隨著預(yù)報研究的發(fā)展和觀測資料及預(yù)報經(jīng)驗的積累，概率論、數(shù)理統(tǒng)計、模糊數(shù)學(xué)、系統(tǒng)理論、綜合圖象識別等數(shù)學(xué)方法逐漸引入，使經(jīng)驗性預(yù)報方法得以向概率性預(yù)報發(fā)展。
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統(tǒng)計預(yù)報方法的應(yīng)用。概率論和數(shù)理統(tǒng)計等方法首先被用于對歷史地震資料的分析，借以進(jìn)行大地震活動形勢的預(yù)測。之后，又開展了地震活動與天體運動、極移、地球自轉(zhuǎn)、氣象因子等關(guān)系的統(tǒng)計研究，并建立了一些相應(yīng)的統(tǒng)計預(yù)報方法，在地震預(yù)報中發(fā)揮了一定的作用。與此同時，隨著前兆觀測資料的積累，統(tǒng)計方法了逐步被應(yīng)用到觀測數(shù)據(jù)處理，異常識別，排除干擾方面。在震例分析中還提出了某些有意義的經(jīng)驗公式，如異常持續(xù)時間與震級的統(tǒng)計關(guān)系等。數(shù)理統(tǒng)計方法在地震預(yù)報中的應(yīng)用，對于綜合預(yù)報從定性的經(jīng)驗性預(yù)報向定量化發(fā)展起了推動作用。
模糊數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用：在科學(xué)研究的初期探索階段，人們對研究對象的認(rèn)識常帶有模糊性，地震預(yù)報也是如此。80年代以來，我國地震工作者把探索事物模糊屬性的數(shù)學(xué)工具――模糊數(shù)學(xué)引入地震預(yù)報研究，并應(yīng)用于前兆異常分析、地震活動圖象識別和孕震模式鑒別等多個方面，使之逐漸成為地震綜合預(yù)報的方法之一。
系統(tǒng)理論的應(yīng)用：以系統(tǒng)論、控制論、信息論為代表的系統(tǒng)理論及其實際應(yīng)用（系統(tǒng)工程），是近代發(fā)展起來的先進(jìn)思維方法和信息處理方法，它強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部以及包圍它們的介質(zhì)之間的相互作用和整體聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)在運動和發(fā)展中考察系統(tǒng)。這種特點接近于地震預(yù)報的研究方法，所以從年代起，我國地震工作者把系統(tǒng)理論應(yīng)用于地震前兆信息資源的開發(fā)工作。國家地震局地震研所于1984年在武漢召開了系統(tǒng)論、控制論、信息論方法及其在地震預(yù)報中應(yīng)用的學(xué)術(shù)討論會。80年代以來，系統(tǒng)方法正逐步應(yīng)用于前兆資料質(zhì)量評定，異常識別，短臨前兆研究等方面，在提高信噪比、取得統(tǒng)計增益和使模糊信息清晰化等方面取得一定進(jìn)展。
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模式識別方法的應(yīng)用：圖象識別或模式識別的方法在70年代后期逐漸引入地震危險區(qū)劃和地震活動趨勢的年度分析中。之后，又被應(yīng)用于大震前地震活動圖象的識別和地震前兆圖象的綜合判定等方面。這一方法通過把以經(jīng)驗為主的定性或半定量的各種特征數(shù)字化，對研究對象進(jìn)行定量識別。這種研究方法有助于預(yù)報經(jīng)驗的總結(jié)和不斷提高，因而在地震綜合預(yù)報中有可能發(fā)揮人和計算機(jī)結(jié)合的最佳決策作用。
總之，嚴(yán)密的數(shù)學(xué)方法的引入，一方面幫助人們更好地整理經(jīng)驗，使之條理化，提高綜合預(yù)報的能力；另一方面有助于提取更多的前兆信息和規(guī)律，它作為理論認(rèn)識的向?qū)�，使綜合預(yù)報從經(jīng)驗預(yù)測向前推進(jìn)。
