在采用顶推法工艺时又常被忽视，这给工程安全埋下隐患。因此，选择顶推法时，需要采取科学方法全面评估顶推反力对桥梁桩基的影响及其承载能力，确保结构安全。本文针对软土地基上的矮墩直桩情况，提出了桥梁基桩顶推力作用下内力和变形的简化计算方法，并以上海浦东新区创新中路某跨线桥工程作为案例进行了实例验证，同时就计算结果和现场实测结果进行了对比分析。本文可为分析类似工程提供借鉴。
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user: 1. 引言 桥梁顶推法具有施工作业面较小、施工装备简单、施工费用低、施工平稳、噪音小、施工质量好等众多优点，常常用于建造跨越深谷、宽深河道的桥梁和跨越地铁隧道的跨线桥 [ 1 ]。 但是，顶推法施工时，顶推后座会将巨大顶推反力传递到桥墩桩基上，而且这个顶推反力大部分是以水平荷载形式沿顺桥向作用于桥梁桩基上。而这个水平荷载往往在设计阶段未予以考虑，在软弱地基环境中，桥梁桩基抵抗水平荷载的能力是比较低的，这就给桥梁安全带来了威胁。因此，顶推施工前组织方必须对顶推反力对桥墩桩基的影响进行计算分析和安全评估，确保工程安全。 软土地基中，桥梁桩基受到过大水平荷载后，桥墩发生很大的侧移，严重的甚至发生结构损坏，这样的案例不断见诸学者的报道。导致桥梁桩基受到额外水平荷载的原因各种各样，有堆载引起，有挖方引起，有结构自重分力引起，也有邻近桩基施工引起。孙剑平(2020)报道了山东某工程因附近堆载致桥梁桩基偏移的案例 [ 2 ]；张良山(2012)报道了某桥墩桩基由于墩前挖砂致产生水平荷载差，最终导致桩基偏位的案例 [ 3 ]；姜凯(2019)报道了某高速公路桥梁墩柱由于纵坡向水平分力过大导致桥墩偏位致上部结构挤压破碎的案例 [ 4 ]；朱晗迓(2008)报道了华东滨海地区某桥梁桩基因邻近水泥搅拌桩施工产生水平挤压力导致桥梁钻孔灌注桩发生侧移倾斜的案例 [ 5 ]，等等。以上案例表明，在既有桥梁桩基上施加过大的水平荷载可能导致桩基侧移、桥墩偏位、桩基损坏、上部结构损坏或整体失稳等工程事故。 顶推施工法的顶推反力一般沿顺桥方向作用，如图1和图2所示。顺桥向承担顶推反力的各桥墩及其桩基和连续梁组成排架结构。计算这组排架的结构受力，就可以得到桩基的内力和变形。 针对顺桥向水平荷载对桥梁桩基的影响分析，不少学者开展了相关的研究工作。渠述锋等人(2020)针对连续刚构桥梁合龙时的顶推力，考虑桥墩实测抗推刚度提出了一种简化算法，实现对合龙顶推力快速精确的调整，且在调整过程中避开了复杂的有限元计算分析 [ 6 ]；何娅(2017)针对连续钢箱梁桥步履式顶推施工过程中顶推反力对桥墩结构的作用，按各桥墩不同刚度(考虑桥墩和桩基综合刚度)推导了水平荷载的计算公式 [ 7 ]。上述学者的工作主要针对高墩桥梁结构情况展开，同时考虑了高墩抗侧移刚度和桩基抗侧移刚度。其结论当然也适用于矮墩情况，但是略显繁琐。针对矮墩直桩情况，考虑到墩部抗侧移刚度占比极小，可以略去。为此，本文提出了简化的计算方法，用以计算桩基内力和变形。最后以上海浦东新区创新中路跨线桥的顶推法施工作为案例，进行了实例验证。 图1. 顶推法后座及滑轨施工照片 图2. 跨线桥顶推法施工示意图
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user: 2. 顶推反力下桥梁桩基内力和变形分析 2.1. 计算简图 顶推法施工时，顶推反力以顺桥向水平荷载方式作用于引桥结构上。顶推后座下的引桥梁与桥墩及其桩基构成了一组特殊的排架。所谓“特殊”，是指其和地面建筑结构的排架有所不同，它的立柱不是单一的结构柱，而是桩，桩全长范围受到土的约束作用。计算时假定引桥梁的抗压刚度无穷大，压缩变形极小，可以忽略；土对排架“柱”的约束作用以水平弹簧模拟，土弹簧刚度采用“m”法假定。 针对矮墩情况，进一步补充如下假定：即引桥梁直接和桩基承台连接，不计承台的抗侧刚度，桥墩的抗侧移刚度完全取决于桩基的抗侧移刚度。对于软土地基，浅层土对承台抗力占比很小，因此，此简化是符合实际的。计算简图如图3所示。 