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提出了内外循环集合变分数据融合算法,采用多个具有连续、单极值的局地二次函数序列来逼近实际的非线性目标泛函,使得这些局地二次函数的极值点序列收敛于非线性目标泛函的全局最小点。算法不需要伴随模式及修改原来的非线性数值模式,使用此方法融合不可微过程观测数据时具有方便、程序设计简单等优点。针对云降水中不可微过程的数据融合数值,试验结果表明:内外循环集合变分方法是可行有效的,可以提高不可微过程的融合精度。