Novel bottom-up urban water demand

Novel bottom-up urban water demand forecasting model: Revealing the determinants, drivers and predictors of residential indoor end-use consumption

The purpose of this comprehensive study was to explore the principal determinants of six residential indoor water end-use consumption categories at the household scale (i.e. namely clothes washer, shower, toilet, tap, dishwasher, and bath), and to find an overarching research design and approach for building a residential indoor water end-use demand forecasting model. A mixed method research design was followed to collect both quantitative and qualitative data from 210 households with a total of 557 occupants located in SEQ, Australia, utilising high resolution smart water metering technology, questionnaire surveys, diaries, and household water stock inventory audits. The principal determinants, main drivers, and predictors of residential indoor water consumption for each end-use category were revealed, and forecasting models were developed this study. This was achieved utilising an array of statistical techniques for each of the six end-use consumption categories. Cluster analysis and dummy coding were used to prepare the data for analysis and modelling. Subsequently, independent t-test and independent one-way ANOVA extended into a series of bootstrapped regression models were used to explore the principal determinants of consumption. Successively, a series of Pearson's Chi-Square tests was used to reveal the main drivers of higher water consumption and to determine alternative sets of consumption predictors. Lastly, independent factorial ANOVA extended into a series of bootstrapped multiple regression models was used for the development of alternative forecasting models. Key findings showed that the usage physical characteristics and the demographic and household makeup characteristics are the most significant determinants of all six end-use consumption categories. Further, the appliances/fixtures physical characteristics are significant determinants of all end-use consumption categories except the bath end-use category. Moreover, the socio-demographic characteristics are significant determinants of all end-use consumption categories except the tap and toilet end-use categories. Results also demonstrated that the main drivers of higher end-use water consumption were households with higher frequency and/or longer end-use events which are most likely to be those larger family households with teenagers and children, with higher income, predominantly working occupants, and/or higher educational level. Moreover, a total of 14 forecasting model