图3. 墩台反力计算简图 2.2. 墩台抗侧移刚度计算 墩台的抗侧移刚度是指当墩台顶受到单位推力作用时产生的水平位移 δ 的倒数，如图4所示，即： K = 1 / δ (1) 式中K——墩台的抗侧移刚度， δ ——墩台顶受到单位水平力时的水平位移。 图4. 墩台侧移刚度计算模型简图 一般同一墩台下桩的设计参数是完全一样的。假定墩台下布置n根相同的桩，不考虑群桩效应，则 K = n / δ 0 (2) 式中 δ 0 ——单根桩桩顶受到单位水平力时的水平位移，可以根据“m”法计算得到；n——桩数。 针对 δ 0 的计算，公路桥涵地基与基础设计规范(JTG 3363-2019)附表列出了其计算公式和图表 [ 8 ]，也可以按此编制简单的Mathcad或MATLAB计算软件进行计算。 2.3. 各墩台的分担的顶推反力 各桥墩相距较远，各墩台的桩基设计参数和地质情况不可能完全一样，因此，各墩的抗侧移刚度K也不一样。根据结构力学排架计算理论，水平荷载将按墩台的抗侧移刚度进行分配。假定排架为三跨排架，如图3所示，各墩分配的顶推反力为： H 1 = K 1 K 1 + K 2 + K 3 + K 4 F h ;   H 2 = K 2 K 1 + K 2 + K 3 + K 4 F h H 3 = K 3 K 1 + K 2 + K 3 + K 4 F h ;   H 4 = K 4 K 1 + K 2 + K 3 + K 4 F h (3) 上述各式中 H 1 ， H 2 ， H 3 ， H 4 ——各墩台承担的顶推反力； K 1 ， K 2 ， K 3 ， K 4 ——各墩台的抗侧移刚度。 2.4. 基桩内力和变形 根据式(3)求得各墩台承担的顶推反力H后，除以桩数n即得到单根桩桩顶的水平荷载 H 0 ： H 0 = H n (4) 式中H——某墩台承担的顶推反力， H 0 ——单根桩桩顶受到水平力，n——桩数。 根据“m”法，求得桩顶的位移 Δ 0 和转角 ∅ 0 ： Δ 0 = H 0 α 3 E I ⋅ B 2 D 1 − B 1 D 2 A 2 B 1 − A 1 B 2 (5) ∅ 0 = − H 0 α 2 E I ⋅ A 2 D 1 − A 1 D 2 A 2 B 1 − A 1 B 2 (6) 进一步地，可求得桩顶以下y深度处截面的侧移x和弯矩M： x = Δ 0 ⋅ A 1 + ∅ 0 α ⋅ B 1 + H 0 α 3 E I ⋅ D 1 (7) M = α E I ( α ⋅ Δ 0 ⋅ A 3 + ∅ 0 ⋅ B 3 ) + H 0 α ⋅ D 3 (8) 式中 Δ 0 ——某桩顶位移； ∅ 0 ——桩顶转角；x——桩顶以下y处截面的侧移；M——桩顶以下y处截面的弯矩M； A 1 ， A 2 ， A 3 ， B 1 ， B 2 ， B 3 ， D 1 ， D 2 ， D 3 ——桩身作用效应无量纲系数，可以根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTG 3363-2019)的图标计算得到。也可以编制简单的Mathcad或MATLAB计算软件进行计算。
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user: 3. 工程案例 3.1. 工程概况 上海浦东新区某跨线桥主桥跨越地铁，与现状地铁二号线线位相交。主桥跨径56 m，采用简支钢箱梁，引桥采用连续刚接板梁。下部结构采用墙式或排架式桥墩，直壁式桥台，跨地铁主桥基础采用Ø1000 桩基础，基桩抗弯承载力1063 kN∙m；引桥基础采用Ø800桩基础，基桩抗弯承载力608 kN∙m。 前述的图2为跨线桥纵剖面图。为了保护地铁2号线区间隧道，主桥架设采用多点拖拉顶推法施工，顶推力约为550 kN吨。 按地质钻孔资料，桩基穿越如下土层：① 填土，② 粉质黏土，③ 淤泥质粉质黏土，③ 夹层粉质黏土，④ 淤泥质粘土，⑤ 1粘土，⑤ 3-1粉质黏土，⑤ 3-2粘质粉土，⑤ 3-3粉质黏土，⑤ 3-4粉质黏土夹粉性土，⑦ 2粉砂，⑧ 1粉质黏土，⑧ 2-1粉质黏土粉砂互层。