Tính chu kỳ và tương quan giữa lượng mưa và độ kéo dài của thời kỳ gió mùa mùa hè trên lãnh thổ Việt Nam

DAI HOC QUOC
GIA
HA
NOI
TRUONG
DAI HOC
KHOA
HOC
TlTNHIEN
KHOA
KHI TCONG
THUY VAN VA
HAI
DUONG HOC
BAO CAO
TINH CHU
KY VA
Tl/ONG
QUAN
GIITA
Ll/ONG
Ml/A VA DO KEO DAI
• •
CUA TUdl
KY
GIO MUA MUA
HE
TREN LANH
THO
VIET NAM
MA

SO:
QT 98-13
Chu
tri
: TS.
Nguydn Hirofng
Dien
GVC.
Trail Cong Minh
•F*
ri:
,
DT/0006C
1
r^".'*
X
^
HA
NOI-2000
M6DAU
D6i v6i
mien nhiet
d6i
nai c6 nen nhiet do cao quanh nam yeu to
nhiet duac bao dam tot
thi mUa
la yeu to quan
Irong nhal
chi phoi cac boat
dong san xuat nong nghiep. Mua qua nhieu

gay
ra ung
lul
lam dao
Ion
moi
hoat dong xa hoi nhu cuoi nam
1999.
Chfnh
vi
vay trong nghiep vu du bao
dai han cung nhu ngan han
thi
du bao
luong
mua bao gid cung chiem vi
tri
hang
ddu.
Tfnh chu ky
ciia
cac yeu to khf
tuong
la mot trong
nhirng
ca sa de
dinh hudng trong
viee
xay dung phuang phap du bao dai han. Neu
chu6i

so
lieu mua c6 tfnh chu ky
ihi
c6 the lap cac phuang
trinh
hoi quy tuyen
linh
cho du bao luong mua
v6i
cac han khac nhau.
Ti^
kel
qua cua nghien
ciJu
ve do bien dong
ciia luang
mua
chiing
toi c6 the
ihay luang
mua
ihang
va
nam tren
lanh iho
Viet Nam bien dong rat
Icfn,
he so bien dong
ciia
luang

mua
ihang miia
ft mua va khu vuc Bac Trung Bo (Hue') c6 the
tdi
200-
400%.
Tuy nhien,
v6i
muc lieu xac dinh ca sa cho cac du bao dai han
chung toi da khao sat cac kha nang
diing linh
chu ky
ciia
chuoi
luOng miTa
thang va nam bang cac phuang phap tfnh ham tu luang quan, phuang
phap pho phuang sai va ham pho entropy
cue
dai de xac dinh cac chu ky co
the
CO
trong chuoi
thcfi
gian. Tren ca sa xac dinh
lh5i
gian keo dai
miia
gio
miia
lay nam chung toi da

Ihu
nghiem xac dinh luang quan giua do keo
dai
ciia
no v6i long luong mua nam a mot so tram Nam Bo. Cac kel qua
duoc trinh
bay trong noi dung bao cao cua de tai.
Thuc hien de tai chiing
loi
da duac
sir
h6
Ira ral Ian ciia
Dai hoc
Quoc gia,
Tiirdng
Dai Hoc Khoa hoc
lu
nhien va Khoa
Khi
luang Thuy van
va Hai
Ducyng
hoc.
Chung toi xin chan thanh cam on
CHl/ONG
1
NGHIEN
CUU
TINH

DAO DONG CO CHU KY CUA LUONG MUA
Hien
nay xu the
nghien curu bien
doi cua cac yeu to khf hau
bang
cac
mo
hinh
so
Iri
dang phat
Irien
manh
me va da
ihu
duac
kel qua
dang
ke tren
the
gidi.
Tuy
nhien,
de
xay
dung
va
giai
cac mo

hinh
nay doi hoi
sir
dau tu rat
Idn
ve con
ngudi
va cac
phuang lien
do dac,
tfnh loan hien
dai cung
nhu
viec hieu biet
mot
each
day du vai tro cua cac
nhan
to
val ly
trong
mo
hinh.
Trong
linh hinh
cu the
hien
nay
0
Viet