alternatives for all six end-use consumption categories, as well as three total indoor bottom-up forecasting model alternatives were developed in this study. All of the developed forecasting model alternatives demonstrated strong statistical power, significance of fit, met the generalisation statistical criteria, and were cross-validated utilising an independent validation data set. The paper concludes with a discussion on the most significant determinants, drivers and predictors of water end-use consumption, and outlines the key implications of the research to enhanced urban water planning and policy design.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แบบจำลองการคาดการณ์อุปสงค์นวนิยายล่างสายน้ำเมือง: เปิดเผยดีเทอร์มิแนนต์ ไดรเวอร์ และ predictors ปริมาณสิ้นภายในที่อยู่อาศัยวัตถุประสงค์ของการศึกษานี้ครอบคลุมถูกสำรวจดีเทอร์มิแนนต์หลักของ 6 ประเภทสิ้นปริมาณน้ำภายในบ้านพักอาศัยในระดับครัวเรือน (เช่นได้แก่เสื้อผ้าเครื่องซักผ้า ห้องน้ำ ประปา เครื่องล้างจาน และอ่างอาบน้ำ), และค้นหาการออกแบบวิจัยคัดสรรและวิธีสร้างความสิ้นน้ำภายในบ้านพักอาศัยแบบจำลองการคาดการณ์ การออกแบบวิจัยวิธีการผสมถูกตามเก็บรวบรวมข้อมูลทั้งเชิงปริมาณ และเชิงคุณภาพจาก 210 ครัวเรือนมีจำนวนครอบครัว 557 ในลำดับ ออสเตรเลีย โดยความละเอียดสูงน้ำสมาร์ทเทคโนโลยี แบบสอบถามสำรวจ ไดอา รีส์ การวัดแสง และตรวจสอบคลังน้ำ ดีเทอร์มิแนนต์หลัก โปรแกรมควบคุมหลัก และ predictors ของปริมาณการใช้น้ำภายในบ้านพักอาศัยสำหรับแต่ละประเภทสิ้นถูกเปิดเผย และแบบจำลองคาดการณ์ได้รับการพัฒนาศึกษา นี้สำเร็จโดยอาร์เรย์ของเทคนิคสถิติสำหรับแต่ละประเภทใช้สิ้น 6 คลัสเตอร์การวิเคราะห์และเขียนโค้ดกันขโมยถูกใช้เพื่อจัดเตรียมข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์และสร้างแบบจำลอง ในเวลาต่อมา อิสระ t-ทดสอบและวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียวอิสระขยายลงในชุดของ bootstrapped ถดถอยแบบจำลองใช้สำรวจดีเทอร์มิแนนต์หลักการใช้ ติด ๆ กัน ชุดของ Pearson Chi-Square ทดสอบถูกใช้แสดงโปรแกรมควบคุมหลักของปริมาณการใช้น้ำสูง และกำหนดปริมาณ predictors ชุดอื่น สุดท้าย การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบขยายในชุดของแฟกทอเรียลที่อิสระ bootstrapped ถดถอยหลายรุ่นถูกใช้สำหรับการพัฒนาทางเลือกการคาดการณ์ที่แบบจำลอง ประเด็นพบว่า การใช้ลักษณะทางกายภาพและลักษณะทางประชากร และครัวเรือนแต่งหน้าเป็นดีเทอร์มิแนนต์ที่สำคัญที่สุดของทั้งหมด 6 ประเภทใช้สิ้น เพิ่มเติม ลักษณะทางกายภาพของอุปกรณ์/ส่วนควบสำคัญดีเทอร์มิแนนต์ของปริมาณสิ้นทุกประเภทยกเว้นประเภทสิ้นอาบน้ำ นอกจากนี้ ลักษณะทางประชากรสังคมเป็นดีเทอร์มิแนนต์อย่างมีนัยสำคัญของปริมาณสิ้นทุกประเภทยกเว้นประเภทสิ้นเคาะและห้องน้ำ ผลลัพธ์แสดงว่า ไดรเวอร์หลักของ end-use สูงน้ำปริมาณครัวเรือนที่ มีความถี่สูงและ/หรือเหตุการณ์สิ้นอีกต่อไปซึ่งมักจะถูกเหล่าใหญ่ครอบครัวครัวเรือน กับวัยรุ่นและเด็ก รายได้สูง เป็นการจัดทำ และ/หรือระดับการศึกษาสูง