土层分布与桩的位置关系如图5所示，各土层的物理力学指标如表1所示。 Table 1 Properties of soil 土层 厚度(m) 重度(kN/m 3 ) 内聚力C (kPa) 内摩擦角j (˚) 地基基床比例系数m (MN/m 4 ) ② 层粉质黏土 1.7 18.50 19 19.0 7.22 ③ 层淤泥质粉质黏土 5.1 17.8 14 18.0 6.00 ③ 夹层粉质黏土 4.1 18.3 14 190 6.72 ④ 层淤泥质粘土 6.7 16.8 11.0 8.5 1.70 ⑤ 1层粘土 9.0 18.9 18.0 18.0 6.48 ⑤ 3-1层粉质黏土 23.5 18.6 19.0 22.0 9.38 ⑦ 2层粉砂 7.1 20.1 0 32.0 17.28 表1. 土层的物理力学参数 3.2. 计算分析 3.2.1. 计算模型和简图 根据顶推法工艺设计，顶推反力 F h = 550   kN 。其计算简图如图5所示。 图5. 主桥顶推计算简图 3.2.2. 各墩台承担的顶推反力计算 根据各墩台桩基参数和地层参数，可得到各墩台承担的顶推反力。计算结果如表2所示。 Table 2 Push force acted on each pie 墩台号 抗侧移刚度K (kN/m) 顶推反力H (kN) PS0 125，000 134.1 PS1 93，750 100.6 PS2 93，750 100.6 PS3 200，000 214.6 表2. 各墩台承担的顶推反力 从表2可以看出，引桥梁的两边墩抗侧移刚度大，中间墩抗侧移小；墩台承担的顶推反力依刚度大小正比例分配。 3.2.3. 各墩台桩基的内力和变形计算 基于各墩台桩基不考虑群桩效应之假定，由于各桩设计参数完全一样，因此各基桩受到的顶推反力也是一样的。将各墩台承担的顶推反力除以各自桩数，即得各墩台桩基的顶推反力，如表3所示。图6为各墩台侧移挠曲线。 Table 3 Inner force and displacement of the pile of each pie 基桩所处墩台 桩数 桩径 (mm) 桩长 (m) 顶推反力 H (kN) 最大弯矩 kM∙m 桩顶位移 (mm) 抗弯承载力 kM∙m PS0 8 800 43 18.50 31.01 4.27 608 PS1 6 800 42 17.8 31.01 4.31 608 PS2 6 800 42 18.3 31.01 4.31 608 PS3 9 1000 58 16.8 69.93 4.29 1063 表3. 各墩台下基桩内力和变形 图6. 各墩台基桩的计算侧移挠曲线 从表3可以看出，引桥梁的两边墩基桩受到的弯矩大，中间墩基桩受到的弯矩小；基桩顶部位移基本一样，和假定是一致的。各基桩弯矩均小于抗弯极限承载力。 从图6可以看出，基桩侧移挠曲线主要发生在顶部，埋深12米之后就无变形了。 3.3. 主墩基桩侧移计算值和实测值比较分析 架桥全过程中对主桥主墩邻近土体的侧向位移进行了监测，测斜管的测点布置如图7所示。监测结果如图8所示。三次监测对应工况为：2020年7月15日为开始顶推时，2020年8月6日为最近一幅顶推完成时，2020年8月26日为所有顶推完成时。 图7. 主墩基桩邻近土体测斜管布置图 图8. 主墩基桩邻近土体水平位移曲线 监测得到主墩基桩邻近土体的位移，地表处最大，为所有各幅箱梁顶推结束时，最大达到3.5 mm。但衰减很快，在地表以下5米即至1 mm。由于测斜管埋设在土体中，因此小于计算的基桩挠曲，且其受邻近地表环境施工活动影响大。监测结果和计算结果都表明，钢箱梁顶推施工时导致的基桩变形和土体变形均很微小，对邻近地铁区间隧道安全无影响。
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user: 4. 结论 根据前述分析，可得如下结论： 1) 对于矮墩竖桩情况，只需考虑竖桩桩基的抗侧移刚度，如此可以使计算简化； 2) 抗侧移刚度取决于桩基几何参数和地质参数，各墩所处地质条件不一样，顶推反力在各墩台的分配也不相同； 3) 减少顶推反力对桩基的不利影响，关键是减少顶推荷载，这取决于顶推系统改进；也可以提高桩基的抗侧移刚度，如对浅层地基进行土体加固； 4) 为了确保基桩安全，建议对基桩挠曲变形进行跟踪监测，及时反馈信息，确保基桩安全。