Nam
thi hu6ng
nghien
ciru
nay
it
c6
linh
kha thi, ft
nhat
la mot so nam
Irudc
mat.
Chinh
VI
vay
trong cong
trinh
nay
phuang phap thong
ke
loan
hoc se
duac
sir
dung
nhu la mot
cong
cu
chfnh

de
nghien
ciJu
tfnh
dao
dong
c6 chu ky
cua
yeu to khf hau
luong
mua
tren
co so
nguon
so
lieu hien
co
ciia
cac
tram tren lanh
tho
Viet
Nam.
1.1
NGUON
SO
LIEU
Chiing
toi da
lien hanh tfnh loan

de xac
dinh tfnh
chu ky cho
chu6i
luong
mua 12
ihang
va nam cho 24
tram
khf
luong
co do dai
chu6i tren
60
nam
rai deu
Iren
lanh
iho
Viet
Nam. Cac
tram
nay co so
lieu
kha deu.
Trong
tinicmg
hop
ihieu
so

lieu chiing
loi da
la'y
gia
Iri
trung
binh
nhieu
nam
de
bo
xung.
So
tram
day dai nam da
duoc liet
ke
trong bang
1.
BANG
1.
CAC TRAM CO SO LIEU LUONG MUA THANG VA NAM
DUNG TRONG TINH TOAN TINH CHU KY
N"
1
2
3
Ten tram
Lao
Cai

Yen
Bai
Tuyen Quang
Ky hieu
HLS2
HLS9
HT9
VTD6
22
"29'
2L'42'
21°
49'
Kinh
do
103"57'
104°5r
105"!
2'
Do
cao
99
50
42
4
5
6
7
8
9

0
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Lang Son
Tien Yen
Hon Gai
Bac
Giang
Ha
Noi
Phu
Li6n
Nam Dinh
Thanh Hoa
Vinh
Dong
H6i
Hue

Da
N^ng
Quang Ngai
Quy Nhon
Nha Trang
Vung Tau
T.P. Ho
Chi
Minh
My
Tho
Can Tho
Soc Trang
Rach Gia
LS3
QNl
QN4
HB5
HN3
HPl
HNN3
TH7
NT9
BTT3
BTT8
QDl
QNA2
NB
FK2
VTl

SG
TGI
HGl
HG2
KG3
21°
50'
21° 19'
21°01'
21° 17'
21°01'
20°
48'
20°
26'
19°
49'
18°40'
17°28'
16°24'
16°
02'
15°08'
13°46'
12°
15'
10°
20'
10°
49'

io°2r
10°
02'
09°
36'
10°29'
106°45'
107°24'
107°03'
106°12'
105°51'
106°38'
106"10'
105°46'
105°40'
106°37'
107°'"
107°41'
108°47'
109°13'
109°12'
103°57'
108"40'
106°23'
105"47'
105"58'
105°05'
258
25
50

7
5
113
3
5
6
7
17
6
8
5
5
4
5
4
3
3
2
1.2. CAC
PHUDNG PHAP TINH
vA
KET
QUA
TINH
TOAN
V2T.
Phuang phap khao sat ham tu tuong quan va ket qua
tinh
toan
Chiing toi da lien hanh tfnh ham tu

luong
quan cho chuoi luang
mira
12 Ihang va nam cho 24 tram khf luong co do dai chu6i tren 60 nam rai deu
tren lanh tho Viet Nam.
Khao sal tfnh ham tu tuong quan la mot trong
nhirng
phuang phap
Ihuctng
duoc diing trong nghien
cvtn
tfnh chu ky
ciia chu6i
thai gian.
Ham tu
iuc:^g
quan chuan hoa
ciia
qua trinh
dimg
egodic
thu5ng
duoc tfnh theo cong
thiic
(LI)
0 day X,
a^,
X2,
C2
trung

binh
va do lech chuan cua
mtu
tuong
iJng,
v6i
cac thanh
ph^n thir
nhat den thanh phan
thuf
(n-k) cua chu6i va
tir
k den
n thanh
phdn
chu6i.
He so
r^i^j
co gia tri dao dong trong khoang ±1
Ham tu tuong quan cho biet
mirc
do quan he cua gia
In
trong chu6i
v6i gia tri
truofc
do tuong
ling v6i bucfc tri
k. Ham nay dac trung cho cau
triic

va dong
luc
phat trien cua qua
Irinh
theo
th5i
gian. Neu trong chuoi
ban dau co tfnh chu ky nhung kho phat hien do nhieu
ngSu
nhien
thi
chiing
CO
the duoc phat hien qua ket qua phan
Ifch
ham tu tuong quan.
Sau khi tfnh chung toi nhan duoc hon 7000 tri so
r^j.^
v6i miic
y
nghia
0,95. Trong phu luc la 122 trang in ket qua tfnh loan cac he so tu
tuc^g
quan doi v6i
lugfng mUa
thang va nam
ciia
24 tram theo ky hieu
tram duoc ghi tren bang 1. Tren bang 2 va 3 la hai bang kel qua tfnh ham tu
tuong quan bang phan mem STATGRAPHICS cho luong mua thang 7 tram

