根据一段时间间隔,将该段时间分成若干个符合要求的时间段

博客涉及时间段转换工具,重点围绕季度相关内容,但具体内容未给出。推测可能是关于季度时间段的转换操作等信息技术相关应用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

package com.igenetech.manage.utils.cache;

import java.util.Calendar;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.*;

public class MyUtil {


    public static Date add(Date date, int calendarField, int amount) {
        if (date == null) throw new IllegalArgumentException("日期不能为空");

        Calendar c = Calendar.getInstance();
        c.setTime(date);
        c.add(calendarField, amount);
        return c.getTime();
    }


    public static Date parse(String src, String pattern) {
        if (pattern == null) throw new IllegalArgumentException("日期格式不能为空");
        if (src == null || "".equals(src)) return null;
        try {
            return new SimpleDateFormat(pattern).parse(src);
        } catch (ParseException ex) {
            throw new IllegalArgumentException("日期格式转换出错,src=" + src + ",pattern=" + pattern);
        }
    }

    /**
     * 把Date类型日期按照指定的格式转换成字符串类型的日期
     *
     * @return
     * @ param src
     * @ param pattern
     */
    public static String format(Date src, String pattern) {
        if (pattern == null) throw new IllegalArgumentException("日期格式不能为空");
        if (src == null) return null;
        return new SimpleDateFormat(pattern).format(src);
    }

    /**
     * 取得当前日期时间字串.格式"yyyy-MM-dd".
     *
     * @return 字符串:
     */
    public static String getDate() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        String dt = sdf.format(new Date());
        return dt;
    }

    /**
     * 取得当前日期所属年份.格式"yyyy-MM-dd".
     *
     * @return 字符串:
     */
    public static String getYear() {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        String dt = sdf.format(new Date());
        return dt.substring(0, 4);
    }


    /**
     * 解析相应字符串到Date对象,模式: "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"
     *
     * @return java.utils.Date
     * @ param param datetime 字符串
     */
    public static Date parse(String param) {
        Date date = null;
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        try {
            date = sdf.parse(param);
        } catch (ParseException ex) {
        }
        return date;
    }

    /**
     * 通过一个date字符串取出年份
     *
     * @return int 年
     * @throws NumberFormatException
     * @ param date 如:2003-10-15 不能使用中文的"-"
     */
    public static int getYear(String date) throws NumberFormatException {
        String m = date.substring(0, 4);
        return Integer.parseInt(m);
    }

    /**
     * 通过一个date字符串取出月份
     *
     * @return int 月
     * @throws NumberFormatException
     * @ param date 如:2003-10-15 不能使用中文的"-"
     */
    public static int getMonth(String date) throws NumberFormatException {
        String m = date.substring(date.indexOf("-") + 1, date.lastIndexOf("-"));
        return Integer.parseInt(m);
    }

    /**
     * 通过一个date字符串取出季度
     *
     * @return int 季度数
     * @throws NumberFormatException
     * @ param date 如:2010-12-01
     */
    public static int getQuarter(String date) throws NumberFormatException {
        int q = (getMonth(date) - 1) / 3 + 1;
        return q;
    }


    /**
     * 功能:得到当前季度季初 格式为:yyyy-MM-dd (eg: 2007-10-01)<br>
     *
     * @return String
     * @author pure
     */
    public static String getQuarterBegin(String strDate) {
        int q = getQuarter(strDate);
        int y = getYear(strDate);
        String dateString = "";
        if (q == 1) {
            dateString = y + "-" + "01" + "-" + "01";
        }
        if (q == 2) {
            dateString = y + "-" + "04" + "-" + "01";
        }
        if (q == 3) {
            dateString = y + "-" + "07" + "-" + "01";
        }
        if (q == 4) {
            dateString = y + "-" + "10" + "-" + "01";
        }
        return dateString;
    }

    /**
     * 功能:得到当前季度季末 格式为:yyyy-MM-dd (eg: 2007-12-31)<br>
     *
     * @return String
     * @author pure
     */
    public static String getQuarterEnd(String strDate) {
        String dateString = "";
        int q = getQuarter(strDate);
        int y = getYear(strDate);
        if (q == 1) {
            dateString = y + "-" + "03" + "-" + "31";
        }
        if (q == 2) {
            dateString = y + "-" + "06" + "-" + "30";
        }
        if (q == 3) {
            dateString = y + "-" + "09" + "-" + "30";
        }
        if (q == 4) {
            dateString = y + "-" + "12" + "-" + "31";
        }
        return dateString;
    }

