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地下水系统是一个复杂的随机系统，降水，灌溉等可视为系统的输入，而地下水位则可视作系统的输出。地下水位是一随机动态数据序列，在年际间明显的周期性变化。基于此，提出了一种用于描述和分析具有周期性变化的时间序列的新的组合模型一多层梯阶组合模型，该模型是由多层梯阶模型及自回归滑动平均（ＡＲＭＡ）模型构成，在建模中，将原序列分解为年均值，年度变幅和残差三个子序列。针对前两个子序列的时变特征，可采用多层梯阶段