深圳杯数学建模题目

发布时间:2019-04-04 15:21:05   来源:文档文库   
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2014“深圳杯”数学建模夏令营A

计划生育政策调整对人口数量、结构及其影响的研究

人口的数量和结构是影响经济社会发展的重要因素。从20世纪70年代后期以来,我国鼓励晚婚晚育,提倡一对夫妻生育一个孩子。该政策实施30多年来,有效地控制了我国人口的过快增长,对经济发展和人民生活的改善做出了积极的贡献。但另一方面,其负面影响也开始显现。如小学招生人数(1995年以来)、高校报名人数(2009年以来)逐年下降,劳动人口绝对数量开始步入下降通道,人口抚养比的相变时刻即将到来,这些对经济社会健康、可持续发展将产生一系列影响,引起了中央和社会各界的重视。党的十八届三中全会提出了开放单独二孩,今年以来许多省、市、自治区相继出台了具体的政策。政策出台前后各方面人士对开放“单独二孩”的效应有过大量的研究和评论。

人口问题有着悠久的研究历史,也有不少经典的理论和模型。这些理论和模型都依赖生育模式、生育率、死亡率和性别比等多个因素。这些因素与政策及人的观念、社会文化习俗有着紧密的关系,后者又受社会经济发展水平的影响。研究中用到的数据的置信水平也与调查统计有关。

请收集一些典型的研究评论报告,根据每十年一次的全国人口普查数据,建立模型,对报告的假设和某些结论发表自己的独立见解,并针对深圳市或其他某个区域,讨论计划生育新政策(可综合考虑城镇化、延迟退休年龄、养老金统筹等政策因素,但只须选择某一方面作重点讨论)对未来人口数量、结构及其对教育、劳动力供给与就业、养老等方面的影响。

2014深圳杯数学建模夏令营C

垃圾焚烧厂的经济补偿问题

垃圾围城是世界性难题,在今天的中国显得尤为突出。2012年全国城市生活垃圾清运量达到1.71亿吨,比2010年增长了1300万吨。数据显示,目前全国三分之二以上的城市面临垃圾围城问题,垃圾堆放累计侵占土地75万亩。因此,垃圾焚烧正逐步成为中国垃圾处理的主要手段之一。城市垃圾经过分类处理,剔除可回收垃圾和有害垃圾后将剩余垃圾在焚烧炉中焚烧处理,既可避免垃圾填埋侵占大量的土地,又可利用垃圾焚烧产生的能量进行发电等获得可观的经济效益。然而,由于政府监管不力、投资者目光短浅等多方面的原因,致使前些年各地建设的垃圾焚烧电厂在运营中出现了环境污染问题,给垃圾焚烧技术在我国的推广造成了很大阻力,许多城市的新建垃圾焚烧厂选址都出现因居民反对而难以落地的局面。

事实上垃圾焚烧厂对环境的污染风险与建设投资规模、运行监管力度有直接关系。小型垃圾焚烧厂由于没有规模效应,在污染治理方面的投入也会受到影响,致使其污染物排放比较严重,难以达到国家新的排放标准,对环境的危害较大。尤其是目前建厂选址尤为困难,所以国内各大城市目前均倾向于采用新型大型焚烧炉的焚烧厂取代分散的小型焚烧炉的举措。然而大型焚烧厂又存在需要考虑垃圾运输成本与道路建设成本等问题,因此对于不同城市来说,究竟该把大型焚烧厂的建设规模控制在什么水平,这是一个值得研究的课题。在垃圾焚烧厂运行监管方面,目前主要是在垃圾焚烧厂内进行测量监控,缺少从周边环境视角出发的外围动态监控,因而难以形成为民众所信服的全方位垃圾焚烧厂环境监控体系。

深圳市某地点计划建立一个中型的垃圾焚烧厂,计划处理垃圾量1950/天(设置三台可处理垃圾650/天的焚烧炉,排烟口高度80米,每天24小时运转)。从构建环境动态监控体系、并根据潜在污染风险对周围居民进行合理经济补偿的需求出发,有关部门希望能综合考虑垃圾焚烧厂对周围带来环境污染以及其他危害的多种因素(例如,焚烧炉的污染物排放量、居住点离开垃圾焚烧厂的距离、风力和风向及降雨等气象条件、地形地貌以及建筑物的遮挡程度等等),在进行科学定量分析的基础上,确立一套可行的垃圾焚烧厂环境影响动态监控评估方法,并针对潜在环境风险制定出合理的经济补偿方案。

请你在收集相关资料的基础上考虑以下问题:

(1) 假定焚烧炉的排放符合国家新的污染物排放标准(参见附件1),根据垃圾焚烧厂周边环境设计一种环境指标监测方法,实现对垃圾焚烧厂烟气排放及相关环境影响状况的动态监控。以你设计的环境动态监控体系实际监控结果为依据,设计合理的周围居民风险承担经济补偿方案。

(2) 由于各种因素焚烧炉的除尘装置(如袋式除尘器)损坏或出现其他故障导致污染物的排放增加,致使相关各项指标将严重超标(如:烟尘浓度、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二恶英类及重金属等排放超标,附件2给出了一台可处理垃圾350/天的焚烧炉正常运作时的在线排放监测记录)。请在考虑故障发生概率的情况下修正你设计的监测方法和补偿方案。


附件1.污染物排放新标准

颗粒物 20 mg/m3(日均),30 mg/m3(时均)

HCL 50 mg/m3(日均),60 mg/m3(时均)

SO2 80 mg/m3(日均),100 mg/m3(时均)

NOx 250 mg/m3(日均),350 mg/m3(时均)

0.1 mg/m3

1.0 mg/m3

二恶英 0.1 ngTEQ/m3

附件2.可处理垃圾350/天的焚烧炉正常运行在线监测数据

附件3.生活垃圾焚烧污染控制标准

附件4.焚烧厂选址处的风向、风速资料(一年)

(焚烧厂地点为Google地图经纬度22.114.

