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通常对卡森模式流变参数进行非线性估计的求解过程相当复杂，针对这一问题，提出了一种基于非线性回归的改进算法。该算法不仅将流变参数估计转化为求一元函数的最小值问题，而且还给出了目标函数搜索区间上界和下界的确定方法。通过大量实测数据对一元目标函数进行计算的结果显示，其为搜索区间上的单峰函数，可采用二分法、黄金分割法及Fibonacci法等一维搜索法求解。改进算法计算稳定，无须设初始值，收敛速度快，且易于计算机编程。经实例计算验证，该算法所得的流变参数是基于最小二乘意义下的最优估计。