I I I I I I I. rijkswaterstaat. '. nota WWKl-85.HO04. I Prol.o<cd* koaammen van de uitvaergegevens van het :duinafslagprogramma'"dvi)3w,w

Transcriptie

1 ministerie van verkeer en waterstaat Prol.o<cd*, ' auteur(*):, directie waterhuishouding en waterbeweglng disirici kusi en zee advlesdienct hoorn,,, '. nota WWKl-85.HO04 Beschrijving en handleiding van het REGRESSEPROGRAMMA voor de programma' s "DUAF" en * v ~ ~ ~ ~ ~ ~ i r. ing. J.F,P de Beukeiaer en ing. B.... van der Duin datum : februari 985 bjûq.w : earnenwlng: Het REGREGSEPROGRAMMA bepaalt 'de regressie tussen twee te kie&n koaammen van de uitvaergegevens van het :duinafslagprogramma'"dv)3w,w van het rekenpeilprograuha "DUWL". Het regressieprogramma is een aan&ling op de auiia~slagp>ro+~,itmm'atuzrr.. die door de Adviesdienst Hoorn ia ontwikkeld,. ~. ',.,, b!,

2 ~~ behoon bil: nota WWKZ nr. 85.H004 bladnr: 2 ' HOüû : Biz. nleiding 2 Beschrijving van het programma 4 2. REGRES 2.. OPE 2... FATREA LEZE BEWERK 2..3 REGBER 2..4 PLOT PLORES STEMPL SLUT 3. Handleiäing 3. Runprocedwe Aanroep 3..2 nteraktieve procedure 3.2 invoer 3.2. Parameterfile Resultatenfile Tekendevice 3.3 Uitvoer Plotfile Uitvoerfile

3 behoort bu: nota WWKZ nr. 85.H004 biadnr: 3 nleiding n vervolg op de opdracht van de afdeling kustonderzoek van het district Kust en Zee gegeven op de vergadering van 20 juli 984 aan de Adviesdienst Hoorn om duinafslagprogrammatuur te ontwikkelen, wordt met deze nota het bijbehorende regressieprogramma gepresenteerd. Het programma voldoet aan de volgende specifikaties: - regressie uit te voeren op twee in de invoerfile te kiezen kolommen - maakt een tekening van de regressie met het 95% waarschijnlijkheidsgebied van de indiviauele punten en het 95% waarschijnlijkheidsgebied van de re- gressielijn

4 ? : > behoort bu: nota WWKZ nr. 85.H004 bladnr: 5 presenteert een tekststring waarin een vraag is opgenomen en.leest het antwoord op deze vraag in. Het antwoord wordt vervolgens door de module in een characterstring geplaatst LEZE Bepaalt of de zesultatenfile afkomstig is uit het programma "DUAF" of 8 i ~ ~ Vervolgens ~ ~ ~ ~ wordt ". uit de parameterfile ingelezen: - het raainummer - het begin- en eindjaar - de kolom voor de x-as - de bewerking voor de x-as - de minimale en de maximale x-waarden in de tekening - de kolom voor de y-as - de bewerking voor de y-as - de minimale en maximale y-waarden in de tekening ' : De zojuist opgegeven minima en maxima worden nu voor de x- en de y-as door de module "BEWERK" volgens de opgegeven bewerking verwerkt. Tenslotte wordt een regel uit de resultatenfile gelezen. Uit deze regels worden de gevraagde kolommen geselekteerd waarna de bijbehorende getallen, na verwerkt te zijn door de routine "BEWERK" in een twee dimensionale array opgeslagen worden. Enkel de getallen welke voldoen aan het gegeven raainummer worden in de array opgeslagen. Dit proces herhaalt zich totdat de gehele resultatenfile uitgelezen is BEWERK Voert de gevraagde bewerking voor een x-as of een y-as uit. De bewerking wordt ' aangeduid met een nummer van één tot zeven.