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user: 摘要 心脏病是一种十分常见的高发性疾病，已经成为导致人类死亡的主要因素之一。提高心脏病的医疗诊断的准确性，并对其实行更早的干预与治疗是需要关注的问题。在本文中，我们在数据预处理和模型建立前期阶段采用的是python代码实现，最终发现患病比例与性别和年龄也有着一定的联系。然后采用了SPSS对其进行分析，发现R值为0.719，属于0.5~1之间的大效应的情况，因此，模型拟合效果良好。此外，方差分析的显著性值为0，处于0~0.05的范围之内，可以说明各个参数建立的线性关系回归模型具有极显著的统计学意义，即线性关系显著。模型建立的后期阶段采用以决策树为代表的多种预测模型，最终预测准确率如下：基于信息熵的决策树模型为85.6%，基于基尼指数的决策树模型为84.2%，基于基尼指数的决策树(预剪枝)模型为86.6%。我们发现：模型的准确率均在85%左右，其中基于基尼指数的决策树(预剪枝)模型准确率最高。
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user: 1. 引言 在传统的医疗诊断中，医生往往是根据自己积累的经验以及患者呈现和描述的症状来判断病人病情以及发病原因。然而，这很有可能会导致主观上的判断失误。机器学习主要是基于过去案例的经验进行学习，尤其是基于大数据的机器学习同传统医疗相比有着很大的优势。如果我们将机器学习的分类算法应用于疾病诊断中，那么可以很大程度上提高诊断的准确率，从而帮助人们做出更科学的诊断。 我们使用机器学习可以解决医疗过程中的很多问题，这对患者和医生都有好处。我们经常使用机器学习中的面向图像特征处理的深度神经网络和分类算法应用在医疗诊断领域中。提取医学影像特征、标准化临床数据和转化文本数据等问题都被人工智能有效解决了。 在传统计算机看来，医生的问诊记录、患者的日常护理记录、病理科的检验报告、放射科的CT报告等是没有任何意义，而对于人工智能却是有很大意义的。文献 [ 1 ] 使用机器学习的方法诊断糖尿病视网膜病变；文献 [ 2 ] 研究基于集成学习的乳腺癌分类；文献 [ 3 ] 使用感知机算法诊断脊柱病。 本文使用基于线性回归分析的决策树模型，将其应用于心脏诊断，来帮助医生进行治疗。前期利用spss线性回归来分析数据中变量的关系，最后利用决策树算法来建立模型。但是因为决策树算法有不同的实现方式，因此本文在对比两种不同决策树(一个利用信息熵，一个利用基尼指数)结果后选择表现最优的方式作为最后建立模型的算法。
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user: 2. 项目设计 2.1. 总体设计 总体结构设计如图1所示： 图1. 总体设计流程 2.2. SPSS数据线性回归分析和结果 本文使用SPSS做线性回归分析 [ 4 ]。 参数说明如表1所示： Table 1 Parameter 序号 英文符号 参数 0 age 年龄 1 sex 性别 1 = male，0 = female 2 cp 胸痛类型(4种)：值1：典型心绞痛，值2：非典型心绞痛，值3：非心绞痛，值4：无症状 3 trestbps 静息血压 4 chol 血清胆固醇 5 fbs 空腹血糖 > 128 mg/dl，1 = true，0 = false 6 restecg 静息心电图(值1，2，3) 7 thalach 达到的最大心率 8 exang 运动诱发的心绞痛(1 = yes， 0 = no) 9 oldpeak 相对于休息的运动引起的ST值(ST值与心电图上的位置有关) 10 slope 运动高峰ST段的坡度(值1：uploping向上倾斜，值2：float持平，值3：downsloping向下倾斜) 11 ca 主要的血管数量(0~3) 12 thal 一种叫做地中海贫血的血液疾病(3 = 正常，6 = 固定缺陷，7 = 可逆转缺陷) 13 target 生病与否(0 = no， 1 = true) 表1. 