    /**
     * 根据不带天的时间间隔,将一段时间分成若干个符合要求的时间段
     *
     * @param startDate,开始时间,如2018-02
     * @param endDate,结束时间,如2019-03
     * @param inteval:时间间隔,1,2,3等,其中intevalUnit为quarter(季度)时,此值不起作用
     * @param intevalUnit:间隔单位,接受值值域:year、quarter、month
     * @return
     */
    public static List<Map<String, String>> getIntervalDateList(String startDate, String endDate, Integer inteval, String intevalUnit) {
        Date end = null;
        Date start = null;
        try {
            start = new SimpleDateFormat("yyyy-MM").parse(startDate);
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            end = new SimpleDateFormat("yyyy-MM").parse(endDate);
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        ArrayList<Map<String, String>> list = new ArrayList<>();
        if ("month".equals(intevalUnit)) {
            while (start.getTime() <= end.getTime()) {
                HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
                Calendar cStart = Calendar.getInstance();
                cStart.setTime(start);
                map.put("startDate", new SimpleDateFormat("yyyy-MM").format(cStart.getTime()).concat("-01"));
                map.put("trendDesc", new SimpleDateFormat("yyyy年MM月").format(cStart.getTime()));//区间描述
                cStart.add(Calendar.MONTH, inteval);
                if (cStart.getTime().getTime() > end.getTime()) {
                    Calendar temp = Calendar.getInstance();
                    temp.setTime(end);
                    temp.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);// 设为本月第一天


                    temp.add(Calendar.MONTH, 1);// 月份加一
                    temp.add(Calendar.DATE, -1);// 天数加 -1 = 上一个月的最后一天
                    map.put("endDate", new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(temp.getTime()));
                    if (inteval > 1) {//如果间隔大于1,格式特殊调整
                        StringBuilder sb = new StringBuilder();
                        sb.append(map.get("trendDesc"));
                        sb.append("至");
                        sb.append(new SimpleDateFormat("yyyy年MM月").format(temp.getTime()));
                        map.put("trendDesc", sb.toString());
                    }
                } else {
                    Calendar temp = Calendar.getInstance();
                    temp.setTime(cStart.getTime());
                    temp.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);// 设为本月第一天
//                    temp.add(Calendar.MONTH, 1);// 月份加一
                    temp.add(Calendar.DATE, -1);// 天数加 -1 = 上一个月的最后一天
                    map.put("endDate", new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(temp.getTime()));
                    if (inteval > 1) {//如果间隔大于1,格式特殊调整
                        StringBuilder sb = new StringBuilder();
                        sb.append(map.get("trendDesc"));
                        sb.append("至");
                        sb.append(new SimpleDateFormat("yyyy年MM月").format(temp.getTime()));
                        map.put("trendDesc", sb.toString());
                    }
                }
                list.add(map);
                start = cStart.getTime();
            }
        }
        if ("quarter".equals(intevalUnit)) {
            startDate = startDate.concat("-01");
            endDate = endDate.concat("-01");
            String quarterBegin = getQuarterBegin(startDate);
            String quarterEnd = getQuarterEnd(endDate);
            try {
                start = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").parse(quarterBegin);
            } catch (ParseException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                end = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").parse(quarterEnd);
            } catch (ParseException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            while (start.getTime() <= end.getTime()) {
                HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
                Calendar cStart = Calendar.getInstance();
                cStart.setTime(start);
                map.put("startDate", new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(cStart.getTime()));
                map.put("trendDesc", new SimpleDateFormat("yyyy年").format(cStart.getTime()) + "第" + getQuarter(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(cStart.getTime())) + "季度");
                cStart.add(Calendar.MONTH, 3);
                if (cStart.getTime().getTime() > end.getTime()) {
                    map.put("endDate", new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(end.getTime()));
                } else {
                    Calendar temp = Calendar.getInstance();
                    temp.setTime(cStart.getTime());
                    temp.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);// 设为本月第一天
                    temp.add(Calendar.DATE, -1);// 天数加 -1 = 上一个月的最后一天
                    map.put("endDate", new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(temp.getTime()));
                }
                System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日").format(cStart.getTime()));
                list.add(map);
                start = cStart.getTime();
            }
        }
        if ("year".equals(intevalUnit)) {

