如何谨慎“重现期”？如何谨慎确定“N年一遇”？？？

krysunder

上周五领导从三防开会回来，脾气暴躁，非要我们提供“N年一遇”的统计数据。
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这是本人第二次被领导要求提供此类数据（我跳过槽，上个领导也是在三防会议上被水务局抢了N年一遇的风头，非要自己也搞一个此类数据）

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本人科学素养不高，但始终认为：目前气象资料长度大多不足60a，要依靠这样的数据去推算50年一遇都没有可信度，何况还要100年一遇？！
水务/水利局之所以可以给出此类数据，是因为类似《水利志》这样的东西，自古便有，那气象要素呢？？？


不知家园里有没有统计大神，教一教我应该如何谨慎推算“N年一遇”，如何科学使用统计工具？


我想做一个有科学素养的气象工作者，而不是爱扯淡、爱忽悠的臭傻逼。

XiaoyuBai

楼主说自己科学素养不高，这个没有关系，所谓闻道有先后，术业有专攻嘛，但是虚心学习的态度还是要有的。重现期，英文叫 return periods， 是通过一个叫极值分布（瞎翻译的啊，Extreme-Value Distributions）的分布的分位值 （继续瞎翻译，quantiles ）和它的累积分布函数（CDF）得来的。N年一遇并不是意味着过N年就会重现，而是意味着某N年重现事件在给定的年份发生的概率是1/N。Wilks （1995）说过，"It is worth emphasizing that the T-year event is in no way guaranteed to occur within a particular period of T years" 请注意他连着用了两个语气比较强烈的词（组），emphasizing 和 no way，就说明正确理解N年一遇这个概念有多么重要啦。事实上，N年一遇事件发生不发生服从几何分布（Geometric Distribution），其中p=1/T。 由此推算，100年一遇事件发生在任意给定的某世纪中的概率是Pr{X=100}=0.634，在200年间不发生的概率是0.134.
这是一些相关的文献：
1. Wigley, T.M.L., 2009, The effect of changing climate on the frequency of absolute extreme events. Climate Change, 97, 67-76.
2.  Coles, S., 2001, An introduction to Statistical Modeling of Extreme Values. Springer, 208pp.
3. Chowdhury, J.U., J.R. Stedinger, L.-H. Lu, 1991, Goodness-of-fit tests for regional GEV flood distributions. Water Resources Research, 27, 1756-1776.
4. Coles, S., and L. Pericchi, 2003, Anticipating catastrophes through extreme value analysis. Extremes, 2, 339-365.
5. Hosking, J.R.M., and J.R. Wallis, 1987, Parameter and quantile estimation for the generalized Pareto distribution. Techonometrics, 29, 339-349.
6. Katz, R.W., M. B. Parlange, P. Naveau, 2002, Statistics of extreme in hydrology. Advances in Water Resources, 25, 1287-1304.
......

如果楼主只知道高斯分布的话，建议从参数概率分布（还是瞎翻译，Parametric Probability Distributions）开始学起，看连续和不连续分布的区别，看高斯分布，gamma分布（这个分布就多用于降水啊什么的）的区别，再注意中心极限定理（依旧瞎翻译，Central Limit Theorem）适不适合你的数据。

以上。

爱糖的孩子lhk

虽然我也不懂什么多少年一遇，但是感觉楼主最后一句话老霸道了

四叶草

楼主可以多看看相关文献，里面有相关的统计方法。下面是以前看过的一篇 广东年最大日降水量重现期的计算.pdf (148.35 KB, 下载次数: 130)

2015-10-19 10:31 上传

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JJYY

都跳过槽的人了！真不知道要说点什么好！对于圈内事情也不想多评论！不爱做sb，那就只能坐冷板凳！或者再跳槽，都已经过了撒娇的时代了！！
方法一：参考应用气候学上的方法做，不太难。
方法二：在程序员联合开发网上去找，我曾经找到过，或者在网站上看看。
我建议你采用方法一。

JJYY

好吧！是我们错了！你请继续！

chenhongfengye

“N年一遇”是一个统计学的概念，N年一遇它表示在许多次试验中某一事件重复出现的时间间隔的平均数。需要特别指出的是所谓"重现期"并不是说正好多少年中出现一次，它带有统计平均的意义，说得更确切一点是表示某种水文变量大于或等于某一指定值，每出现一次平均所需的时间间隔数。而且关于N年一遇的计算，究竟是采用何种频率计算方法也有所区别，我国通常采用P-III型，也有采用Gumbel或者GEV分布的。

Wenfang

楼上说的对，N年一遇只是用重现期来表达一个概率而已，并不是非要100年的数据才能得出一百年一遇的重现水平。之所以用50年一遇，100年一遇，只是这种表示更直观，相对于：1年内发生这件事情的概率是0.01这种表达方式。国外都是使用这个方法，例如50年一遇、100年一遇的重现水平作为设防水平。所以楼主不必抗拒这个词，只要想到它是概率的另一种表示而已，只要从统计上来说你算的概率是对的，然后转化成重现期就行了。

XiaoyuBai

那个概率应该是Pr{X<=100}

zchfirestorm

慎用多少年一遇的说法，容易引起不明真相群众的错觉，我现在写报告一般都是用重现期为XX年。50年一遇的概念是一年中该事件的出现概率是2%，2年一遇的概念是出现概率是50%，比如现在设计标准为50年一遇设计使用年限为50年的结构物，在设计使用年限中，超过或大于设计标准条件出现概率为60%以上，是十分不安全的。港口工程上用20年的年极值数据即可推算重现期数据，但对100年一遇以上的数据，国内工程一般不会用到，如果用还是慎重。