基于马尔可夫边程的改进残差灰色灾变预测模型研究

洪涝是对人类社会危害较大的一种自然灾害,洪涝严重影响农业生产和生态平衡.介绍了传统残差灰色模型的基本原理和建立方法;并介绍了马尔可夫预测法,它是应用概率论中马尔可夫链的理论和方法来研究分析有关数据的变化规律,并由此预测未来变化趋势的一种方法.针对灰色残差模型中存在的问题对该模型进行了改进,运用马尔可夫状态转移矩阵来判断残差预测值在k>n时的符号,提高了预测精度.用辽阳地区50年的年降水量作为历史数据,取定灾变序列,建立涝灾预测模型,结果表明,新模型算法简单,精度较高,比传统的灰色模型效果更好,为涝灾预测提供一种行之有效的方法,对防灾减灾具有极其重要的现实意义.     

基于灰色残差-马尔可夫藕合模型的农业需水量预测研究

将灰色残差模型与马尔可夫预测模型结合起来,建立灰色残差-马尔可夫藕合模型来预测农业需水量.先用灰色GM(1,1)模型进行预测,预测精度较低,因此对GM(1,1)模型进行一定程度的改进,建立灰色残差GM(1,1)模型;再用马尔可夫预测模型来判断残差预测值的符号,以提高预测精度.最后用华东某城市2002-2008年的农业用水量作为历史数据进行了预测,结果表明预测精度明显提高.预测结果可以为研究区域今后的节水灌溉发展提供理论依据,来有效地指导今后该地区的节水灌溉.     

灰色关联度组合模型在涝灾预测中的应用

传统灰色预测模型在涝灾预测中有较多应用,但其预测精度较低。为提高模型的预测精度,在传统灰色预测模型基础上加入灰色关联度分析,从灰色关联度的角度发现数据之间的依赖关系,运用灰色预测模型预测数据的发展走向。以沈阳市1960-2010年涝灾年份数据为依据,建立灰色关联度组合模型,应用结果表明,该模型比传统灰色预测模型效果好,为涝灾预测增添了新手段。     

灰色系统理论和可公度性理论在大连市涝灾预测中的应用

采用大连市1951-2006年的降水资料,应用Z指标法得出大连市1951-2006年的涝灾年份.在这些数据分析的基础上,应用了三元、四元、五元可公度法分别预测了大连市的下一次可能发生的涝灾的年份.同时根据灰色系统理论建立灰色GM(1,1)模型对大连市未来的涝灾年份做出预测.结果表明:两种方法都能较好的应用于大连市涝灾研...     

预测水泥砒砂岩强度的Markov灰色残差模型

为了研究Markov-灰色残差GM(1,1)模型预测水泥固化砒砂岩抗压强度的精准度和适用性,先对抗压强度数据进行了一系列的处理,建立灰色GM(1,1)模型和灰色残差GM(1,1)模型,然后基于马尔克夫过程构建Markov-灰色残差GM(1,1)模型,并以此模型来估算水泥固化砒砂岩的抗压强度.结果表明,灰色残差GM(1,1)模型的检验精度得到了很大的提升且各项检验指标基本上都达到了1级,明显优于灰色GM(1,1)模型.马尔克夫过程便于确定残差修正值的正、负号,采用Markov-灰色残差GM(1,1)模型对不同水泥掺量下90 d龄期的水泥固化砒砂岩的抗压强度进行了预测,相对误差由原来的1.77%~4.01%降低至0.60%~2.36%,平均相对误差由2.63%减小至1.25%,模型的预测精度明显提高.该研究可以为水泥固化砒砂岩以及其他水泥基工程材料抗压强度的预测提供一种简易而可靠的新方法.     

基于灰色GM(1,1)模型的库尔勒市农业用水量预测

介绍灰色理论建模原理和模型参数辩识方法,并以实例(库尔勒市2000-2006年灌溉用水资料)建立灰色GM(1,1)预测模型,运用残差检验、后验差检验以及关联度检验3种方法对模型进行精度检验,其模型拟合精度达96.9%.用所建立的模型对库尔勒市2007-2011年农业用水量进行外推预测.结果表明,该灰色模型用于农业用水量预测,符合其灰色特性,通用性好,并且所需数据少,计算量适中,预测结果与当地实际情况比较吻合.     

