基于分段Weibull分布的使用可靠性统计模型

使用可靠性理论的统计模型是综合优化维修策略、维修备件库存/订货、维修资源等的关键问题.阐述了可靠性分析中常用的6种Weibull分布形式,研究了基于分段Weibull分布的使用可靠性统计模型的建立方法,拟合质量指标e的计算与不同分布函数的拟合精度比较,分布函数的X2拟合检验,并建立了汽车整车使用可靠性统计模型.     

基于优化PROSAIL叶倾角分布函数的玉米LAI反演方法

叶面积指数(LAI)是描述玉米冠层结构的重要参数之一,PROSAIL模型是常用于反演LAI的机理模型,能较为真实地反演植被冠层真实情况,但PROSAIL模型中使用的叶倾角分布函数假定区域内所有作物叶倾角分布是相同的,不能反映玉米植株真实的叶倾角分布情况。本研究以高分一号遥感影像和地基激光雷达点云数据作为数据源,充分利用地基激光雷达(TLS)在获取植被结构参数上的优势,通过体素化的方法对玉米叶片回波点云进行分割,获取每个拟合叶片单元的叶倾角,进而得到玉米植株真实的叶倾角分布,结合椭球分布函数得到玉米精确的叶倾角分布函数,实现对PROSAIL模型中叶倾角分布函数的优化。研究过程中分别基于未改进的PROSAIL模型和经过TLS优化后的PROSAIL模型反演黑龙江825农场主要玉米种植区的LAI。LAI反演结果表明:2种反演方法得到的LAI与实测LAI都具有较好的相关性,决定系数R2分别为0.557 6和0.858 3,模型可信度较高;但基于PROSAIL模型反演所得LAI结果偏低,在利用TLS数据提取叶倾角对模型进行优化后,反演LAI的估算精度由26.53%提高到96.23%。由此可知,通过引入TLS点云数据改进农作物叶倾角分布函数能大幅度提高LAI反演的准确性。     

分布函数拟合的最优化方法

本文从常规的分布函数拟合的基本原理出发,应用最优化思想将分布函数参数估计问题归结成优化问题,提出了三类通用的分布函数参数估计优化模型,讨论了分布拟合的全过程,编制了相应的计算机程序,并用Monte-Carlo模拟试验验证了所述模型的正确性。 对常用的参数估计的极大似然法、概率纸法、分布图法分别进行解析,可构造三类相应的参数估计优化模型:     

基于大样本实测的乘用车怠速HC排放统计特征

对在用的国产乘用车怠速HC排放实测数据进行统计分析，揭示最优拟合分布并给出最优分布参数的估计值。同时还建立怠速HC排放分布密度函数和分布函数统计模型。除在具体分析方法上有所考虑外，还持别注意了样本容量的扩大问题，以保证研究结果的准确性和可靠性。根据研究结果，对现行国家标准中有关在用乘用车怠速HC排放的限值提出了明确的修改建议。     

基于数据集特征的卷积网络代价函数优化方法

近年来,为了减少卷积神经网络计算量和提高分类准确率,研究者们开发了各种各样的建模技术和优化方法。卷积神经网络中代价函数的作用是对比预测值和样本标签,评估预测准确程度。由于数据集中各类样本的分布也会一定程度上影响预测结果,提出一种基于数据集统计特征的代价函数优化方法,将数据集的统计特征以权重的形式叠加到交叉熵代价函数中。经过Mnist和Cifar数据集实验验证,表明该损失函数在卷积网络中收敛速度和准确率均有一定的优势。     

基于模拟退火算法优化给水管线造价公式研究

给水管线造价公式的精确性对工程经济分析与给水管网优化的科学性和经济性有重大影响。通过五个地区的铸铁管综合单价数据,采用最小二乘法对各组数据进行多项式一至十次的拟合,确定了给水管线造价公式的最佳拟合次数为三次;进一步采用模拟退火算法对拟合的多项式参数进行优化计算,求解给水管线造价公式。结果表明:凭借模拟退火算法随机全局搜索模式以及不受函数性质影响的优势,能够克服传统算法难以求解多阶导数的困难,提高公式拟合精度。     