Da Nang va luong mua thang 1 tram hai tram Soc Trang.
BANG 2. HE SO
Tl/TUDNG
QUAN
CLJA CHUOl
LUONG MUA THANG 7.
DA NANG
Lag
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
Est
imate
19215
12534
14754
17892
13135
20541
22412
13942

07208
05916
05429
00945
Stnd.Error
.13131
.16962
.17964
.18219
.18525
.18692
.19080
.19601
.19778
.19842
.19938
.19974
Lag
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24

Est imate
.54539
.29294
.07011
02583
02649
.01730
.09068
02751
04664
08748
03446
00929
Stnd.Error
.13607
.17121
.18172
.18519
.18685
.19077
.19528
.19771
.19823
. 19872
.
19964
.
19975
Tren bang
liel

ke kel qua
uoc
luong he so luong quan va cac
buoc
truot trong khi
linh.
Doi
\6\
m6i luOng mUa
thang va nam
ciia tiing
tram
deu tfnh gia
In u6c luc;fng
va sai so chuan
ciia
dai luang
r^^^^,
BANG
3. HE SO
TVTirONG
QUAN CUA CHUOI LUONG
MUA
THANG 1.
SOC TRANG
Lag
1
3
5
7

9
11
13
15
17
19
21
Estimate
01195
.16645
.18961
11575
18079
21906
06187
.03061
.21208
.43347
.00251
Stnd.Error
.11111
.11809
.12119
.12563
.12855
.13233
.13835
.13946
.13999
.14392

.15932
Lag
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Est imate
.25419
04853
09173
12924
08515
13406
09342
07100
01307
.03519
.13484
Stnd.Error
.11113
. 12095
.12480
.12694

.13165
. 13673
.13869
.13955
.14390
.15922
.15932
Tir
long so
truofng
hop duoc
linh
chiing loi chon thong ke cac
imang
hop trong khf tuong cho la co xu the tuong quan (khi
r^.)
> 0.2). Va
Irong
t6ng so
inrcmg
hop nhan duoc
lai
phan
loai
theo cac cap co he so tuong
quan
Icfn
hon va sap xep theo cac cap :
r^^j
= 0.3- 0.4 va

r^,.^
>0.4.
Tan suat cac
irudng
hop co gia tri
rjj.^
> 0,2 theo ihang duoc liel ke
tren bang 4.
BANG 4 SO CAC
TRUCJNG
HOP CO GIA TRI HE SO TUONG QUAN
R^^)
>
0,2
Khdi
gian
•"(kl
\
>0,2
0.3-0.4
0.41-0.57
1
25
0
1
2
16
5
2
3

19
3
1
4
2
2
1
5
15
7
1
6
21
2
0
7
13
0
1
8
21
2
0
9
28
0
0
10
23
5

0
11
20
0
0
12
7
3
0
.\.\.\l
28
4
0
TONG
238
33
7
Ta thay Irong long so
7.000
imcfng
hop duoc phan
lich chi
co hon
200
tru5ng
hc^
c6 gia tri
i;^,
> 0,2 (
duoi

3%). Trong long so hon 200
tru5ng
hop do co 33
Irucfng
hop
r^j^^
=
0.3 - 0.4. Hon 97% cac
inicfng
hop
con lai co
r(^,j
< 0.2 coi nhu la cac gia
Iri
ngau nhien.
Chi
co 7
Iruong
hop
^{k) ^ ^-4
nhu tren bang 4. Cac ly
le
nay la rat nho chiing to
sir
bien dong ral
Icfn
khong co chu ky chiem
Uu
the trong noi bo chuoi so lieu mua
ihanu

va
nam. Chiing toi da
loc
ra duoc mot so
trudng
hop co he so tuong quan \dn
nhat
r(K^
>
0.4 trong chu6i
v6i
i^^,
>
0.4 nhu liel
kc
tren bang 5.
BANG
5
. XU THE CHU KY TAI CAC TRAM
CO
HE SO TUONG QUAN
r^^,
>
0,4
Tram
Hon Gai
Phil
Lien
Da
N£ng

Soc Trang
Hon Gai
My Tho
Quy Nhon
Thang
V
IV
VII
I
II
II
IV
Chu ky (nam)
3
3
2
19
7
6
3
Tru
0.45
0.42
0.57
0.49
0.47
0.43
0.44
Nhu vay la ket qua khao sal bang ham tu tuong quan cho
iha'y:

- He so tuong quan ral nho chiing to moi lien quan noi tai
giiJa
cac
thanh phan trong chu6i luong mua thang va nam rat yeu, nen kha nang
sir
dung tfnh chu ky de du bao dai luong mua thang va nam la
ra'l
han che.
Dieu kel
luan
nay phii hop
v6i
nhan dinh cua
Riehl
[6] va
Nguyfin Diic NgiJ
Nguyen Trong Hieu [4].
-
Chi
trong mot so
tiirdng
hop nhu liel ke trong bang 2 la co xu the
chu ky ro ret co the
ihu
nghiem cac phuong phap du bao theo tfnh chu ky.
Cac chu ky duoc phat hien
ihco
phuang phap ham
lu luang
quan la 2, 3, 6,

7 va 19 nam
v6i
he so tuong quan xap
xi
0.5.
1.2. Phuong phap pho nang
lugng
(hay pho phuang sai ) va ket
qua
tinh
toan
Cac qua
Irinh
khf quyen
duoc
xem la kel qua
ciia sir
chong chat
ciia
nhieu dao dong co chu ky, tan so va buoc song khac nhau. Mot qua trinh
ngau nhien diing X(l) xac dinh trong khoang
[-T,T]
co the duoc bieu dien
dudi
dang chu6i
v6
han
ciia
cac dao dong dieu hoa vai tan so
co^

= —
T
khac nhau
v6i
bien do
ngiu
nhien
X,^:
7
X(t)=ZXe''"''
(1-2)
Qua trinh
nglu
nhien nay se duoc xem la co ky vong loan hoc bang
khong
(m^=o)
neu gia thiet nay khong thoa man co the
xel
qua trinh ngau
nhien quy tarn.
Khi X(t) la mot qua trinh ngiu nhien
dimg thi
co the bieu
di6n
ham
tuong quan
du6i
dang:
i?.(T)=zM^.^;le'""
=

ZA^'""
(1-3)
/:=-a-
V6i M[Xj^Xi^*]
=
Dj,
la phuong sai cua qua trinh ngau nhien X(t) .
Doi
vdi
qua trinh
ngiu
nhien
dimg.
Phan bo phuong sai
D^
cua bien
do
ngau
nhien theo
Ian
so
co,^duac
goi la pho
ciia
qua Irinh ngau nhien
nay. Khi do qua trinh ngau nhien (1.2) duoc goi la qua trinh ngau nhien
CO
ph6
r5i
rac.

Phuong sai
ciia
qua
Irinh
ngau nhien
D^
nhan duoc bang each cho
i
=0lrong(1.3):
Dx=Rx(0)= ZA (1-4)
A' x
Cong
thiic
(1.4)
chi
ra rang phuong sai
ciia
ham
ngiu
nhien bang
long cac gia
Iri
pho trong mien xac dinh
ciia
no . Vi the ma phuong phap
phan
Ifch
pho nay
thudng dugfc
goi la pho phuong sai .

Trong cac bai loan khf tuong , khf hau , thong
thucmg nguoi
ta
chi
quan
lam
toi cac qua trinh thuc. Qua Irinh
ngiu
nhien la
ihuc
neu nhu
ling
v6i
moi k Irong long (1.2) la mot cap lien hop
phiic
Xj.e"'''
va
X;^e"'^'^^khid6:
X(t)=i(xKe-'''+XKe-"""'
(1.5)
K=0
s
Sau phep bien
d6i
ta nhan duoc ham
ngSu
nhien thuc dang.
00
X(t)= ZlAK^oscOi^t +
B^sincoj^t)

(1.6)
K=0
CJ
day
Aj^va
B^
la cac dai luong
nglu
nhien thuc co ky vong toan hoc
bang kh6ng,con X(t) la chu6i
chiia
long cac hang tu co sin va cosin
ciia
Ian
so tuong
ling.
Khi do ham tuong quan (1.3)
viel
lai la:
X
X
i?.(^)=ZDkr^^+e-^>^^J=ZdkCosco^x
(1.7)
Co the noi rang khong phai moi qua trinh
dimg
deu co pho rdi rac.
Nhung
CO
the chiing minh rang
ba'l

ky qua
Irinh dimg
nao ciing co the
duoc bieu
di^n
nhU la
gidi
han
ciia
chu6i cac qua trinh co pho
r5i
rac
dang (1.2) khi do
X
X(t)= Je""McD(a))
(1.8)
-X
Trong do
O((o)
la ham
ciia
tan so
co
va trong
viing
tan so
AcO|^=
(D^
-
co^.j

gia so
ciia
no
AO((0i,) =O(c0j^)
-
cD(co,^.i)
b^r^g
tong
cac bien do ngau
nhien
X^
trong
viing
nay.
Bieu
di^n
qua trinh
ngSu
nhien diing X(t) dudi dang
lich
phan (1.8)
goi la phep phan
Ifch
pho cua X(t).
Doi v6i qua
Irinh ngiu
nhien
dimg
(1.2) ham luang quan duac xac
dinh

boi
(1.3). Cong
ihiic
nay bieu
di^n
ham khong
ngSu
nhien
RX(T)
dudi dang chuoi Fourier. Khi do qua trinh X(l) dang (1.2) bien
ihien
trong khoang |-T,T1 cua doi so
I ihi
khoang bien
ihien ciia i =l2-ti
se la [-
2T,2T| . Nhu vay he so
D^
la cac he so Fourier duoc xac dinh nhu sau:
Dk=:;!r JR.(T).e-'"-MT
(1.9)
VOl
(OK
=
K 2T
Nhu vay (1.3) duoc viel lai la:
RS-^^
Z
—D^e'^'^^Aco,
(1.10)

