ارزیابی عملکرد الگوریتم کلونی زنبور عسل در تحلیل تناوب سیلاب

انتخاب تابع توزیع مناسب و تخمین پارامترهای آن دو گام اساسی در برآورد دقیق تناوب سیلاب است. در این مقاله برای بهبود تخمین پارامترهای توابع توزیع، از مفهوم بهینهسازی الگوریتم فرا ابتکاری استفاده شده است. هدف از این مقاله استفاده از الگوریتم کلونی زنبور عسل (ABC) در راستای برآورد پارامترهای توابع توزیع رایج در تخمین سیلاب است. در این راستا از سه آماره برازندگی، ضریب همبستگی، ضریب تشخیص و مجذور میانگین مربعات خطا، برای مقایسه عملکرد این الگوریتم با روشهای متعارف تخمین پارامتر، حداکثر درستنمایی(ML)، گشتاورها (MOM) و گشتاور وزنی احتمال (PWM)، استفاده شده است. منطقه مورد مطالعه حوضه آبخیز بابلرود در حاشیه جنوبی دریای مازندران است که دارای سوابق وقوع سیلاب است. تعداد شش ایستگاه هیدرومتری دارای آمار مشاهداتی دبی حداکثر سیلاب در منطقه شناسایی و دادههای آنها در تحلیل تناوب سیل شش تابع توزیع نرمال، گمبل، گاما، پیرسون نوع ۳، مقادیر حد و لجستیک مورد استفاده قرار گرفت. مقایسه عملکرد روشهای ABC، ML، MOM و PWM در برآورد سه آماره برازندگی نشان میدهد که تابع توزیع پیرسون نوع ۳ دارای بیشترین مقدار میانگین ضریب همبستگی (۰/۹۷) با کمترین دامنه تغییرات (۰/۰۵-۰/۰۴) و تابع توزیع گاما دارای بیشترین مقدار ضریب تشخیص (۰/۹۳) با کمترین دامنه تغییرات (۰/۱۰) و همچنین کمترین مقدار مجذور میانگین مربعات خطا (۸/۶۱) با کمترین دامنه تغییرات (۱۴/۳۳) است. درنهایت با جمعبندی نتایج بهدست آمده است میتوان نتیجه گرفت که الگوریتم کلونی زنبور عسل عملکرد بهتری (مقادیر بالاتر ضریب همبستگی و ضریب تشخیص و مقدار کمتر مجذور میانگین مربعات خطا) از سایر روشهای رایج در تخمین پارامترهای توابع توزیع مطالعاتی در منطقه دارد.

Keywords:

Flood frequency , Parameter estimation , Metaheuristic algorithm , Artificial bee colony. , تناوب سیل , تخمین پارامتر , الگوریتم فرا ابتکاری , الگوریتم کلونی زنبور عسل