基于阻抗综合的碳基超级电容器性能仿真

根据超级电容器等效电路模型的分析和复数阻抗综合方法，经试验数据拟合优化，建立了超级电容器等效阻抗函数。通过该函数仿真了超级电容器的电压、电能容量、电流和荷电状态等性能指标的动态特征。经试验验证，该函数可预测超级电容器在充、放电过程中的电流、电压和荷电状态的动态变化。     

车辆关键总成的使用可靠性建模研究

使用可靠性模型是综合优化维修策略、维修备件库存/订货、维修资源等的关键,为此本文介绍了故障编码、车辆关键总成的确认办法,以减少不必要的检查、维修,同时为车辆使用可靠性建模确立了研究对象。并研究应用RCMCost工具,以快速得到故障数据的各种拟合模型图形及参数,并由图形和拟合质量指标ε对不同分布函数的拟合精度作直观的和定量的比较,快速建立使用可靠性统计模型。文中给出了某公司车辆关键总成使用可靠性统计模型的建立过程。该研究具有较强的实用性。     

光合有效辐射预测模型的核函数组合优化

以林下参种植基地光合有效辐射( PAR)、散射辐射(PFDdif)和直射辐射(PFDdir)为研究对象,以支持向量机linear核函数(k1)、polynomial核函数(k2)、radial basis function核函数(k3)为基础,构建新核函数.使用K-fold交叉验证方法,利用粒子群算法(PSO)对惩罚参数c和g值优化.试验结果表明,利用grid search算法设定惩罚参数c为16和g值为1时,通过比较相关系数及符合拟合均衡原则下,选出以0.2k1+0.8k2核函数而构建的光合有效辐射预测模型效果最佳,对由PAR、PFDdir和PFDdif数据组成的预测集1和预测集2拟合程度分别为89.213 2％和81.789 6％.利用粒子群算法对惩罚参数c和g值优化后,预测模型对预测集1拟合程度达到92.156 0％,对预测集2拟合程度达到90.036 0％.可见,采用0.2k1+0.8k2核函数和PSO的支持向量机预测模型对PAR具备预测能力.     

浅析基于Cs和Ck相对关系的分布函数初步选型

利用理论分布函数分析水文要素分布规律是水利工程中常用的方法,但在使用过程中如何选择一种合理的理论分布函数是难点所在.本文以万年县境内荷塘水文站多年径流量参数为统计样本,通过对比样本与4种常见分布函数的偏态系数Cs和峰度系数Ck的相对关系,找到适合样本的理论分布函数,并通过比较4种不同分布函数对样本的拟合结果,进一步验证...     

豫北砂质壤土地区不同尺度农田土壤含水率空间变异性研究

【目的】揭示豫北地区农田0～1 m土层土壤含水率空间分布与变异状况。【方法】在中国农业科学院新乡综合试验基地玉米田选取一个50 m×50 m的区域,然后在其内部选取10 m×10 m、2 m×2 m的区域,共形成3种采样尺度,分别标记为L、M、S尺度,并于2016年8月和9月,在各尺度内分别等间距选取36个取样点。基于地统计学理论,对0～1 m土层土壤平均含水率进行分析。【结果】各尺度土壤含水率正态分布置信水平高于对数正态分布,尺度越大,土壤含水率分布属于正态分布置信水平越低;对于土壤含水率均值,L尺度与M尺度差异较大,M尺度与S尺度差异较小;总体上,土壤含水率的置信区间、标准差以及变异系数均随尺度的减小而减小;L尺度内变异函数值总体上随着滞后距的增大而增大,而M尺度和S尺度变异函数值没有明显的变化趋势,相对比较稳定;总体上相同置信水平与估算精度条件下,估算样本均值所需的样本数量随尺度的减小而减小;与置信水平相比,估算精度对合理取样数量的影响大。【结论】不同尺度土壤含水率的概率分布与大部分统计特征值均会随着尺度的变化而产生有规律的变化,尺度越大,土壤含水率分布越偏离正态分布,其空间变异性也越强。     