Trong do
AcOi^
la hieu
giira
hai
Ian
so
Ian
can
.
TU.K 7r.(K-l) 71 /I 1
i\
Dua vao ham phu thuoc T:
Sl((o) = ^yR,(T).e-'"^MT
(1.12)
Tir (1.9) va (1.11)
tadiroc:
Sl(%) = -^
(1.13)
Dieu
nay chung to
ring
S/(CL)^)
la mat do trung
binh
cua phuong sai
trong khoang
Aco^.
Tir (1.13)
va (1.10) ham tuong quan se duoc xac dinh:

R,(i)=
ZSl(co,)e'"^^Aco,
(1.14)
l=-x
Neu nhu
T^-co
va
Aco,^^0
thi
ifch
phan (1.14) khi lay
gioi
han se
Ira
thanh.
+OC
R,(T)=
jS,((o)e""^Mco
(1.15)
-X
cong
thiic (1.15)
la
sir
phan
ifch
ham tuong quan
ihanh ifch
phan
Fourier.

0
(1.12)
chuydn
qua
gidi
han duoc viel:
S^(o))
=
—
fR,(T)e di
(1.16)
Ham
Sx(co)
duoc xac dinh bdi
(1T6)
bieu dien mat do phuong sai
cua ham ngau nhien X(t)
ling
vdi tan so cho
tiurdc
va duoc goi la
mal 60
ph6 cua ham
ngiu
nhien diing X(t). Mat do ph6 la ham khong
am
cua tan
so.
Cong thiic
(1T5)

va (1.16) chiing to ham tuong quan
R^(T)
va mat
do ph6
S^(co)
la bien d6i Fourier
ciia
nhau. Do do bien doi Fourier ham
tuong quan cua qua trinh ngau nhien diing cung la ham khong am tren ca
mien gia tri tan so co.
Doi vdi qua trinh
ngiu
nhien thuc
ihi
ham mat do pho
S^(co)
la ham
chan, con tfnh thuc
ciia
no duoc suy ra
lir
tfnh
ihuc ciia
ham
lUOng
quan.
Do tfnh chan cua
R^(T)
va
S^(co)

vdi mot qua trinh ngau nhien thuc cd the
viel:
R^(r)
= 2|5^.(^)cos^zi/<^
(1.17)
0
1
^
S^(C0)
=
-fR^(T)COSC0TdT
(1.18)
Tren day la co sd ly thuyel phuong phap phan
Ifch
pho qua ham
tuong quan. Nhung theo cong thiic nay ham mat do pho
ciia
qua Irinh
ngau nhien
dimg,
S^((o)
la bien doi Fourier
ciia
ham tuong quan
R;,(T)
va
cd the duoc xac dinh theo cong thiic (1.16).
Trong thuc le, vice nghien
ciiu
chuoi

Ihdi
gian
{X,,
t
=
l n) cd the
duoc xem nhu la xel qua trinh ngau nhien X(l) tren mot the hien quan sal
duoc X(l)
ciia
nd lai n
lai cai
khac nhau. Ham
luofng
quan
ihuc
nghiem
R^(i)
tfnh duoc
lir
chuoi
{XJ
la
udc
luong
ciia
ham tuong quan
ihuc
R^(T)Irong
dd nhan gia tri Irong mot khoang hiiu han T<
I,,,,,

vdi
x,,,,.
duoc goi la do dich chuyen
cue
dai (hay con goi la diem cat) cua ham
11
tuong quan. Bdi vay de danh gia sai so khi
sii
dung
R^(T)
thay
choR^(r)
, ngudi ta dua vao ham cua s6
X(T)
trong bieu thiic tfnh pho.
max
S.x(C0)=
J
A,(T)Rx(T)COSC0TdT
r
max
(1.19)
Sx(co) = — f X(T)rx(T)cOSC0TdT
71
n
y
nghia
cua X{x) la d ch6, nd cd mot
chiic
nang lam

