人体舒适度论文

人体舒适度的综合评价问题摘要为了建立人体舒适度模型，本文首先通过查找资料进行人体舒适度相关因素分析，通过资料可以知道影响人体舒适度的主要因素是：大气温度，湿度，气压，光照，风，服装，个体差异这几项指标，因为并不是所有指标对人体舒适度都有较明显的影响，为了剔除非重要的指标量，则采取降维的方法进行筛选，最终确定大气温度，湿度，气压，光照，风，这五项指标对人体舒适度的影响较为明显。通过降维后的五项指标建立基于改进的层次分析人体舒适度评价模型，将无量纲化后的样本指标值进行相关性分析，从而建立改进的层次分析模型，得到回归方程如下。X=0.1128a+0.2275b+0.6597c+0.1947d+0.3282e为了检验模型的鲁棒性，则利用神经网络算法进行模型检测与修正，可以看到，经trainlm函数训练后的神经网络对样本数据点实现了“过度匹配”，而经trainbr函数训练的神经网络对噪声不敏感，鲁棒性较好。因此我们可以利用该调控机制实现对人体舒适度宏观调控。最后利用灰度预测方法进行未来十年的人体舒适度走势变化，从而给出相应建议。关键词：改进层次分析回归方程降维灰度预测目录1问题重述..................................................................................................................22模型准备....................................................................................................................32.1符号说明........................................................................................................32.2模型假设........................................................................................................33模型建立与求解........................................................................................................43.1问题1分析与处理[1]..................................................................................43.1.1基于AHP-Delphi法的人体舒适度评价模型..................................43.1.1.1人体舒适度模型指标体系............................................................53.1.1.2数据降维........................................................................................53.1.1.3基于单因子分析的数据降维（因子分析）................................53.1.2基于AHP-Delphi的福田红树林生态系统人体舒适度模型权重计算....................................................................................................................73.2人体舒适度模型的应用于检测....................................................................83.2.1人体舒适度指标评价模型.................................................................83.2.1.1人体舒适度指标值的无量纲化....................................................83.2.1.2建立人体舒适度测量模型............................................................93.2.2基于改进型ANN的人体舒适度调控机制（人体舒适度调控模型）......................................................................................................................103.2.3人体舒适度调控模型仿真..............................................................143.2.3.1基于改进型ANN的人体舒适度调控机制..................................143.3近10年人体舒适度预测............................................................................144模型优缺点..............................................................................................................154.1优点..............................................................................................................154.2缺点..............................................................................................................155参考文献.....................................................................................