            while (start.getTime() <= end.getTime()) {
                HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
                Calendar cStart = Calendar.getInstance();
                cStart.setTime(start);
                map.put("startDate", new SimpleDateFormat("yyyy").format(cStart.getTime()).concat("-01-01"));
                map.put("trendDesc", new SimpleDateFormat("yyyy年").format(cStart.getTime()));//区间描述
                cStart.add(Calendar.YEAR, inteval);
                if (cStart.getTime().getTime() > end.getTime()) {
                    Calendar temp = Calendar.getInstance();
                    temp.setTime(end);
                    temp.set(Calendar.DAY_OF_YEAR, 1);// 设为本年第一天
                    temp.add(Calendar.YEAR, 1);// 月份加一
                    temp.add(Calendar.DATE, -1);// 天数加 -1 = 上一年的最后一天
                    map.put("endDate", new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(temp.getTime()));
                    if (inteval > 1) {//如果间隔大于1,格式特殊调整
                        StringBuilder sb = new StringBuilder();
                        sb.append(map.get("trendDesc"));
                        sb.append("至");
                        sb.append(new SimpleDateFormat("yyyy年").format(temp.getTime()));
                        map.put("trendDesc", sb.toString());
                    }
                } else {
                    Calendar temp = Calendar.getInstance();
                    temp.setTime(cStart.getTime());
                    temp.set(Calendar.DAY_OF_YEAR, 1);// 设为本年第一天
//                    temp.add(Calendar.MONTH, 1);// 月份加一
                    temp.add(Calendar.DATE, -1);// 天数加 -1 = 上一年的最后一天
                    map.put("endDate", new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(temp.getTime()));
                    if (inteval > 1) {//如果间隔大于1,格式特殊调整
                        StringBuilder sb = new StringBuilder();
                        sb.append(map.get("trendDesc"));
                        sb.append("至");
                        sb.append(new SimpleDateFormat("yyyy年").format(temp.getTime()));
                        map.put("trendDesc", sb.toString());
                    }
                }
                list.add(map);
                start = cStart.getTime();
            }
        }
        return list;


    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println(getIntervalDateList("2012-11", "2018-12", 1, "year"));
    }
}

 