南方地区冬小麦白粉病预测模型的研究

由于南方地区冬小麦白粉病的预测是一项多因素的复杂工程,因而针对传统预测方法的不足,提出了一种基于灰色系统GM(1,1)理论和BP神经网络相结合的预测模型。灰色系统GM(1,1)模型理论建模方法简单,计算量小,而BP算法特别适合于对GM(1,1)模型进行残差修正,利用两者的结合可以建立较高精度的预测模型。利用该模型对南方某地区冬小麦白粉病进行了预测,结果表明,该模型准确有效,适用于该地区的冬小麦白粉病的预测。     

城市工业用水量的灰色马尔可夫预测模型

灰色GM(1,1)是预测城市工业用水量的模型,这种模型不适合长期的、随机和波动性较大的数据序列预测,但是马尔可夫模型适合描述随机波动性较大的预测问题.可以将这两种模型结合,构建灰色马尔可夫预测模型.按特定的状态划分方法,先用灰色GM(1,1)预测模型进行预测,再用马尔可夫模型预测结果进行优化,使预测精度大大提高.最后以抚顺市为例,预测结果证明了该模型的优势.     

改进灰色-马尔科夫模型在年降水量预测中的应用研究

用三点滑动法对灰色GM(1,1)模型优化,用模糊聚类FCM算法对马尔科夫模型状态分组阶段进行改进,用多种步长的马尔可夫链加权算法来预测年降水量。将上述改进后的灰色模型与马尔科夫模型结合,对地区年降水量进行预测。结果表明,改进后的灰色-马尔科夫模型既提高了马尔科夫模型对预测波动性降水数据的准确性,又充分利用了灰色系统预测结果精度高的优势,提高了预测精度。     

改进灰色预测模型在灌溉用水量建模中的应用

灌溉用水量系统受诸多不确定性因素的影响,采用灰色预测方法对甘肃省灌溉用水量进行建模分析.通过对灰色GM(1,1)模型的预测精度的分析表明,GM(1,1)预测公式系数的选取存在缺陷.因此基于残差和为零准则,就预测公式系数C的选取问题提出新的计算方法,并对系数修正前后的模型分别建模.结果表明;改进灰色模型预测灌溉用水量与实际用水量更接近、精度更高.     

改进灰色波形预测方法在降水量预测中的应用

为提高降水量预测的准确度,降低经济损失.针对降水量数据序列非线性、非平稳的特征,在已有灰色波形预测模型的基础上引入斜率和分位数,构造非等间隔斜率灰色波形预测模型.首先,采用斜率等高线解决降水量数据具有上升、下降或波动的特征;其次,引入分位数解决降水量数据非平稳的特征;再次,采用GM(1,1)模型对满足条件的等高时刻序列建模;最后,采用非等间隔斜率灰色波形预测模型方法及传统方法对河南省1990-2019年的降水量数据进行分析.结果表明:基于方法的降水量预测结果与实测结果更相符、预测误差更小,精度较高.提出的斜率非等间隔灰色波形预测模型能够对非等间隔、具有上升或下降趋势的数据序列进行有效预测.     

深冲钢激光拼焊板焊缝形状与晶粒尺寸预测模型

针对St12、St16深冲钢激光拼焊板的焊接温度场分布对焊缝形状影响较大的问题,在分析试验钢板温度相关性、熔化潜热、对流及辐射对激光焊接温度场影响规律的基础上,建立了焊缝形状预测模型。在模型节点选取时提出了首尾节点控制法,使焊接温度场模拟时的节点选取具有更高精度,所得预测焊缝形状与实际焊缝形状吻合度高。提出了一种基于偏最小二乘回归(PLS)的焊缝及其热影响区晶粒尺寸预测模型。焊缝及其热影响区晶粒尺寸的预测精度均达95%,充分表明该模型与工艺试验结果吻合良好,验证了该预测模型的合理性及适用性。     

电梯交通流预测方法综述

电梯交通流预是进行电梯群控调度的基础问题.同时又由于乘客到达的随机性及其目的楼层的不确定性,又使得该问题成为电梯群控调度系统中的一个难点.电梯交通流预测有线性统计方法、非线性方法、组合预测方法等,良好的电梯交通流分析能够为电梯的群组调度提供有益的、具有预见性的指导.     