5 behoort bu: nota WWKZ nr. 85.H004 bladnr: 6 De mogelijke bewerkingen voor het getal "G" zijn als volgt vastgelegd: : G 2: G * 0 3: G * keken van G 4: eg 5: n G teken van G 6: OG 7: log G * teken van G 2. a3 REGBER Voert de regressieberekeningen uit. De berekening wordt als volgt uitgevoerd: SOMMATES: SOMX = x xi i= i= SOMXX = : xi2 i= SOMyy = x yi2 i= somxy = : xi *yi i= Hierbij zijn "xi" en "yi" de betreffende x- en y-waarden. SOMX X GEM = - COMy y GEM = Hierbij is "" het aantal x- en y-waarden.

6 behoort bu: nota WWKZ nr. 85.H004 blednr: 7 ' Bepaling variaties SOMXX VA = - - xgem2 ndien "VARx < 0-6'' dan is de regressie van y op x niet mogelijk. ndien "VARy < Om6" dan wordt "VARy" gelijk aan nul gesteld. ndien VARx*VARy > 0-6 dan geldt: varxy = som - xgem*ygem = VARx Hierbij is C de correlatiecoëfficient ndien VARx*VARy < 0-6 dan geldt: VARxy = O A = VARxy/VARx B = ygem - A*xGEM

7 behoort blj: datum: blsdnr: nota m z nr. 85.HO04 februari n fig. 2 wordt de bepaling van de student t-verdeling weergegeven. Hierbij is V: Het aantal vrijheidsgraden (-2) - TST: Stapgrootte voor het iteratie- proces. Fig. 2 Bepaling waarde uit de student t-verdeling

8 ~~ ~~~~~ ] B i behoort bu. nota WWKZ nr. 85.H004 bladnr: 9 (A - t * s / V m l ) < A < (A + t * i ) Ondergrens: f(x) = A * x + B - t VARx * Bepaling 95% waarschijnlijkheidsgebied van de punten:... Bovengrens: f(x) = A * x + B + t * s i,vam * Ondergrens: fix) = A * x + B - t * c VARx * Vervolgens schrijft het programma indien gewenst de berekende resultaten in een uitvoerfile PLOT Bepaalt indien op papier getekend wordt de positie van de tekening op het papier, waarna de kaderlijnen getekend worden. Vervolgens worden door de routine "PLORES" de berekeningsresultaten uitgeplot. Tenslotte wordt uitgetekend: - de grafiekassen met de bijbehorende tekst - de beschouwde punten - de regressielijn - de lijnen van het 95% waarschijnlijkheidsgebied van de regressielijn - de lijnen van het 95% waarsohijnlijkheidsgebied van de punten - door middel van de subroutine "STEMPL" het hoofdje van de tekening ' - de datum en de tijd

9 B o a 8 i; PLORES behoort bu: nota WWKZ nr. 85.H004 bladnr: 0 Plot de berekeningsresultaten in getallen, zoals: - de vergelijking van de regressielijn - de standaardafwijking van het residu de correlatiecoëfficient - de standaardafwijking - de gemiddelde x- en y-waarde - het aantal punten - het aantal vrijheidsgraden - het 95% waarschijnlijkheidsgebi - de t-waarde d van de richtin Tenslotte wordt de verklaring van de lijntypes getekend STEMPL Tekent en vult het hoofd van de tekening. 2..S SLUT Sluit de in de module "OPE" 3. Handleiding geopende bestanden. jeff icient De handleiding van het regressieprogramma per wordt in dit hoofd- stuk gegeven. Het is mogelijk dat na deze datum wijzigingen in het programma aangebracht zijn. Door@PRT,S WWKHDU*JARKPRCG.DOC/REGRES in te tikken kan de aktuele versie van de handleiding verkregen worden. ziet programma is geïmplementeerd op de U0O-computer van de D..V. wijk. te Rijs-

