台灣水庫的操作主要是依據操作規線，配合當下水庫水位及下游需求目標，來決定放水量。而操作規線，多半在水庫規劃興建時就已制定，如石門水庫自民國53年竣工到現在，一直使用規線為水庫的操作準則。近年來，由於人口增加、工商業快速成長及生活水準提升，使得用水需求量遽增。因此，加強水資源的利用效率為一重要課題。
本研究利用發展已臻完備的時間序列理論，將歷史流量經由常態化、標準化轉換成具有定常性的標準化常態數列及具有非定常性的常態化數列，使用時間序列理論中，適用於定常性時間序列的自迴歸移動平均模式及適用於非定常性時間序列的自迴歸積分移動平均模式，來選取適當的模式，再就選擇模式作檢定及驗證，分析時間序列理論應用在繁衍流量及預測流量的優劣情況，藉以協助水庫有效率的操作。
本研究以石門水庫入流量分析為案例，結果顯示對繁衍資料所做的平均值及變異數的檢定上，有著良好的表現，表示時間序列理論在繁衍資料上能展現與歷史流量資料有相當的統計特性，本文對石門水庫建議可採用AR(1)模式進行流量繁衍。對預測資料所做的平均誤差及體積誤差驗證上，由於模式在極端值不能予以良好的預測，使得誤差相當大，因此單以時間序列模式來進行預測並不是適當的模式，所以本研究建議在預測流量上可使用其他理論或改進時間序列理論以達到短期預測的效能。

目錄
摘要i
目錄ii
圖目錄iv
表目錄v
第一章 導論1
1-1 前言1
1-2 文獻回顧2
1-3 研究目的3
1-4 研究範圍及方法3
第二章 時間序列模式4
2-1 基本理論4
2-1-1 自迴歸模式（AR(p) model）5
2-1-2 移動平均模式（MA(q) model）6
2-1-3 自迴歸移動平均模式（ARMA(p,q) model）7
2-1-4 自迴歸積分移動平均模式（ARIMA(p,d,q)×(P,D,Q)W model）8
2-2 模式檢定9
2-2-1 鑑定9
2-2-2 參數推估12
2-2-3 適合度檢定12
2-3 模式驗證13
2-3-1 繁衍資料之驗證13
2-3-2 預測資料之驗證15
第三章 案例研究16
3-1 研究區域簡介及說明16
3-2 資料處理19
3-3 結果分析41
3-3-1 旬流量繁衍41
3-3-2 旬流量預測45
第四章 結論與建議52
4-1 結論52
4-2 建議53
參考文獻54

1.吳賢銘、潘迪特，「時間數列與系統分析」，中央圖書出版社，1982。
2.林茂文，「時間數列分析與預測」，華泰出版社，民國79年。
3.王如意、易任，「應用水文學」，新編上下冊，國立編譯館出版，民國81年。
4.虞國興、莊明德(1989)，「長記憶水文時序之分析新方法」，台灣水利，第37卷，第3期，pp.23-32。
5.虞國興、莊明德(1989)，「長記憶水文時序模式之探討」，台灣水利，第37卷，第4期，pp.37-49。
6.虞國興、歐立中(1993)，「Box-Cox指數轉換之研究及其應用於月流量時序之分析」，台灣水利，第39卷，第3期，pp.53-66。
7.陳昶憲、康村啟、林榮坤(1994)，「八掌溪流域洪流量預測」，83年度農業工程研討會，pp.429-441，高雄。
8.游保杉、曾財益、楊道昌、蔡長泰(1994)，「八掌溪及時河川流量預報模式之初步研究」，台灣水利季刊，第42卷，第3期，pp.64-78。
9.虞國興、溫文正(1996)，「線性非常態時間序列預測方法之研究」台灣水利，第43卷，第1期，pp.56-69。
10.虞國興、金士凱(1999)，「水文短序列模式判定與預測之研究」，農業工程學報，第45卷，第1期，pp.13-23。
11.楊豐榮，「序率水文模式之檢定與分配模式之研究」，國立台灣大學土木工程研究所碩士論文，民國74年。
12.孫永信，「河川旬流量之合成與預測」，國立台灣大學土木工程研究所碩士論文，民國77年。
13.黃世杰，「ARMA時間序列之各種模式適合度偵測準則之比較」，國立中興大學土木工程學系碩士論文，民國77年。
14.林佑昌，「水文時序部份自迴歸模式自動選取之方法」，淡江大學水資源及環境工程學系碩士論文，民國77年。
15.莊明德，「長記憶水文時間序列模式之探討」，淡江大學水資源及環境工程學系碩士論文，民國78年。
16.陳惠龍，「非常態及非定常性時間序列之研究」，淡江大學水資源及環境工程學系碩士論文，民國81年。
17.翁俊鴻，「水文時間序列之自相關結構及其潛在應用」，國立成功大學水利及海洋工程學系碩士論文，民國83年。
18.許友豪，「應用時間序列建立降雨與地下水位變化之關係-以梨山地滑地為例」，國立中興大學土木工程學系碩士論文，民國87年。
19.金士凱，「河川短序列模式判定與預測之研究」，淡江大學水資源及環境工程學系碩士論文，民國87年。
20.黃珮貞，「模擬法在水庫操作規線上之應用」，國立海洋大學河海工程學系研究所碩士論文，民國87年。
21.游山峰，「石門水庫運轉規線之研究」，國立海洋大學河海工程學系研究所碩士論文，民國88年。
22.莊明德，「級值序列法應用於非常態水文時間序列之分析」，淡江大學水資源及環境工程學系博士論文，民國88年。
23.劉錦蕙，「乾、溼季時間序列分析」，逢甲大學土木及水利工程研究所碩士論文，民國89年。
24.Akaike, H., 1974. A New Look at the Statistical Model Identification. IEEE Trans. On Automatic Control, AC-19, 6, 716-723.