黄河龙门径流量预测模型研究

河川径流预测是一个十分复杂的问题,生命旋回模型在进行径流趋势预测时具有对资料要求少、计算简单等优点,但由于模型方程的限制,进行预测时得到的序列很难反映径流序列的随机波动变化,且存在预测结果精度不高的缺点。根据黄河龙门水文站提供的49a的径流水文资料。应用神经网络进行预测时和生命旋回模型建模使用,得到预测值。结果表明预测结果明显优于单一的生命旋回模型和神经网络模型,可以用于径流预测。     

牛肉嫩度的高光谱法检测技术

为实现对牛肉嫩度的预测和分级,构建了试验用高光谱检测系统,在400～1000nm波长范围内获取牛肉表面的高光谱散射图像.从高光谱图像中提取牛肉的反射光谱曲线,用step-wise逐步回归法选择 430、496、510、725、760和828nm 6个波长建立了多元线性回归模型,用全交叉验证法验证模型的预测效果,模型的预测相关系数为0.96,预测标准差为0.64kg.以嫩度6.0kg为界将样本分为嫩牛肉和粗糙牛肉2类,特征波长处反射值为变量,建立了正则判别函数对牛肉嫩度分级,用全交叉验证法验证训练的效果.嫩牛肉分级准确率为83.3%,较粗糙牛肉分级准确率为90.9%,总的分级准确率为87.0%.研究表明该预测和分级技术具有一定的可行性.     

基于RBF神经网络的地下水动态预测

以内蒙古自治区巴彦淖尔市金泉工业园区为例,基于园区B248号长观井2001-2008年的地下水埋深资料,首先建立了地下水埋深RBF神经网络预测模型,而后对该模型的模拟结果作误差分析,并将相应值与BP网络模型进行对比。RBF神经网络模型和BP网络模型的最大相对误差分别为9.88%和19.67%,最大绝对误差分别为0.81和1.56,均方误差分别为0.19和0.98。显然,RBF神经网络具有较高的预测精度和较强的非线性映射能力。用上述训练好的RBF神经网络模型对研究区2009-2013年平水年条件下的地下水埋深进行预测,结果表明,研究区已出现地下水位持续下降的趋势。最后,根据地下水资源保护规划方案,在逐时段压缩地下水开采量10%的情况下,研究区2025年即可恢复到2001年的地下水水位值。     

禽蛋孵化过程组合预测研究

针对孵化过程是一个具有高度非线性、大滞后、时变特性且强耦合性的农业生产过程,提出了一种基于灰色预测和联想记忆神经网络的组合预测方法.该模型首先利用灰色预测模型和联想记忆神经网络分别对焦炉禽蛋孵化过程温、湿度进行预测,然后采用方差-协方差优选组合预测法对2种单一模型的预测结果进行加权集成,以获得较为准确的预测精度,实现孵化过程温度和湿度的有效预测.运行结果表明,组合预测模型均方根相对偏差为0.9％.     

河川径流预测方法比较研究

通过实际算例分析比较了灰色预测模型、小波分析法、小波神经网络和模糊神经网络河川径流预测方法,结果表明：灰色预测模型和小波分析法预测结果误差比较大且分布不均匀,小波神经网络和模糊神经网络预测结果明显好于灰色预测模型和小波分析法。     

拖拉机—挂车机组制动性能预估

分析了拖拉机—挂车机组(半挂及全挂)在制动过程中的动力学问题,推导出制动动态过程的数学模型,并编制了仿真程序。由路试验证了制动特性的预估精度。