错误!未定义书签。附录.................................................................................................错误!未定义书签。1问题重述人体舒适度指数是为了从气象角度来评价在不同气候条件下人的舒适感，根据人类机体与大气环境之间的热交换而制定的生物气象指标。人体的热平衡机能、体温调节、内分泌系统、消化器官等人体的生理功能受到多种气象要素的综合影响。例如大气温度、湿度、气压、光照、风等。实验表明：气温适中时，湿度对人体的影响并不显著。由于湿度主要影响人体的热代谢和水盐代谢。当气温较高或较低时，其波动对人体的热平衡和温热感就变的非常重要。例如，气温在15.5°C时，即使相对湿度波动达50%，对人体的影响也仅为气温变化1°C的作用。而当温度在21—27°C时，若相对湿度改变为50%时，人体的散热量就有明显差异，相对湿度在30%时，人体的散热量比相对湿度在80%时为多。而当相对湿度超过80%时，由于高温高湿影响人体汗液的蒸发，机体的热平衡受到破坏，因而人体会感到闷热不适。随着温度的升高，这种情况将更趋明显。当冬季的天气阴冷潮湿时，由于空气中相对湿度较高，身体的热辐射被空气中的水汽所吸收。加上衣服在潮湿的空气中吸收水份，导热性增大，加速了机体的散热，使人感到寒冷不适。当气温低于皮肤温度时，风能使机体散热加快。风速每增加1米/秒，会使人感到气温下降了2—3°C，风越大散热越快，人就越感到寒冷不适。一般而言，气温、气压、相对湿度、风速四个气象要素对人体感觉影响最大，服装，个体差异等因素也对人体舒适度构成重要影响。请查阅相关文献，收集相关信息，考虑各项可能影响人体舒适度的的因素，建模综合分析人体舒适度。2模型准备2.1符号说明符号说明iW各评价指标权重iP各评价指标评分值SST观测变量总离差平方和SSA观测变量组间离差平方和SSE观测变量组内离差平方和k观测变量组数n观测变量总数2.2模型假设（1）假设人为因素对模型建立及求解没有影响；（2）假设模型在一定误差范围内对结果没有影响；（3）假设数据整理在一定范围内对最终的结果没有影响。3模型建立与求解3.1问题1分析与处理[1]在人体皮肤和各种组织内部有许多感受器官，它们能够感受到肌体内外的环境变化，并通过神经系统对感受到的变化产生反应人体在不同的外界环境条件下，皮肤眼神经等器官因受环境刺激而产生不同的感觉，经过大脑神经系统整合后形成的总体感觉的适宜或不适宜程度，就是人体舒适度。故通过数据调查得到15个样本数据进行调研研究其在不同条件下的舒适度，从而进一步建立模型，考虑大气温度，湿度，气压，光照，风，服装，个体差异这几项因素对人体舒适度的影响。人体舒适度是各种环境因素综合影响的结果，在自然环境中，气象要素是影响人体舒适度的主要因子，气象要素及其变化与人体舒适度有显著的关系#在所有的气象要素中，气温是影响人体舒适度的最主要因子，其次是湿度风和太阳辐射天气发生变化时对人体舒适度也有显著的影响晴朗温和的天气给人以舒适和愉悦感;而强降温阴雨大风持续高温等天气，都能造成人体不适感其他因子除气象因子外，还有一些非气象因子对人体舒适度也有十分显著的影响，概括起来主要有:气候适应与遗传的影响环境差异的影响着装的影响个体差异的影响!气象要素与人体舒适度气温是影响人体舒适度最主要的气象要素之一，湿度风太阳辐射等因子因能影响人体与环境的热交换，也会影响人体的冷热感觉气温与人体舒适度。3.1.1基于AHP-Delphi法的人体舒适度评价模型由于综合评价指标较多，我们可以运用层次分析法对指标进行综合评价，运用层次分析法，处理定性和定量的因素，根据评判者综合考虑和衡量指标的相对重要性，但是单纯运用层次分析法（AHP）确定评价指标的权重存在许多不足，虽然ahp能够有效地将主观因素客观化，但在运用1-9阶标度和两两比较矩阵时，无法进行科学的人体舒适度委员评价，具有较强的主观性，评价指标很容易受单个主导人影响。为此，我们采用AHP-Delphi相结合的方法建立人体舒适度评价模型。Delphi法依据系统的程序，采用匿名方式，即评价者之间不得互相讨论，不发生横向联系，只能与调查对象发生关系，通过多轮次调查人体舒适度员对可持续评价指标的看法，作为决策依据。这种方法具有广泛的代表性，较为可靠。Delphi法具有匿名制、反馈原则和统计规律的优良性质。将Delphi法应用人体舒适度指标权重的确定中，可以避免团体评价时个人主观因素对决策的重大影响，弥补个人主观知识的欠缺对1-9标度的两可判断，因此，将Delphi法与AHP法相结合，可以满足人体舒适度指标权重确定的科学性、准确性和一致性要求。确定人体舒适度指标权重后，我们建立基于AHP-Delphi法的人体舒适度度模型。3.1.1.1人体舒适度模型指标体系3.1.1.2数据降维可以看出对于人体舒适度的指标变量为多个，计算起来数据量过大误差过大，所以首先要先刨除大量非重要因素，即需要降维。数据降维，又称为维数约简。顾名思义，就是降低数据的维数。为什么要降低数据的维数？如何有效地降低数据的维数？由此问题引发了广泛的研究和应用。数据降维，一方面可以解决“维数灾难”，缓解“信息丰富、知识贫乏”现状，降低复杂度；另一方面可以更好地认识和理解数据。截止到目前