参数 判定系数 [ 5 ] 一般需要大于60%才行，是判定线性方程拟合优度的重要指标。我们可以用判定系数来解释回归模型因变量变异的能力。我们将判定系数用R表示，其值越接近1越好。表2中第2列即为判定系数。我们得到的结果显示R = 0.719时模型的效果最好。 模型残差独立性 [ 6 ] 检验：如果DW值被包含在无自相关性的值域之中(查询Durbin Watson table)，就认为残差是独立的。本例DW = 1.032，残差是独立的。 Table 2 Linear regression analysis result Model R R Square Adjusted R Square Std. Error of the Estimate Durbin Waton 1 0.719 a 0.518 0.496 0.35419 1.032 表2. 线性回归分析结果 b a. Predictors: (Constant)， thal， restecg， fbs， thalach， chol， trestbps， ca， sex， cp， stope， exang， age， oldpeak. b. Dependent Variable: target. 我们得到的方差 [ 7 ] 分析的显著性值 < 0.01 < 0.05。结果说明线性关系显著，即由自变量与因变量各个参数建立的线性关系回归模型具有显著的统计学意义。分析结果如表3~5所示： Table 3 ANOVA result Model Sum of Square df Mean Square F Sig. 1 Regression 38.893 13 2.992 23.848 0.000 a Residual 36.255 289 0.125 Total 75.149 102 表3. 方差分析结果 b a. Predictors: (Constant)， thal， restecg， fbs， thalach， chol， trestbps， ca， sex， cp， stope， exang， age， oldpeak. b. Dependent Variable: target. Table 4 Significance analysis results of each feature Model Unstandardized Coefficients Standardized Coefficients t Sig. B Std. Error Beta 1 (Constant) 0.899 0.293 2.830 0.005 age −0.001 0.003 −0.015 −0.304 0.761 sex −0.196 0.047 −0.183 −4.157 0.000 cp 0.113 0.022 0.233 5.036 0.000 trestbps −0.002 0.001 −0.070 −1.583 0.114 chol 0.000 0.000 −0.037 −0.838 0.403 fbs 0.017 0.060 0.012 0.291 0.771 restecg 0.050 0.040 0.053 1.249 0.213 thalach 0.003 0.001 0.139 2.671 0.008 exang −0.144 0.051 −0.136 −2.804 0.005 oldpeak −0.059 0.023 −0.137 −2.564 0.011 slope 0.079 0.042 0.098 1.863 0.063 ca −0.101 0.022 −0.206 −4.603 0.000 thal −0.119 0.036 −0.146 −3.339 0.001 表4. 