10 behoort bil: nota WWKZ nr. 85.H004 bladnr: pi jt ii '; :i i/ ' 3. RUPROCEDURE 3.. xqt wwkhduin*jarkprog.regres 3..2 TERAKTEVE PROCEDURE 3.2 VOER Bij het interaktief draaien van het programma worden de volgende vragen gesteld: * parameterfile met berekeningsparameters * resultatenfile uit het duinafslag- of faalkansprogramma * naam van een uitvoerfile waarin de berekeningsresultaten kunnen worden weggeschreven (niet verplicht) * het nummer van het gewenste tekendevice ndien een plotfile aangemaakt moet worden wordt nog gevraagd om: * naam van de plotfile welke zal worden aangemaakt PARAUETERFLE Het parameterbestand bevat de gegevens voor de regressieberekening voor een bepaalde raai. Afhankelijk van de raai en de periode worden uit de resultatenfile de gegevens geselecteerd. Het bestand is als volgt opgebouwd: regel raai, jaarl, jaar2 2 kolx,bewx,xmin,xmax 3 kol y, bewy, ymin,pax 4 tekst waarin : raai FORTRA-format 6,25 = het nummer van de gewenste raai 23,2F7. 23,2F7 - alfanumeriek jaarl = het beginjaar van de gewenste periode jaar2 = het eindjaar van de gewenste periode kolx koly = het kolomnr. uit de resultatenfile waarop de regressie berekening wordt uitgevoerd (x-waarde) = het kolomnr. uit de uitvoertabel waarvan de regressie berekening wordt uitgevoerd (y-waarde)

11 ~~~ behoort bu: nota WWKZ nr. 85.H004 datum: februari 995 bladnr: 2 'i / bewx = de bewerking, aangeduid met nrs - 7, welke op de x-waarde wordt uitgevoerd bewy = de bewerking, aangeduid met nrs - 7, welke op de y-waarde wordt uitgevoerd xmin = de minimale x-waarde welke in de regressiegrafiek wordt uitgezet xmax = de maximale x-waarde welke in de regressiegrafiek wordt uitgezet pin = de minimale y-waarde welke in de regressiegrafiek wordt uitgezet pax = de maximale y-waarde welke in de regressiegrafiek wordt uitgezet tekst = een tekstregel die in de plot zal worden uitgeschreven Het interval van de x-waarde (xmin - xmax) wordt in de regressiegrafiek op de x-as uitgezet tenzij de ingelezen x-waarden deze grenzen overschrijden. n dat geval wordt de minimaal en de maximaal optredende x-waarde aangehouden. Voor de y-waarden geldt hetzelfde. De mogelijke bewerkingen (bewx,bewy) voor het getal "G" zijn: : G 2: G * G 3: wortel G * teken van G 4: e tot de macht G 5: natuurlijke logeritme van G * teken van G 6: 0 tot de macht G 7: 0-logaritmen yan G * teken van G ii Er kunnen meer regressieberekeningen achter elkaar worden uitgevoerd door de serie van 4 regels in zijn geheel een aantal malen te herhalen binnen de parameterfile.