Iron
ham tuong
quan thuc nghiem va hop ly hoa
Ifch
phan tren khoang
hiru
han thay cho
tfch phan tren khoang v6 han trong cac bieu thiic tfnh pho.
Do chfnh xac cac ham mat do pho thuc nghiem phu thuoc nhieu vao
viec chon ham
ciia
so.
NhUng
dang ham cua so lai phu thuoc vao dang
ham tuong quan thuc nghiem [6],
tiic
la khong cd mot dang ham cua sd
nao chung cho
la't
ca cac dang ham tuong quan. Vi the da cd nhieu lac
gia khac nhau dua ra cac dang ham
ciia
so rieng biet khong gidng nhau.
Hai trong nhiing ham duoc
ling
dung nhieu trong khf tuong khf hau la
ham Hamming:
TTT
Mr)
0,54+

0,46
cos khi|r|<
r
max
max
o;khi
d
> r
max
(1.20)
va ham Barllelle
A{T)
\khi
< T
max
o:khi
T
> T
max
Chiing loi da
ifnh
cho mot sd trudng hop . Tren hinh 1- 4 la dd thi
kel qua tfnh chu ky cho luong mua thang doi vdi cac tram Hon Gai, Da
Nang, Quy Nhon va Sdc Trang.
12
BANG
6.
KET QUA TINH CHU KY THEO PHUONG PHAP PHO PHUONG SAI
Tram
Hon Gai

Da Nang
Quy Nhon
Soc Trang
Thang
V
VII
IV
I
Chu ky(nam)
3.7; 6.7; 15.6
2.2;
6.7; 15.6
3.1;
18.0
2.4; 22.0
Ket qua tfnh cho thay tuy doi vdi cac tram
tir
bac vao nam chu ky
cho luong mua thang la gan 2; 3; 7; 15; 18; 22 nam.
1.2,3.
Phuang phap pho Entropy cue dai va ket qua
tinh
toan
Day la mot phuong phap cho phep udc luong pho
lien
mot dai
Ian
sd ba'l ky, chfnh
vi
vay ngUdi ta con goi la mo hinh

lai
ca cac
cue
(all -
poler
model) hoac mo hinh tu hoi quy (AR- Auloregressive model).
Xel the hien x(l) cua qua
Irinh
X(l). Khi dd long nang luong
ciia
qua
Irinh
duoc xac dinh bdi:
Power
=
jkt)|"dt
(1.21)
Mat khac, theo dinh ly Parseval, nang luofng nay
cijng
cd the duoc
xac dinh bdi:
Power
=
j|x(t)rdt=
j|H(f)|'df
(1.22)
X
Trong dd
13
CO

O
O
CO
o
CO
CM
O
CM
U)
LO
O
CO
o
o
o
o
o
o
CO
o
o
CM
o
o
o
o
o
14
15

o
CD
o
in
o
M-
O
CO
C\J
o
(M
T—*
o
00
o
o
CD
o
CM
o
o
DT/W60
7
GO
H(f)= jx(t)e^'^"dt
r (1-23)
x(t)=
JH(f)e-'^Mf
-X
Cd the hinh dung H(f) nhu la mot bien do dao dong dieu hoa

img
vdi tan sd dai f. Giua
t^n
sd gdc va tan sd dai lien he vdi nhau bdi he
thiJc
CO
=
2nf.
He
thu'c(1.22)
bieu dien
sir
phan bd nang luong cua qua trinh
phan bd thep tan sd.
Sir
phan bd nay phan anh cau
triic
ben trong
ciia
qua
trinh,
Van de d ch6 ta can xac dinh duoc
"
cd bao nhieu nang luong
ciia
qua
tiinh chiJa
trong khoang tan sd
ti^
f den f+df

".
Trong thuc le ngudi la thudng
chi
xel mien bien doi cua tan sd f la
nhiJng
gia tri duong, mat khac gia
Iri
ciia H(f) tren mien tan sd
am
va tan
sd duong cung khong khac nhau, nen thay cho
H(l),
ngUdi ta
sir
dung
ham:
S(0=|H(f)|'
=|H(-f)|'
,
0<f<a^
va duoc
gc)i
la pho nang luong cua qua
Irlnh.
Neu the hien x(t) duoc cho tai n diem
l^,
i =
l n:
x, = x(l,)
vdi