各个特征显著性分析结果 a a. Dependent Variable: target. Table 5 Residual statistical results Minimum Maximum Mean Std. Deviation N Predicted Value −0.3457 1.2750 0.5446 0.35887 303 Residual −0.94748 0.93509 0.00000 0.34648 303 Std. Predicted Value −2.481 2.035 0.000 1.000 303 Std. Residual −2.675 2.640 0.000 0.978 303 表5. 残差统计结果 a a. Dependent Variable: target. 我们需要检验数据是否可以做回归分析。回归分析对数据的要求是十分严格的，所以有必要分析残差。 从图2来看，不完全对称的左右两侧；从图3来看，散点并没有全部靠近斜线。 综合而言，没有得到最好的残差正态性结果，但是在现实分析当中，理想状态的正态并不多见，接近或者近似就可以接受。
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user: 3. 决策树建模和结果 我们最后选择建立模型的算法是：基于信息熵 [ 8 ] 和基尼指数 [ 8 ] 的决策树 [ 9 ] 算法。 决策树算法是一种不断逼近离散函数值的方法，是一种典型的分类算法。第一步先进行数据处理，利用归纳算法生成决策树和可读的规则，然后应用决策分析新数据。从本质上来说，通过一系列规则对数据进行分类的过程就叫做决策树算法。 上世纪60年代到70年代末，决策树方法产生了。J Ross Quinlan为了减少树的深度提出了ID3算法 [ 10 ]，但是没有对叶子数目进行研究。C4.5算法 [ 11 ] 是在ID3算法的基础上进行了改进的，大大改进了剪枝技术、预测变量的缺值处理、派生规则等方面，适合于分类问题和回归问题。 图2. 标准化残差直方图 图3. 标准化残差的P-P图 决策树算法发现数据中蕴涵的分类规则是通过构造决策树实现的，其核心内容是构造精度高且规模小的决策树。构造决策树可以分为两步：第一步，生成决策树：决策树由训练样本集生成。一般情况下，有历史的、达到某个综合水平的和用来进行数据分析处理的数据集作为训练样本的数据集。第二步，对决策树进行剪枝：这个过程实际上是对获得的决策树进行检验、校正和修饰。我们用测试数据集(与原来不同的样本数据集)中的数据测试决策树生成过程中产生的初步规则，剪除那些影响预衡准确性的无用分枝。 模型选择 结果中的信息有一下几点： 1) precision——查准率/准确率 2) recall——查全率/召回率 3) F1-score——基于查准率和查全率的调和平均 4) Support——样本标签(本文中的标签是0/1)出现的次数 5) Accuracy——模型准确率 6) macro average——宏平均值，即所有标签结果的平均值 7) weighted average——加权平均值，即所有标签结果的加权平均值 通过基于信息熵的决策树模型得到的结果如图4所示： 图4. 信息熵的决策树模型的结果 图5. 信息熵的决策树模型的ROC曲线 基于基尼指数的决策树的结果： 图6. 基尼指数的决策树模型的结果 图7. 基尼指数的决策树模型的ROC曲线 基于基尼指数的决策树(预剪枝)的结果： 图8. 基尼指数的预剪枝决策树模型的结果 图9. 基尼指数的预剪枝决策树模型的ROC曲线 通过对比准确率、召回率、ROC曲线图(如图5~9)可以看到，对于本文的数据，两种决策树的结果比较接近，但最终还是基于基尼指数的决策树的效果要略微好于基于信息熵的决策树。因此，本文选择建立模型的算法是基于基尼指数的决策树。