问题 1:研究该水文站黄河水的含沙量与时间、水位、水流量的关系,并估算近 6 年该水文站的年总水流量和年总排沙量选择模型:多元线性回归 + 交互项改进变量定义变量类型变量名称变量符号变量类型(连续 / 离散)单位约束范围决策变量时间(月份)t离散月\(t \in \{1, 2, \cdots, 12\}\)决策变量水位H连续米根据实际数据范围决策变量水流量Q连续\(m^3/s\)根据实际数据范围中间变量水位和水流量的交互项\(H \times Q\)连续\(米 \cdot m^3/s\)根据实际数据计算目标变量含沙量S连续\(kg/m^3\)根据实际数据范围假设条件线性关系假设:假设含沙量与时间、水位、水流量之间存在线性关系,或者通过引入交互项可以较好地近似实际关系。这是基于大多数自然现象在一定范围内可以用线性模型初步描述,且线性模型具有简单易懂、计算方便的特点,适合初步分析。平稳性假设:假设在近 6 年的数据采集期间,该水文站周边的地理环境、气候条件等没有发生重大变化,不会对水沙关系产生系统性的影响。这一假设是为了保证数据的稳定性,使得建立的模型在该时间段内具有可靠性。独立性假设:假设时间、水位、水流量这些自变量之间相互独立,不存在严重的多重共线性。在实际情况中,虽然这些变量可能存在一定的关联,但在本模型中先假设这种关联较弱,以便于模型的建立和参数估计。随机误差假设:模型中的随机误差项\(\varepsilon\)服从均值为 0、方差为常数的正态分布,即\(\varepsilon \sim N(0, \sigma^2)\)。这是多元线性回归模型的基本假设,符合大多数实际数据的分布特征,有助于进行参数的统计推断和模型检验。忽略小因素假设:忽略一些对含沙量影响较小的因素,如微小的气象变化、周边小规模人类活动等。因为这些因素的影响相对较小,在初步建模时可以简化模型结构,突出主要影响因素。公式推导基本多元线性回归模型:一般的多元线性回归模型形式为 \(S = \beta_0 + \beta_1t + \beta_2H + \beta_3Q + \varepsilon\),其中\(\beta_0\)为截距项,表示当所有自变量都为 0 时含沙量的预期值(在实际意义中可能没有实际物理意义,但在数学模型中是必要的);\(\beta_1\)、\(\beta_2\)、\(\beta_3\)分别为时间、水位、水流量的回归系数,表示在其他变量不变的情况下,该变量每变化一个单位,含沙量的平均变化量;\(\varepsilon\)为随机误差项,代表模型中未考虑到的因素以及测量误差等。加入交互项:考虑到水位和水流量可能存在协同作用,加入交互项\(H \times Q\),得到改进后的模型 \(S = \beta_0 + \beta_1t + \beta_2H + \beta_3Q + \beta_4(H \times Q) + \varepsilon\)。\(\beta_4\)为交互项的回归系数,若\(\beta_4\)显著不为 0,则说明水位和水流量的协同作用对含沙量有显著影响。参数估计:使用最小二乘法来估计模型的参数\(\beta_0, \beta_1, \cdots, \beta_4\)。最小二乘法的目标是使观测值\(S_i\)与模型预测值\(\hat{S}_i\)之间的残差平方和\(RSS = \sum_{i = 1}^{n}(S_i - \hat{S}_i)^2\)最小,其中\(\hat{S}_i = \beta_0 + \beta_1t_i + \beta_2H_i + \beta_3Q_i + \beta_4(H_i \times Q_i)\),n为样本数量。通过对RSS分别关于\(\beta_0, \beta_1, \cdots, \beta_4\)求偏导数,并令偏导数等于 0,可以得到一组正规方程组,解这个方程组即可得到参数的估计值。年总水流量和年总排沙量计算:年总水流量\(V_{total}\)通过对一年内每个时间点的水流量Q乘以时间间隔\(\Delta t\)(假设数据是等时间间隔采集的)并累加得到,即\(V_{total} = \sum_{i = 1}^{n_{year}} Q_i \Delta t\),其中\(n_{year}\)为一年内的样本数量。年总排沙量\(M_{total}\)根据含沙量模型计算每个时间点的含沙量\(S_i\),然后用\(S_i \times Q_i \times \Delta t\)并累加得到,即\(M_{total} = \sum_{i = 1}^{n_{year}} S_i Q_i \Delta t\)。数据类型年 月 日 时间 水位(m) 流量(m3/s) 含沙量(kg/m3) 2016 1 1 0:00 42.79 357 0.825 4:00 42.8 363 8:00 42.8 363 0.796 12:00 42.81 368 14:00 42.84 384 16:00 42.8 363 20:00 42.77 346 2 0:00 42.78 351 4:00 42.77 346 8:00 42.78 351 0.84 10:00 42.81 368 12:00 42.79 357 16:00 42.79 357 20:00 42.71 309 3 0:00 42.7 304 4:00 42.72 315 8:00 42.76 340 0.672 12:00 42.79 357 16:00 42.78 351 20:00 42.73 321 4 0:00 42.75 334 4:00 42.72 315 8:00 42.7 304 0.651 12:00 42.74 329 16:00 42.72 315 20:00 42.72 315 22:00 42.68 293 5 0:00 42.72 315 4:00 42.74 329 8:00 42.73 321 0.693 12:00 42.75 334 16:00 42.73 321 18:00 42.76 340 20:00 42.76 340 6 0:00 42.78 351 4:00 42.75 334 8:00 42.77 346 0.734 12:00 42.77 346 15:00 42.79 383 16:00 42.77 373 20:00 42.78 378 ,有6个表包含2016-2021年,附件 1 给出了位于小浪底水库下游黄河某水文站近 6 年的水位、水流量与含沙量的实际监测数据,
最新发布
08-22
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值