I,
=
iAx,
khi dd lai cac diem tan sd rdi rac
^ =
k/nAi,
k = 0,1,2, bieu
lhuc(
1.23)
se cd dang:
y^
k t
H(f,)= H(f)
=
jx(t)e^'*'^"^dt ^
t^,Q''^''''^AT
=
AiXx.e"^"
-X 1
=
1
t
=
l
(1.24)
Neu AT = 1 (don vi
ihdi
gian),
tir
(1.24) la co cong thuc bien

doi
ngiroc
Fourier roi rac de nhan cac gia tri
ciia
chu6i ban dau:
1
" k.t
nk=i ^ '
18
Va dinh ly Parseval cd the duoc viel lai dang:
n
^
1 n
I|x.|
=-Z|H(fk)|
t=l Hk^l
(1.26)
Neu X(t)
dimg
cd ky vong bang 0 thi khi chia ve
Irai
cua (1.26) cho
n ta nhan duoc Udc luong phuong sai cua qua trinh. Nhu vay cd the hieu
pho phuong sai nhu la ham bieu thi su phan bd nang
lugng
trung binh
cua qua trinh theo tan sd, trong khi pho nang lugng xel
sir
phan bd cua
long nang lugngcua qua trinh. Tren co sd ciia bieu

thirc
(1.26) ta cd the
sir
dung phuong phap bien doi Fourier nhanh (FFT) de tfnh mat do pho
cua qua trinh. Tuy nhien, mac du phuong phap FFT cho phep tfnh loan
nhanh, nd
van chiia
dung nhiing han che nhat dinh. Ta cd the su dung
phucmg
phap Entropy
cue
dai de thuc hien phep tfnh tren.
Ky hieu tan
so
Nyquisl la
f^.,
la cd:
1>1/2AT
va
1,
=
2f,k/n,
k=0,l,2, n/2
(1-27)
cac tan sd
t\
chi
nhan gia tri tren doan
[-f^;
1"^].

Neu ta
thue
hien
phep bien doi:
z
=
e
27i:fAT
(1.28)
^
t
•
/v'
khi dd cd the bieu dien pho nang lugng dudi dang:
S(f)
n.2-1
Zx,z'
k=-n'2
(1.29)
Neu x(t) xac dinh tren loan mien v6 han
ihi
bieu thuc (1.29) se cd
dang:
S(f) =
Zx,z^
k=-x
(1.30)
Cd the bieu
di^n
he

thiJc
(1.29) dudi dang gan diing sau:
19
S(f)
I
m/2
k=-ni
2
(1.31)
m
1+
Z^kZ
k=-l
Ngudi ta goi phep xap
xi
(1.31)
la
phuong phap Entropy
cue
dai
(Mem) hay mo
hinh
tat ca cac
cue
(all - poler model) hoac mo
hinh
tu
hoi quy (AR- Autoregressive model). Ket hop (1.29) va (1.31) ta nhan
duoc:
S(f)

=
n/2-1
Ix,z'
k=-n
2
(1.32)
ni
1+Za,z
k=-l
Dieu do co nghTa la de xac dinh mat do pho S(f)
cSn
phai
tinh
duoc
m+1
he so
ao,
ai, ,a„,.
Ngu5i
ta da
chimg
minh duoc
rang,
de nhan duoc
cac he so
a^
(k = 0,l,2 ,m) can phai giai phuong trinh sau:
ni
m
l+Za

k=-l
«
ZR.z^
(1.33)
i=-m
Trong do
Rj
duoc xac dinh boi
R
I
!iiJ
Xx,Xj^,,j
=
0,l,2, ,n-l
n - J
t=i
(1.34)
R,=R_,
So m
duge
goi la bac xa'p xi hay sd cue
xa'p
xi.
Ve nguyen tac m cd
the nhan bat ky mot sd nguyen
ducfng
nao cho den
n-1
la long cac mo
men tu

tucmg
quan
Rj
cd the cd. Tham
chi
m cd the nhan gia tri
Idn
hon
dung
luctng mau
n.
nhung trong
trU(":fng hctp
nay can phai ngoai suy ham
tu
lucmg
quan. Tren thuc le ngudi ta thudng chon m nho hon n nhieu.
Ket qua xac dinh chu ky theo phuong phap pho entropy
cue
dai dugc
bieu dien tren bang 7.
20
BANG 7 CHU KY (NAM) CUA LUONG
MUA
THANG TAI MOT SO TRAM KHI
TUONG TREN LANH THO VIET NAM
No
1
2
3

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Tram
Lao Cai
Yen Bai
Tuyen Quang
Lang San
Bac Giang
Ha
NOi
Phu
Li6n
Nam Dinh
Thanh Hoa
Vinh
D6ng
H6i
Hue

Da Nang
Quang Ngai
Vung Tau
T.P
HoChi
Minh
Nha Trang
Ky hieu
HLS2
HLS9
HT9
LS3
HB5
HN3
HPl
HNN3
TH7
NT9
BTT3
BTT8
QDl
QNA2
VTl
SG
PKl
Chu ky I
(nam)
2.03
1.98
2.03