25.Anderson, R. L., 1942. Distribution of the Serial Correlation Coefficient. Annals of Mathematical Statistics 13, 1, pp.1-13.
26.Box, G. E. P. and Jenkins, G. 1970. Time Series Analysis, Forecasting and Control. First Ed. Holden-Day Inc., San Francisco.
27.Box, G. E. P. and Jenkins, G. M., 1976. Time Series Analysis Forecasting and Control, 2nd Ed. Holden-Day, San Francisco.
28.Carlson, R. F., MacCormick, A. J. A. and Watts, D. G., 1970. Application of Linear Models to Four Annual Streamflow Series. Jour. Water Resources Research, 6, 4, pp.1070-1078.
29.Delleur, J. W., Tao, P. C. and Kavvas, M. L., 1976. An Evaluation of the Practicality and Complexity of Some Rainfall and Runoff Time Series Models. Jour. Water Resources Research, 12, 5, pp.953-970.
30.Edward J. Lusk and Haviland Wright, 1982. Non-Gaussian Series with Non-zero Mean: Practical Implication for Time Series Analysis, Statistics & Probability Letter 1. pp.2-6.
31.Fiering, B. M., 1967. Streamflow Synthesis. Harvard University Press, Cambridge, Mass.
32.Fiering, M. B. and Jackson, B. B., 1971. Synthetic Streamflow. Water Resources Monograph 1, American Geophysical Union, Washington, D.C.
33.Jenkins, G. M. and Watts, D. G., 1969. Spectral Analysis and its Applications. Holden-Day, San Francisco.
34.Kavvas, M. L., Cote, L. J. and Delleur, J. W., 1977. Time Resolution of the Hydrologic Time Series Models. Jour. Of Hydrology, 32(3/4). pp.347-361.
35.Lettenmaier, D. P. and Burges, S. J., 1977. Operational Assessment of Hydrology Models of Long-term Persistence. Jour. Water Resources Research, 13, 1, pp.113-124.
36.Matalas, N. C. 1966. Some Aspects of Time Series Analysis in Hydrologic Studies. Proceedings Hydrology Symposium 5, Statistical Methods in Hydrology. McGill University, February 24 and 25, 1966. Queen’s Printer, Ottawa, Canada.
37.Matalas, N. C. 1967. Mathematical Assessment of Synthetic Hydrology. Water Resources Research 3, 4, pp.937-945.
38.Matalas, N. C. 1967. Time Series Analysis. Water Resources Research 3, pp.817-829.
39.McLeod, A. I., 1976. Improved Box-Jenkins Estimators. Rept. Dept. of Statistics Univ. of Waterloo, Ontario, Canada.
40.O’Connell, P. E., 1971. A Simple Stochastic Modeling of Hurst’s Law. In Mathematical Models in Hydrology, Warsaw Symposium, (IAHS Publ. 100, 1974), 1, pp.169-187.
41.O’Connell, P. E., 1977. ARIMA Models in Synthetic Hydrology. In Mathematical Models for Surface Hydrology, T. A. Ciriani, U. Maione and J. R. Wallis, Editors, Wiley, New York.
42.O’Connell, P. and Jones, D. A., 1979.Some Experience with the Development of Model for the Stochastic Simulation of Daily Flow, Input for Risk Analysis In Water System Water Resources Publication, Colorado, pp.281-314.
43.Rao, A. R., 1980. Stochastic Analysis of Rainfall Affected by Urbanizatuon. Jour. Appl. Meteor. 19, 1, pp.41-52.
44.Salas, J. D., 1972. Range Analysis of Periodic Stochastic Processes. Hydrology Paper 57, Colorado Stste University, Fort Collins, Colorado.
45.Salas, J. D., Boes, D. C., Yevjevich, V. and Pegram, G. G. S., 1979.Hurst Phenomenon as a Pre-asymptotic Behavior. Jour. Hydrology, 44, pp.1-15.
46.Tao, P. C. and Delleur, J. W., 1976. Seasonal and Nonseasonal ARIMA Model in Hydrology Proce. ASCE J. of Hydr. Div. 102,Hy10, pp.1541-1559.
47.Watts, D.G., 1972. Discussion of paper ”Evaluation of Seasonal Time Series Models Application to Midwest River Flow Data.” By A. I. McKerchar and J. W. Delleur. Proceedings of the Intl. Symp. On Uncertainties in Hydrologic and Water Resources System, Univ. of Arizona, December 1972, 3, pp.1407.
48.Yevjevich, V. M. 1972. Structural Analysis of Hydrologic Time Series. Hydrology Paper 56,Colorado State University, Fort Collins, Colorado.
49.Yevjevich, V. M. 1972. Probability and Statistics in Hydrology. Water Resources Publications, Fort Collins, Colorado.
50.Yevjevich, V. M. 1972. Stochastic Processes in Hydrology. Water Resources Publications, Fort Collins, Colorado.
51.Hann, C. T., 1977. Statistical Methods in Hydrology. IOWA State.
52.J. D. Salas, J. W. Delleur, V. Yevjevich and W. L. Lane, 1980. Applied Modeling of Hydrologic Time Series, BookCrafters, inc., Chelsea, Michigan, U.S.A.