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Graphengestützte Parameteranalyse eines komplexen Prozeßmodells

  • P. -G. Von Martin
Article

Zusammenfassung

Ausgangspunkt der hier beschriebenen Ansätze zur graphischen Analyse der Parameterinteraktion eines komplexen Prozeßmodells ist die Beobachtung, daß im Simulationsmodell für gleichaltrige Reinbestände TREEDYN3 deutlich verschiedene Parametersätze, bei denen die Werte von 14 Modellparametern mit einem Evolutionären Algorithmus geschätzt wurden, für ausgewählte Zustandsgrößen zu fast identischen Dynamiken führen können. Die Werte verschiedener, gleichzeitig in die optimierte Schätzung einbezogener Parameter variieren dabei in der Regel nicht unabhängig voneinander. Auf Basis des Rangkorrelationskoeffizienten nachSpearman wird ein Distanzmaß definiert und für alle Parameterpaare berechnet. Zur Visualisierung der Interaktionsstruktur in Form eines zweidimensionalen Parameterfeldes werden Verfahren vorgestellt, die lokale Nachbarschaftsbeziehungen (Minimalbaumverfahren) oder die globale Anordnung unter Berücksichtigung aller Distanzen darstellen (Multidimensionale Skalierung). Durch die Berücksichtigung der Sensitivität bei der Erstellung eines Parameterfeldes kann über die Parameterinteraktion hinausgehend auch die Relevanz der Parameter für die untersuchte Systemdynamik veranschaulicht werden.

Schlüsselwörter

Prozeßmodel Parameterschätzung Parameterinteraktion Sensitivität Multidimensionale Skalierung 

Graph-based parameter analysis of a complex process-model

Summary

The optimized estimation of 14 parameters of the process-based simulation model für even-aged pure stands TREEDYN3 with an evolutionary algorithm did not provide unique optimal values but rather different parameter sets, however leading to almost identical reproductions of system dynamics. Most of the parameter values do not vary independently. A distance metric is defined based on theSpearman rank correlation coefficient and distances are calculated for each pair of parameters. Techniques for the visualization of the structure of interactions means of a two-dimensional parameter field are presented that illustrate local adjacent relations (minimal tree) and over-all arrangement regarding all distances (multidimensional scaling). By additionally regarding parameter sensitivity, the relevance of the parameters to the system dynamics under consideration can be represented.

Key words

Process-based model parameter estimation parameter interaction sensitivity multidimensional scaling 

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Copyright information

© Blackwell Wissenschafts-Verlag 1998

Authors and Affiliations

  • P. -G. Von Martin
    • 1
  1. 1.WZ III UmweltsystemforschungUniversität Gh KasselKassel

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