12 ~ behoort bv: nota WWKZ nr. 85.H004 bladnr: RESULTATEFLE De resultatenfile uit het duinafslag- of het faalkansprogramma dient als invoer voor het regressieprogramma. n deze resultatenfile staat op de eerste regel het kustvak, in het faalkansprogrma gevolgd door de tekst "FAALKAS", wat ook in de plot wordt uitgeschreven. Op de volgende regels staan een aantal raaien en jaren gevolgd door kolommen met de berekeningsgegevens en berekeningsresultaten van het duinafslag- en faalkansprogrma. voor verdere toelichting wordt verwezen naar de documentatie en de begeleidende uitvoer bij het duinafslag- en faalkansprogramma TEKEDEVCE van de regressieberekeningen kunnen tekeningen gemaakt worden. Afhankelijk van het type tekendevice dient een nummer te worden opgegeven. De volgende nummers/devices zijn mogelijk: O = geen tekening gewenst = C36 (off-line CALCOMP 36 drumplotter via magn.tape) 2 = C748 (off-line CALCOMP 748 flatbed plotter via magn.tape) 3 = C936R (CALCOMP 936 drumplotter on remote batch terminal) 4 = T400 (TEKTROX 400 storage tube) 5 = T404 (TEKTROX 404 storage tube) 6 = T406 (TEKTROX 406 storage tube) 7 = T405 (TEKTROX 405 storage tube) 8 = T400 (TEKTROX 400 storage tube met ile) 9 = T404 (TEKTROX 404 storage tube met file) 0 = T406 (TEKTROX 406 storage tube met file) = T405 (TEKTROX 405 storage tube met file) Bij het gebruik van een plotter met magnetic tape dient een plotfilename te worden opgegeven. Bij een tektronix zal voor het tekenen van elke grafiek een kruisdraad verschijnen. a het intikken van de letter d = doorgaan zal de tekening worden uitgevoerd. a invoer van de letter s = stoppen wordt niet meer getekend en wordt het programma normaal beëindigd.

13 behoort bu: nota WWKZ nr. 85.i004 bladnr: UTVOER 3.3. PLOTFLE Zoals vermeld wordt bij een bepaald type tekendevice om een plotfilename gevraagd. Op de CALCOMP-plotter wordt een plotfile als volgt PLCOT plofilename. De verwerking op een TEKTROX-device is als volgt (met USE TXFLE Verdere beschrijving van de mogelijkheden van de devices is te vinden in de diverse handleidingen UTVOERFLE De resultaten van de berekeningen worden alleen op een papierplotter uitgeschreven. Bij een grafische terminal ontbreken deze gegevens in verband met de doelmatigheid van de uitvoer. De berekeningsresultaten kunnen in een niet gecatalogiseerde file worden weggeschreven eventueel zonder dat een plot wordt gemaakt (devicenr.0). s geen uitvoerfile gewenst dan wordt op de vraag om een uitvoerfile slechts een kale RETUR ingetikt. n de uitvoerfile staat achtereenvolgens: le regel : regressie kustvak : "kustvaknaam" Ze regel : raai: "raainr" periode: JAAR JAARZ BEWX KOLY op BEWXKOLX 3e regel : W, V, A, B, S, COR, SX, SY, XGEM, YGEM, Al, AZ, T ). 4e regel : regel 2 en regel 3 worden zo vaak herhaald 5e regel : als er berekeningen worden uitgevoerd

14 behoort bil: nota WhXZ nr. 85.H004 bladnr: 5 waarin: JAAR = beginjaar van de selectieperiode JAAR2 = eindjaar van de selectieperiode BEWX = bewerking tekst voor de X-kolom BEWY = bewerking tekst voor de Y-kolom KOLX = naam van de X-kolom uit de resultatenfile KOLY = naam van de Y-kolom uit de resultatenfile W = aantal X-Y-combinaties V = aantal vrijheidsgraden A = richtingcoëfficient van de regressielijn Y=AX+B B = constante term van de regressielijn Y=AX+B C = standaardafwijking van het residu COR = correiatiecoëfficient SX = standaardafwijking van de X-waarden ' SY = standaardafwijking van de Y-waarden XGEM = gemiddelde X-waarde YGEM = gemiddelde Y-waarde Al = ondergrens van de 95% waarschijnlijkheid van de r.c. A2 = bovengrens van de 95% waarschijnlijkheid van de r.c. T = waarde voor de term uit de T-reeks Het fonat volgens FORTRA77 is als volgt: le regel : 20X, 6A 2e regel : 6X, 7, lox, 25, lx, 9A, 5A, 4X, 9A, 5A 3e regel : 23, F7.3, F.3, 2F7.3, 2F8.3, 2F9.3, 3F7.3 4e regel : zie regel 2 5e regel : zie regel 3 etc