Copulas函数在多变量干旱联合分布中的应用

以渭河流域西安站77年的月降水资料为例,采用7种单参数族Copulas函数,建立干旱特征变量之间的联合分布。经拟合优度评价,Plackett Copula函数对干旱历时和干旱烈度、干旱历时和干旱烈度峰值之间拟合程度最好;而Clayton Copula函数对于干旱烈度和烈度峰值拟合程度最好。分别应用这2种Copulas函数对西安站进行干旱特征变量之间的二维条件概率分布及组合重现期计算。结果表明,Copulas函数能较好的描述干旱特征变量间的联合分布;并且具有灵活性和应用范围广等特点,在多变量干旱特征分析中具有广泛的应用前景。     

主动配气式生物质气化炉流场模拟与试验

对下吸式固定床气化炉采用两层配气口实现气化剂进给量的主动控制,利用Fluent软件对炉内气压分布和速度进行模拟分析,结果表明气化炉主要反应区气压场呈现"梯级分布、层界分明"规律,速度场由上而下逐渐递增,同一截面流场具有较高的均匀性。以玉米秸秆为原料,对本气化炉压力场和温度场进行了试验研究,结果表明采取主动配气有利于促进气化炉的均匀反应,同一反应截面反应温度相对稳定,燃气组分波动较小,热值保持在5 500 kJ/m3以上。     

基于SRI与Copula函数的黑河流域水文干旱等级划分及特征分析

【目的】基于SRI对黑河流域水文干旱进行等级划分及特征分析。【方法】利用2种不同的径流丰枯等级分类方法,对黑河流域莺落峡水文站的径流资料进行概率统计分析,提出基于SRI的水文干旱等级划分标准(标准1),分别采用标准1和基于标准化降水指数(SPI)的干旱等级划分标准(标准2),识别水文干旱历时、烈度、烈度峰值3个干旱特征变量,利用Copula函数进行水文干旱多变量联合分布研究,选取RMSE、AIC、BIC准则作为联合分布拟合优度检验的判别依据优选Copula函数类型,计算了不同干旱事件的重现期。【结果】基于标准1的水文干旱等级划分结果比标准2更符合实际干旱情况;单变量重现期介于联合重现期与同现重现期之间,可以进行干旱事件重现期估计;黑河流域发生持续2.68个月的重旱事件的重现期为3 a。【结论】基于SRI的干旱等级划分在多变量水文干旱研究中使联合分布函数拟合更优,分析得到的干旱特征更接近实际情况。     

山东省冬小麦单产监测与预报方法研究

针对传统农业估产方法效率低、成本高的现状,以山东省为研究区,基于山东省10年表面反射率8 d合成产品MOD09A1、全球陆地蒸发蒸腾8 d合成产品MOD16A2数据和历史产量数据,以增强型植被指数(EVI)、作物水分胁迫指数(CWSI)和经过历史产量分解得到的技术产量为输入,利用最小二乘法构建了山东省级和市级尺度的冬小麦单产估算模型,并在监测和预报两种模式下进行了模型的应用和精度验证。结果表明,在监测模式下,省级估产精度为96.91%,各市监测精度均不小于89.41%,其中菏泽市监测精度最高,为99.31%,济宁市监测精度最低,为89.64%;在预报模式下,返青期结束(第89天)、拔节期结束(第121天)和乳熟期结束(第145天)时的省级小麦预报精度均不低于96.44%,各市预报精度均不小于89.41%,其中青岛市预报精度最高,3次预报的平均精度为99.07%,济宁市预报精度最低,3次预报的平均精度为89.81%。本文建立的估产模型对市级和省级作物单产估算均有较高的适用性,可以实现动态产量预报。本研究对及时了解冬小麦的生长状况、制定科学有效的农业生产决策具有参考价值。     