附件4中风向按照焚烧厂地点为中心分为八个方向来风给出:东、东南、南、西南、西、西北、北、东北,风速为十分钟平均风速,单位为 /秒。

一年内每天的雨量(若下雨)、气温(最高、最低)可参考深圳市气象局网站资料:http://www.szmb.gov.cn/article/QiHouYeWu/

附件5.垃圾焚烧发电介绍资料

2014年深圳杯数学建模夏令营D

以深圳市为例探讨洪灾损失预测研究的科学性与严谨性

据报载,国外有研究报告将广州预测为受洪灾损失最重的城市,也将深圳列为洪灾损失严重的城市(见附件1和附件2)

有关专家和专业人员认为该报告结论与事实存在出入(见附件3),因而怀疑其所用方法及支撑数据的正确性与准确性。

请收集深圳市的相关资料,通过数学建模的方法,分析经济合作与发展组织(OCED)研究报告(附件2)中可能存在的问题,并基于你们的建模分析对20202050深圳可能遭受的洪灾损失做出预测,同时对比评价你们的模型与研究报告所用模型的优缺点。

基于你们的研究结果,请给普通百姓写一份不超过一页的建议书,说明研究报告和你们的结果是怎样得到的,并提出一些建议,使普通百姓能够正确对待信息时代所谓科学结论快速传播带来的问题,比如预测给人们带来的不确定性和焦虑感?

请给深圳市政府写一份不超过一页的建议书,除了说明研究报告和你们的结果是怎样得到的、可信度如何以及市政府应该做什么等(包括后续研究应该做些什么)


附件1. 2013823日参考消息文


附件2. 文章“Future flood losses in major coastal cities, Nature Climate Change, Published online, 18, August 2013”,见所附PDF文件)

附件3.

广州洪灾风险全球最高伪命题

羊城晚报 20130912

羊城晚报讯 记者林园报道:全球范围内广为流传的一份报告显示,全球136个沿海城市中,广州洪灾风险最高,2050年因洪灾损失也将最高(详见本报829A14版报道)。本报关于此事的报道引起重视。近日,市三防办邀请羊城晚报记者采访过的广州地理研究所研究员、国务院津贴专家李平日参加研讨会。会上,水务、气象、海洋等多个部门相关负责人,与专家一起同堂探讨。会后,李平日教授也请来记者,一一解析报告中不成立的内容。

报告:防洪标准20年一遇

批驳:200年一遇

李平日教授透露,2050年因洪灾损失的城市中,广州高居榜首引起广泛关注,市长亦对此事做出批示,要求深入研究并开展减灾工作。市水务局相关负责人找到了李平日,将报告英文原文以及找人翻译的中文译文都发给他。水务局还邀请他和中山大学教授参加研讨会。研讨会上,市三防办、气象局、海洋局等多个部门的相关负责人和专家们详细研究了这份报告。

李平日介绍,广州洪灾风险全球最高结论的出处,是发表在今年第三期的《自然-气候变化》杂志上的一篇论文。几位作者分别来自世界银行可持续发展中心、法国的国际环境和发展研究中心、密德萨斯大学的洪水灾害研究中心等机构。他认为,这样的研究属一家之言,要参考,但里面用的依据值得商榷。

告中的参考依据之一,是广州的堤防标准为20年一遇。事实上,广州早在很多年之前,总的堤防标准就是200年一遇了。他们不知道是哪里找到的、旧的标准

报告:2050年地质沉降40厘米

批驳:约为40毫米

李平日透露,水务局的工作人员还向他介绍,报告中预测,到2050年,广州地质沉降40厘米。意味着,每年就要降一到两厘米。事实上,每年沉降只有一到两毫米,足足差了10倍。李平日向记者展示了广东省地震局主编的一本《广东省地震构造图集》。其中的广东省地壳垂直形变速图显示,广州位于1-2毫米/年这个区间。这是几十年来的平均值算出来的,是可靠的。我不知道那份报告中的40厘米是怎么来的。平日坦言。

报告:水灾损失占GDP比例大

批驳:水灾损失预估不准

鉴于报告中防洪标准、地面沉降两者的数据都不够科学,李平日认为,由此算出的水灾损失也是站不住脚的。原报告中有一份表格,其中假设各座城市遭遇百年一遇的洪水。那么,在2005年,广州受百年一遇洪水威胁区域财产为385.08亿美元,带防护措施的年平均损失为6.87亿美元,占GDP百分比为1.32%。这个百分比在所有城市中排首位,从而也成为评估城市洪灾风险的标准之一。

这个统计的前提,就是广州的防洪标准是20年一遇的,所以才会造成这样的损失。那么他按20年一遇、地质沉降40厘米的前提,预估2050年的损失也是不准的。这样的报告在网上广为传播,负面影响是很大的。首先市民可能会恐慌,而且会让外资觉得,广州好像很危险,不来这里投资,所以有必要好好向大家解释。这个结论根本就是伪命题李平日透露,研讨会上,与会的人也同意他的看法。

最后,李平日提出建议,虽然广州绝非全球水灾风险最高的城市,但广州仍需要把防水灾作为系统工程来做,具有前瞻性。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/79b3f4b0effdc8d376eeaeaad1f34693dbef104d.html

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