2.03
2.03
2.03
2.03
2.03
2.0
2.03
2.03
2.03
2.03
2.03
1.98
1.98
1.98
Chu ky
II
(nam)
3.04
3.04
3.04
2.94
3.04
3.04
3.04
3.04
3.0
3.04
3.04
4.06
3.04

3.04
Chu ky
III
(nam)
4.06
5.01
5.01
5.01
5.01
5.0
5.0
4.06
5.01
5.01
Chu ky
IV
(nam)
17.04
17.06
17.06
17.1
17.06
17.06
17.06
17.06
17.0
17.06
17.06
Viec xac dinh chu ky dugc lien hanh cho loan bo sd lieu long lugng
mua thang cho

limg
tram. Do chuong trinh tfnh [8J da lam noi bat tfnh chu
ky trong
chudi
sd lieu nen tren cac hinh
lir
1- den 7 la cd the thay ro cac
chu ky tren cac dd thi ham mat do pho lugng mua cho mot sd tram (hinh 5-
18).
Tren cac dd thi la thay hien ro cac chu ky cd mat do pho nang lugng
Idn.
Ket qua cho thay cd 2 chu ky gan nhu
ihdng
nhat cho
lai
ca cac tram:
dd la chu ky 2 nam va 3 nam (Thanh Hoa va T.P. Hd Chf Minh khong cd
chu ky nay). Chfn trong 13 tram cd chu ky 4-5 nam, mot nua sd tram cd
chu ky 17 nam. Cac chu ky nay the hien ro tren cac dd thi ham mat do pho
enlropy
cue
dai.
Mgl
dac diem nua la cac chu ky
tim
thay deu gan nhu
Iron
nam va cd the coi
sir
lech khdi

"iron
nam" la do sai sd Irong sd lieu va
ifnh
loan
gay
ra.
21
OH
on
22
verspet
elta
.33334
.66667
.44444
.33333
.06667
.22222
.19048
.66667
t81482
533334
757576
mill
564103
)95238
588889
B3333
)
19608

M0741
191228
166667
)63492
J78788
^0145
J55556
H3333
182051
160494
)47619
>42529
544445
?52688
166667
»85859
>09804
138095
.37037
106306
145614
188034
133333
)81i01
)31746
)84496
)39394
596296
J55072
of

DATA
power
0.102983
0.102975
0.068739
0.102979
1.890387
0.067164
0.0072
g
0.102977
7
0.19933
^
0.113331
5
0.15156
4
1.027676
3
0.058506
2
1.772718
1
0.248656
0
0.102978
6.629507
0.348134
0.110341

0.224309
1.761866
1.155557
0.206305
0.068737
0.002699
0.392714
0.38126
5.419141
2.428081
0.421168
0.098938
0.102977
0.002924
0.118924
0.055179
0.038098
0.388662
0.112301
0.010488
0.636669
2.622023
4.760531
6.745197
1.925054
2.493976
0.472418
HAM
M^T
DO

PH6
LUONG
MUA
TRAM YfiN BAI
3.04
1.98
m'TnT
I
r
I I I I
I I I
I
I I I I
I I I
I
I
n
85.3
12.2 6.6 4.5 3.4 2.8 2.3 2.0
2.^
r-
o
(N
C<^
(N
00
(N
-^
CO
in

^
^
\D
(N
ol
-I—<
85.3
VO
HINH
24
vcr spec
of
DATA
elta power
1.33334
0.105817
',.66667
0.105768
1.44444
0.063073
.33333
0.105793
'.06667
3.577949
.22222
0.026218
:. 19048
0.003662
1.66667
0.10578

481482
0.094311
533334
0.076656
757576
0.094804
mill
0.569499
564103
0.033207
095238
2.289775
588889
0.164933
J33333
0.105786
319608
3.431457
740741
0.349633
491228
0.11018
266667
0.139767
363492
4.272953
478788
2.0793
710145
0.131624

555556
0.063073
U3333
0.003744
282051
0.10938
160494
0.272691
347619
5.168536
?42529
4.010467
444445
0.593197
752688
0.08748
566667
0.105783
585859
0.004366
509804
0.103306
438095
0.039956
.37037
0.021984
306306
0.157605
245614
0.084604

188034
0.004891
1333J3
1.007775
f)81301
3.0.58011
1)31/40
5.389805
984196
3.742963
939394
4.377864
896296
0.880285
85.5072
0.228917
6
-
5
4
3
2
-
1
-
n
P
(
17
r

n
^
L.
U
t
1 1 1 1
IT
1 1
85.3
12.2
HAM
MATDO
?H6
LUONG
MUA
IKAM
LAO CAI
2.03
I
I I 1 I I I I I I I II I
6.6 4.5 3.4 2.8 2.3
2.0
25