基于GIS的赣抚平原灌区数据库构建和空间分析

为实现灌区信息的统一化管理和空间分析,提高灌区管理工作的效率和水平,构建了一个基于ArcGIS的灌区信息管理系统.以数据库为手段,通过数据收集、组织、编辑、转换实现对灌区多源空间数据和属性数据的融合分析,可实现数据的维护、可视化管理和统计分析,特别是基于ArcGIS的统计分析功能,实现灌区土地利用类型、高程和坡度的分布规律及其相互关系的统计分析.以江西省赣抚平原灌区为例,在多源空间数据和属性数据的基础上,构建了灌区基础地理信息数据库,实现了灌区信息的集中管理、查询、统计和维护更新.基于统计分析得到了灌区高程、坡度和土地利用类型的空间分析规律.结果表明:灌区大部分地势平坦,主要以农业用地为主.高程较低地势起伏较小时,主要的土地利用类型是水稻,随地势增高和坡度变陡,林地所占的比重逐渐增大,成为主要的土地利用类型.     

基于最大熵概念的复杂随机变量统计模型

基于最大熵概念的随机变量统计模型,能得到最少偏见的随机变量的概率分布.建立了汽车发动机和离合器随机工作载荷的基于最大熵概念的概率密度函数统计模型.示例表明,基于最大熵概念上的随机变量统计模型是可行、有效的.     

豫西北几种ET_0计算方法的比较及Hargeaves公式的修正

根据豫西北地区30年的气象资料,选用辐射法中的Makkink公式和Priestley-Taylor公式以及温度法的Hargreaves公式和McCloud公式计算了ET0,并以Penman-Monteith公式为标准,分别对各公式年值和旬均值的绝对误差、相对误差和累计误差进行分析,结果显示Hargreaves公式的精度最高。为了进一步提高Hargreaves公式的应用精度,建立了线形回归方程,并对其进行了修正。     

电子鼻漂移阈值构建及其在白酒鉴别中的应用

为了有效去除电子鼻漂移,提出了一种基于空载条件小波包分解的漂移去除方法。对电子鼻空载数据进行小波包分解,获得小波包分解的逼近系数集;在对其进行离散度分析之后,构建了空载条件下的一种阈值函数。在此阈值函数基础上,扩展成为样本(有载)条件下的去漂移阈值函数,进而发展成有载样本的漂移剔除方法。为了检验该方法的有效性及实用性,将其应用于4种白酒的鉴别中。对4种白酒电子鼻数据按测试时间顺序生成训练集和测试集,线性的Fisher判别分析结果表明,训练集、测试集数据处理后的鉴别正确率均得到了提高,最低提高值为23.65%。表明此方法能够提升电子鼻的检测能力。同时,为了进一步检验该漂移去除方法的性能,采用非线性的BP神经网络进行鉴别分析,结果显示:训练集的鉴别正确率从处理前的65.5%提高到处理后的100%,处理后的测试集鉴别正确率也达到了97.5%。这不仅说明了4种白酒的鉴别属较复杂的非线性分类问题,还充分说明了该漂移去除方法的有效性。     

基于灰色理论及BP神经网络的尿素水解预测模型研究

研究根据室内尿素水解试验资料,建立了以温度、水分、时间为输入因子,尿素态氮含量为输出因子,拓扑结构为3-2-1的BP神经网络预测模型,以及Verhulst灰色预测模型和零级动力学模型,并分析比较了三种模型的预测效果。结果表明:3种预测模型均能满足模拟精度要求,所建立BP神经网络模型模拟值与实测值的平均相对误差、相关系数和决定系数分别为2.39%、0.992 4和0.984 5,具有较高的预测精度和良好的稳定性,并且模拟效果明显优于Verhulst灰色预测模型和零级动力学模型,可以较好地描述尿素水解动态变化过程,为尿素水解定量研究提供了精确的科学依据。