ขึ้น นอกจากนี้ จำนวน 14 คาดการณ์จำลองทางเลือกทั้งหมด 6 ประเภทใช้สิ้น รวมทั้งสามรวมร่มล่างขึ้นคาดการณ์รูปแบบทางเลือกถูกพัฒนาในการศึกษานี้ ทั้งหมดของพัฒนาคาดการณ์รุ่นทางสาธิตแข็งแรงสถิติพลังงาน ความสำคัญของการให้พอดี generalisation เกณฑ์ทางสถิติ และมีขนตรวจโดยชุดข้อมูลการตรวจสอบอิสระ กระดาษสรุปกับการสนทนาบนดีเทอร์มิแนนต์ที่สำคัญ ไดรเวอร์ และ predictors ของน้ำปริมาณสิ้น และสรุปนัยสำคัญของการวิจัยการออกแบบวางแผนและนโยบายพิเศษเมืองน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นวนิยายล่างขึ้นความต้องการใช้น้ำในเขตเมืองแบบจำลองการพยากรณ์: เผยปัจจัยไดรเวอร์และการพยากรณ์ของการบริโภคสิ้นการใช้งานในร่มที่อยู่อาศัยวัตถุประสงค์ของการศึกษาที่ครอบคลุมนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจปัจจัยหลักหกที่อยู่อาศัยน้ำในร่มที่สิ้นสุดการใช้การบริโภคประเภทในระดับครัวเรือน (เช่น ได้แก่ เสื้อผ้าเครื่องซักผ้า, ฝักบัว, ห้องน้ำ, ประปา, เครื่องล้างจานและอาบน้ำ) และเพื่อหารูปแบบการวิจัยที่ครอบคลุมและวิธีการสำหรับการสร้างที่อยู่อาศัยน้ำในร่มที่สิ้นสุดการใช้แบบจำลองการพยากรณ์ความต้องการ การออกแบบการวิจัยวิธีการผสมตามการเก็บรวบรวมข้อมูลทั้งเชิงปริมาณและคุณภาพจาก 210 ครัวเรือนที่มีทั้งหมด 557 อาศัยอยู่ใน SEQ, ออสเตรเลีย, ใช้ความละเอียดสูงสมาร์ทเทคโนโลยีการวัดแสงน้ำแบบสอบถามประจำวันและการตรวจสอบน้ำในครัวเรือนสินค้าคงคลัง ปัจจัยหลักผลักดันที่สำคัญและการพยากรณ์ของการบริโภคน้ำในร่มที่อยู่อาศัยสำหรับแต่ละประเภทการใช้ปลายทางที่ได้รับการเปิดเผยและรูปแบบการพยากรณ์ที่ถูกพัฒนาขึ้นการศึกษาครั้งนี้ นี่คือความสำเร็จใช้อาร์เรย์ของเทคนิคทางสถิติสำหรับแต่ละหกบริโภคสิ้นการใช้งานประเภท การวิเคราะห์กลุ่มและการเข้ารหัสหุ่นถูกนำมาใช้ในการจัดเตรียมข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์และการสร้างแบบจำลอง ต่อจากนั้นอิสระ t-test และเป็นอิสระทางเดียว ANOVA ยื่นออกไปในชุดของรูปแบบการถดถอย BOOTSTRAPPED ถูกนำมาใช้ในการสำรวจปัจจัยหลักของการบริโภค อย่างต่อเนื่องเป็นชุดของเพียร์สันการทดสอบไคสแควร์ถูกใช้ในการแสดงให้เห็นถึงปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนการใช้น้ำสูงขึ้นและเพื่อตรวจสอบชุดทางเลือกของการพยากรณ์การบริโภค สุดท้ายอิสระปัจจัย ANOVA ยื่นออกไปในชุดของ BOOTSTRAPPED รุ่นถดถอยพหุคูณถูกนำมาใช้ในการพัฒนารูปแบบการพยากรณ์ทางเลือก ค้นพบที่สำคัญแสดงให้เห็นว่าลักษณะการใช้งานทางกายภาพและประชากรและครัวเรือนลักษณะแต่งหน้าเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดของทั้งหมดหกประเภทการบริโภคสิ้นการใช้งาน นอกจากนี้เครื่องใช้ไฟฟ้า / ติดตั้งในลักษณะทางกายภาพเป็นปัจจัยที่สำคัญของทุกประเภทการบริโภคสิ้นการใช้งานยกเว้นประเภทที่สิ้นสุดการใช้อาบน้ำ นอกจากนี้ลักษณะทางสังคมและประชากรเป็นปัจจัยที่สำคัญของทุกประเภทการบริโภคสิ้นการใช้งานยกเว้นประปาและประเภทที่สิ้นสุดการใช้ห้องน้ำ ผลนอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนการใช้น้ำสิ้นการใช้งานที่สูงขึ้นเป็นครัวเรือนที่มีความถี่สูงและ / หรือนานกว่านั้นเหตุการณ์สิ้นสุดการใช้งานซึ่งมีแนวโน้มที่จะเป็นผู้ประกอบการขนาดใหญ่ที่เหมาะสำหรับครอบครัวที่มีลูกวัยรุ่นและเด็กที่มีรายได้สูงขึ้นส่วนใหญ่อาศัยการทำงาน และ / หรือระดับการศึกษาที่สูงขึ้น นอกจากนี้รวมเป็น 14 ทางเลือกรูปแบบการคาดการณ์สำหรับทุกหกประเภทการบริโภคสิ้นการใช้งานเช่นเดียวกับสามด้านล่างขึ้นในร่มรวมทางเลือกรูปแบบการพยากรณ์ที่ถูกพัฒนาขึ้นในการศึกษานี้ ทุกทางเลือกรูปแบบการแสดงให้เห็นถึงการคาดการณ์การพัฒนาพลังงานทางสถิติที่แข็งแกร่ง, ความสำคัญของพอดีพบทั่วไปเกณฑ์ทางสถิติและมีข้ามการตรวจสอบการใช้ประโยชน์จากการตรวจสอบข้อมูลที่เป็นอิสระชุด กระดาษสรุปด้วยการอภิปรายเกี่ยวกับปัจจัยที่สำคัญที่สุดไดรเวอร์และการพยากรณ์ของการบริโภคที่สิ้นสุดการใช้น้ำและการแสดงผลกระทบที่สำคัญของการวิจัยเพื่อเพิ่มการวางแผนเมืองน้ำและการออกแบบนโยบาย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นวนิยายเป็นการเมืองรูปแบบการพยากรณ์ความต้องการน้ำ : เปิดเผยกำหนดการ ไดรเวอร์ และตัวจบที่อยู่อาศัยในร่มใช้บริโภค

จุดประสงค์ของการศึกษานี้ครอบคลุมเพื่อสำรวจปัจจัยหลักของหกที่อยู่อาศัยสระน้ำประเภทที่สิ้นสุดการใช้การบริโภคครัวเรือนขนาด ( เช่นคือซักเสื้อผ้า , ฝักบัว , ห้องน้ำ , ประปา , เครื่องล้างจาน และ บาท ) ,และเพื่อหาวิธีการที่ครอบคลุมการออกแบบการวิจัยและสร้างที่อยู่อาศัยในร่ม น้ำสุดท้ายใช้ในการพยากรณ์ความต้องการ วิธีวิจัยแบบผสมตามเก็บออสเตรเลียทั้งข้อมูลเชิงปริมาณและคุณภาพจาก 210 ครัวเรือนรวมที่อาศัยอยู่ใน seq , ความละเอียดสูง , ใช้น้ำวัดแสงสมาร์ทเทคโนโลยี , สอบถาม , ไดอารี่ ,และการตรวจสอบสินค้าคงคลัง ใช้น้ำสต็อก ตัวแปรหลัก ไดรเวอร์หลัก และส่งผลต่อการบริโภคน้ำภายในอาคารพักอาศัยสำหรับแต่ละสิ้นสุดการใช้ประเภทถูกเปิดเผย และการพยากรณ์รูปแบบถูกพัฒนาขึ้นในการศึกษานี้ นี้ได้รับการใช้อาร์เรย์ของเทคนิคทางสถิติสำหรับแต่ละหกจบใช้ประเภทบริโภคกลุ่มการวิเคราะห์และจำลองรหัสถูกใช้เพื่อเตรียมข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์และการสร้างแบบจำลอง ต่อมา , Independent t-test One-Way ANOVA และการเป็นอิสระในการใช้ชุดของ bootstrapped รุ่นเพื่อศึกษาตัวกำหนดหลักของการบริโภค อย่างต่อเนื่องชุดของเพียร์สันไคสแควร์ การทดสอบที่ใช้แสดงโปรแกรมควบคุมหลักของการบริโภคน้ำที่สูงขึ้น และเพื่อศึกษาตัวแปรชุดทางเลือกของการบริโภค สุดท้าย ความอิสระ ซึ่งขยายเข้าไปในชุดของ bootstrapped รุ่นถดถอยพหุที่ใช้สำหรับการพัฒนาทางเลือกแบบพยากรณ์ .พบคีย์ พบว่า การใช้ลักษณะทางกายภาพและแต่งหน้าส่วนบุคคลและครัวเรือนลักษณะเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดของทั้งหมด 6 สิ้นสุดการใช้ประเภทของการบริโภค เพิ่มเติม อุปกรณ์ / โคมไฟลักษณะทางกายภาพที่สำคัญปัจจัยทุกประเภทยกเว้นสิ้นสุดการสิ้นสุดการใช้อาบใช้หมวดหมู่ นอกจากนี้ลักษณะทางประชากรและสังคมมีปัจจัยตัวกำหนดจบประเภทใช้บริโภค ยกเว้นแตะและประเภทใช้ห้องน้ำจบ ผลยังแสดงให้เห็นว่าไดรเวอร์หลักของ จบสูงกว่าการใช้น้ำบริโภคเป็นครัวเรือนที่มีความถี่สูง และ / หรือ ยาว สิ้นสุดการใช้เหตุการณ์ ซึ่งมักจะเป็นผู้ที่ครอบครัวใหญ่ ครอบครัวที่มีลูกวัยรุ่น และเด็ก