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user: 5. 结语 本文使用基于线性回归分析的决策树模型应用在心脏疾病诊断。我们最后实现的方式是通过决策树算法，这是为了避免过拟合，也因为资料是关联式资料库的关系，经过特征筛选后，我们选择了决策树模型。此模型经过预剪枝后，稳定度提升，准确度与其他机器学习模型相比要稍微好一点。虽然最后的准确度仍然没有达到90%或者更高，但这些结果也可以说明机器学习在疾病诊断方面的可行性。 此外，本文所用的模型只有一个，要想进一步提高模型对策准确度，我们可以将它与另外的模型相结合(比如SPSS、朴素贝叶斯、BP神经网络等等)，应该会取得不错的效果。
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user: 摘要 坡度是土壤养分流失的重要因素，针对坡耕地水土流失的现状，本文进行了不同种植模式的土壤肥力保持效应研究。试验设计的三种坡度梯度分别为2˚、3˚和5˚，两种种植模式分别为小麦和油菜，养分指标选取的是有机质、全氮、有效磷和速效钾。结果表明，油菜种植模式下，有机质含量表现为坡下 > 坡上 > 坡中，以2˚有机质含量最高。在3˚坡耕地土壤中，不同种植模式下依然表现为油菜种植的全氮含量高于小麦，增幅介于27.30%~69.06%之间，以坡中部位的增幅最大。3˚坡耕地中种植油菜较小麦有效磷含量增加了15.70%~31.51%，速效钾含量增加了10.40%~11.55%。可见种植油菜促进了坡耕地土壤养分的积累，可作为坡耕地土壤肥力保持的一种有效种植作物。
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user: 1. 引言 土壤是各种生物赖以生存的基础，受外部机械力的作用土壤的性状发生改变，可通过调节影响土壤的水、肥、气、热等因子改善土壤的理化性状，为作物生长发育创造良好的环境条件，进而达到提高作物产量的目的 [ 1 ] [ 2 ]。我国坡耕地占总耕地面积的34.3%，已有大量研究表明 [ 3 ]，在黄土高原有55%左右的泥沙来自坡耕地，长江等河流也有65%左右的泥沙来源于坡耕地，说明坡耕地是江河泥沙的主要来源。坡耕地土壤的水土侵蚀直接导致养分最为丰富的表土流失，使土壤生产力降低，导致土地退化 [ 4 ]。因此，研究坡耕地土壤养分流失和保护措施不仅是当前的生态问题，也是农业可持续发展的现状问题 [ 5 ]。 在坡耕地上，进行水土保持耕作措施能拦截地表径流，减少土壤冲刷，为农业生产保水保土保肥 [ 6 ]。国内外水土保持措施一般分为两大类：一类是改变地面微地形、增加地面粗糙度，如等高种植、横坡种植等；另一类是增加地面覆盖度和改良土壤，如间套混复种等 [ 7 ]。有研究表明，粮菜间作和粮草间作等不同间作方式均能有效地减少土壤侵蚀，保护土地资源，减少养分流失，提高作物产量 [ 8 ] [ 9 ]。随着全球人口的增长和经济的快速增长，与生态修复、保护性农业、质地、土壤改良、气候变化等相关的其他研究方面逐渐受到关注并成为研究热点，需要多学科交叉融合 [ 10 ]。Burwell等 [ 11 ] 研究结果表明，不同的降雨过程和下垫面情况会使土壤养分流失数量差异很大。总的来说，土壤养分损失表现为两种形式：其一是溶解于径流中的养分随径流液流失和吸附或结合于泥沙表面以无机态和有机态存在，其二是溶解于下渗水的养分随入渗水向下层淋失 [ 12 ]。坡度是二维坡面的主要参变量之一，随着坡度的改变，土壤表层单位面积受降雨强度发生了变化，同时改变了土壤入渗能力及坡面水流特性，改变了雨滴与土壤的接触角度及地表水体和物质的平衡状态等 [ 13 ]。这一系列的变化，必然改变径流溶质的迁移过程。邓龙洲等 [ 14 ] 指出，坡面土壤的不稳定性与坡度的大小成正比，坡度越大，土体越不稳定，在外力的作用下发生下移的可能性越大，在人为干扰较大的坡耕地上表现尤为突出。坡度会引起土壤养分和土壤微生物量发生改变，在科尔沁沙地移动沙丘上建立小叶沙林的研究中发现，坡度、土壤深度、灌木下或灌木之间的区域会对土壤养分的空间分布和微生物特性有显著影响 [ 15 ]。为此，采用改变坡度来着重研究坡度对土壤养分流失的影响，为土壤养分流失模拟和水土资源控制提供参考。