地震预报统计检验评分的基本原理与方法

随着地震预报研究的日益深入,地震预报的统计检验与评分愈来愈引起人们的重视。近年来,在国家地震局组织的“地震学方法”和“综合预报”两个地震预报实用化攻关项目中,均安排了研究“预报评分”的子课题组。本文就是根据这两个组多次集体讨论和各自的研究成果写成的。这些讨论由朱令人(新疆地震局)主持,参加讨论的有朱成熹(南开大学)、秦卫平(四川大学)、郑兴树(天津医学院)、洪时中等人,许绍燮研究员对这项工作自始至终给予了指导。     

新疆地震年度趋势预报效能的统计评价

介绍了统计检验的基本原理和方法及地震预报效能的统计评分方法，并据此对新疆维吾尔自治区地震局年度趋势会商预报的效能进行了统计评价。结果表明，从总体上说地震中期(年度)预报能通过检验，预报评分值约为0．25-0．3，显示出新疆地震局年度会商会的预测结果对地震中期预报有一定能力。由于各年的评分涨落很大，不宜依据一、二年的评分值来说明预报能力或水平的提高或下降。     

地震中短期预报效能的统计检验和统计评分中短期前兆及预报效能评价之三

简要介绍了地震预报效能统计检验的基本原理和方法及二种统计评分方法: 预报效率值Z评分和相关的V值评分。 以1996年及1986~2003年全国地震趋势会商意见、 新疆维吾尔自治区地震局1987~1998年月会商意见为例进行了中、 短期预报效能的统计评价。 结果表明, 目前地震中期(年度)预报的有震预报总体上有效, 能通过检验, Z₁=0.2~0.3, 有一定能力; 无震预报总体上可以通过检验, Z₀=0.15左右, 明显低于Z₁值; 地震短期(月)预报能力和水平很低, 总体上仍然在有效预报和盲目预报的边界线上下徘徊。     

等长时段地震预报的广义Wallen评分与Hedike评分

对地震预报方法的实际效能给以客观的数值评定称为地震预报评分。实际的地震预报方法可分为以下类型:1.单向预报—只能预报某个时空范围内将有地震或是只能预报没有地震,具体分为:(1)有震预报(2)无震预报2.双向预报—该方法有时预报有震,有时又可预报无震,可进一步分为:     

一次地震预报有效性的"距准误差"评价法--中短期前兆及预报效能评价之一

一次地震预报有效性的评价是中短期前兆预报效能统计评分的基础。研究提出了基于误差概念的距准误差评价法(打靶模型)。以预报三要素(Ψ、λ可合为“地域”一个要素)的目标点为“准”,以准理想预报尺度围成的封闭区为“靶心”,以可容忍误差尺度为“靶径”。实际地震与目标点的距离(误差)小于准理想尺度,则地震预报击中“靶心”即为实现准理想预报(评分为1),以此向外逐渐扩大到可容忍误差尺度为止,误差超过此尺度即为“脱靶”(评分为0)。根据当前预报的实际水平,考虑了中期、短期和短临三类预报及预报震级的不同,分别给予准理想预报尺度和可容忍误差尺度的约定标准。实例证明方法有效可用。     

关于推进我国地震预报进步的几点建议

本文立足于我国地震预报的实践及当前地震预报的科学水平,提出了推进我国地震预报进步的几点建议：①继续坚持并强化现行地震预报管理体制,不断改进经验性和统计预报的方法,努力作好震情监测预报工作,为防震减灾再做出一些有减灾实效的预报。②制订中国地震监测预报中长期科学发展规划,努力提高我国地震预报研究的科学水平。③探索地震动力(物理)预报的途径。④培养一流的地震预报科技人才,开展地震预报的国际合作研究。     

全国震情会商会预报效能评分方法的研究

本文综合分析了自1976年以来全国震情趋势会商会的资料,对全国历年预报区分布及各区5级以上地震的发震概率作了统计。在此基础上对预报效能用12种评分方法进行试算和比较。结果表明,就目前的预报水平而言,评价全国会商会的预报效能以单项评分方法为好,二项分布检验和Fisher检验方法是较为合适的统计检验方法。本文还用上述方法对16年来我国的地震预报状况作了评价。     

地震预报效能评分讨论

以前的各种评价地震预报效能的方法只考虑预报意见对应实发地震情况，而未顾及预报意见本身中所预报的区域的大小、时间的区间的长短和震级的范围对评分应起的作用。本文首先评价地震预报本身的确定率，而不管此预报意见未来是否报准了地震。其次是本文给出了实际发生的地震超出预报意见所限定的范围时地震预报报准率的计算方法，进而给出了地震预报成功率的计算方法。     

大气电场异常判别及预报效能的统计检验

依据郝建国等提出的异常判别规则对大气电场的原始观测资料重新进行了异常判别和分组, 并依据朱成熹等提出的效率值法,分别对监测到的异常及实际上报的异常与地震预报的相关进行了统计检验及评分,信度在 15% 以下,该方法通过了假设检验。 结果表明,这一方法用于地震预报是有统计依据的。     

地震综合预报专家系统等三个专家系统同时通过鉴定

地震综合预报专家系统与地震预报专家系统和地震预报专家系统微机版11月2日在北京同时通过鉴定。参加鉴定会的有国内著名的地震预报与人工智能专家、教授20人。这三个专家系统是由国家地震局分析预报中心、国家地震局地球物理研究所、安徽省地震局分别研制完成的,他们分别应用综合预报或测震学预报地震的专家知识,采用人工智确高技术来解决全国或分区的地震预报问题,这三个     

地震学方法预报效能的统计与分析中短期前兆及预报效能评价之四

对地震学一部分预报方法进行回顾性预报和实际地震预报的效能评价验算, 前者可反映预报方法可能具有的最好效果, 后者则反映现实预报的状况和水平。 回顾性预报的效能评价表明几种方法都能通过检验, 是有效的。 而实际地震预报效能验算的结果是, 通不过检验: 无论是有震预报, 还是无震预报, 在15％置信水平下所有的方法都通不过检验。     

地震前兆检验的地球动力学问题对地震预测问题争论的评述(之三)

地震前兆的效能检验问题既是地震预测研究中的一个基本问题，也是近年来围绕地震预测问题的一个争论焦点。传统的地震预测研究中关于地震前兆机理的一个基本假定，即地震前兆来自地震孕育过程中应力场的某种变化，与传统的地震前兆检验方案，即针对“异常”信息统计与地震之间的“对应”情况，并进行统计显著性检验，存在一个内在的逻辑矛盾。地震前兆的检验不是一个简单的统计问题，而是一个地球动力学问题，不考虑地球动力学的地震前兆检验是没有意义的，由此得到的检验结果则可能对相关研究造成误导。     

中长期地震危险性概率预测中的统计检验方法Ⅱ:N-test和L-test方法

本文介绍了国际“地震可预测性合作研究”CSEP计划中, 用于地震概率预测模型检验的N-test和L-test方法的基本原理、 发展动态。 以地震活动平滑模型(smoothed seismicity model)在新疆天山中部地区的中长期预测结果为例, 本文尝试使用N-test和L-test统计检验方法对预测结果进行评价。 结果表明, 上述方法能够较好地评价预测结果, 并有助于构建更为科学合理的地震预测模型及相关参数设置。     

基于人口统计数据的区域震害快速评估方法

在进行大规模城乡震害预测工作中, 需要使用与传统预测方式不同的新模型及新方法, 以便实现震害快速预测. 利用容易得到的人口统计数据中的人口及建筑抽样信息,通过建筑物分类,在已有的城市建筑震害基础上采用类比方法进行建筑物易损性分析,给出了人口数据及灾害损失的关系模型. 利用该模型建立福建省区域范围的建筑物不同结构平均易损性矩阵,按经济条件给出结构不同年代易损性矩阵调整系数,并建立地震灾害快速评估系统. 应用结果表明, 基于人口统计数据方法进行城乡区域尺度的地震震害评估模型, 具有投入少、 数据自动预测、定期更新且易于获取等优点.      

模糊数学方法在地震预测中的应用研究及其实效

20世纪80年代以来,针对地震孕育期间孕震信息的模糊性,国内开展了多项模糊数学方法在地震预测中的应用研究。应用这些方法可以将多项指标所显示的孕震的模糊信息转化为清晰的地震预测结果。现仅介绍模糊聚类分析和模糊综合评判两种常用方法在地震预测中的应用研究概况及其预测实效。     

从经验性预报向以物理为基础的概率预报过渡的若干问题

前言 地震预报是一个既古老又年轻的课题。早在二千七百多年前我国就开始有地震记载。公元132年,东汉张衡发明了世界上最早的地震仪——候风地动仪。但是,世界性的比较科学的地震预报研究大体上从本世纪六十年代开始。日本从1965年开始执行第一个地震预报五年计划。苏联虽自1948年阿什哈巴德地震之后就提出地震预报,但是,在地震学、地球物理和地球化学等方面探索前兆,真正取得进展也始于六十年代末。我国有计划大规模开展地震预报从1966年邢台地震现场开始。美国地震预报起步稍晚,但进展很快。 二十多年的观测、研究和预报实践推动了地震预报事业的发展。地震预报已从束手无策的     

地震短期预测的概率方法浅议

和天气预报相比,地震预测,特别是地震的短临预测更为困难。概率方法真实地反映了地震发生的随机性,真实地反映了人类对于地震认识的局限性,加快短期预测的概率方法研究与应用是十分必要的。概率预测是经验预测、统计预测和物理预测的综合,各类地震预测方法特别是物理预测方法的发展还很不充分,目前仍处于探索阶段。从目前我国地震预测的现状来看,应大力发展统计预测方法。地震目录可为我们提供对背景地震发生率的估计,而前兆的出现使我们可以得到地震发生率大大高于背景发生率的时段,其增益越强,时段越短,越接近于理想预测。前兆和地震之间的关系的统计检验对于概率预测起着十分重要的作用。该文提出,应按实用化的要求逐步规范各种地震预测方法。这对地震预测研究的健康发展是至关重要的。