基于混沌-SVM-PSO的粮食产量预测方法研究

针对粮食产量影响因素复杂、随机波动大等特点,对粮食产量预测问题展开研究。用混沌理论对原始样本进行相空间重构,确定最佳的嵌入维数和延迟时间。发挥粒子群算法全局搜索能力强的优点,用PSO算法优化SVM参数,避免人工选取参数的盲目性。以某省2004—2015年粮食产量预测为案例进行仿真试验,并将预测结果与灰色GM(1,1)模型进行对比。结果表明,本文所建模型对2014年、2015年粮食产量预测结果相对误差分别为-6.38%和2.07%,MAPE为4.22%,优于灰色GM(1,1)模型,具有较高的预测精度,从而验证所提方法的先进性和有效性。     

基于GM-ANN组合模型的大坝变形监测数据分析方法

大坝变形监测数据由于受水位、温度、时效等多因素影响,呈现一定的趋势性和波动性。引入时间序列分析模型和方法,合理分析大坝变形监测数据序列特征,精确预测大坝变形状况,是大坝安全监测的重要内容。重点针对"贫信息"、"小样本"情况下的大坝变形监测数据序列,将灰色模型(GM)与人工神经网络(ANN)模型相结合,研究了分析和预测大坝变形监测数据的方法,并进行工程实例验证。首先利用灰色模型拟合和预测实测样本数据,然后将灰色模型残差作为人工神经网络模型的学习样本进行训练和预测,最后将上述结果进行综合得到大坝变形的预测值。应用文中所述方法对某实际大坝变形监测数据的建模检验表明,本文给出的GM-ANN模型预测精度高于GM(1,1)模型,具有较好的实用性。     

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.     

GM(1,1)模型在滦河下游地区地下水位预测中的应用

首先对GM(1,1)模型的结构进行了研究和改进,给出了模型参数计算方法和精度检验方法.依据所建GM(1,1)模型,选用滦河下游地区节水工程改造后地下水位资料,对滦河下游地区地下水动态进行分析和数值模拟,利用实测资料对计算结果进行了验证.研究表明,模型预测拟合精度高,方法简便,可操作性强,对灌区地下水位预测评价和地下水合理开发利用具有一定的实用价值.     

区域物流规模发展预测方法研究

区域物流是全国乃至国际物流系统的重要组成部分,对区域经济的发展具有服务引导作用。本文对我国物流发展进行了分析,对灰色预测模型GM(1,1)的建模过程进行了研究,用已预测值和GM(1,1)原始序列一起做精度检验,根据未来数据的变化,设计了改进型的灰色预测模型,并结合实例进行了应用研究,得出了更接近实际的预测结果。通过误差检验,改进模型具有较高的预测精度,是一种非常实用的预测方法。     

基于灰色马尔科夫的参考作物腾发量预测

参考作物腾发量(ET0)是估算作物蒸发蒸腾量的关键参数,它的准确预测对提高作物需水量预报精度具有十分重要的意义。针对GM(1,1)模型在原始数据变化幅度较大且趋势不明显时预测效果差的情况,作者提出了用马尔科夫对GM(1,1)模型修正的组合模型,该模型结合了灰色模型可以揭示预测数据的发展趋势以及马尔科夫预测适合描述随机波动性较大的预测问题的优点,将其应用于沈阳地区参考作物腾发量预测中,对比分析了GM(1,1)模型与灰色马尔科夫模型的预测结果。结果表明,灰色马尔科夫模型不仅能反映系统的动态特性,还具有比GM(1,1)更高的预测精度、逼近性和稳定性,具有较好的应用价值。     

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.     

基于灰色GM(1,1)的农业机械化水平预测模

根据1986～2005年我国农业机械化综合水平统计数据,并对由于我国耕地面积统计滞后使得在机耕水平计算中存在误差进行了合理分析和修正,结合数据平滑处理,建立了基于灰色GM(1,1)的我国农业机械化综合水平预测模型。通过残差检验和后验差检验方法对预测结果进行了检验,模型拟合精度较好。采用模型对2006年我国农业机械化综合水平值进行预测,结果表现出较高的预测精度,进一步验证了所建模型的可行性。运用该模型对我国2007～2020年间农业机械化综合水平进行预测,结果表明到2020年我国综合机械化水平将达到68%左右。通过定性分析及与其他预测结果比较,模型表现出较好的预测能力。     

基于灰色GM(1,1)的农业机械化水平预测模型

根据1986～2005年我国农业机械化综合水平统计数据,并对由于我国耕地面积统计滞后使得在机耕水平计算中存在误差进行了合理分析和修正,结合数据平滑处理,建立了基于灰色GM(1,1)的我国农业机械化综合水平预测模型.通过残差检验和后验差检验方法对预测结果进行了检验,模型拟合精度较好.采用模型对2006年我国农业机械化综合水平值进行预测,结果表现出较高的预测精度,进一步验证了所建模型的可行性.运用该模型对我国2007～2020年间农业机械化综合水平进行预测,结果表明到2020年我国综合机械化水平将达到68%左右.通过定性分析及与其他预测结果比较,模型表现出较好的预测能力.     

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.     

等维动态递补灰色模型改进及应用研究

针对等维动态递补灰色模型对波动性数据预测的局限性,提出了缓冲算子等维动态递补灰色模型,改进了原有模型对波动性数据预测误差较大的问题。利用成都市2008—2013年的用水统计资料,在验证了模型的实用性后,分别建立了传统的GM(1,1)模型、等维动态递补GM(1,1)模型以及带有弱化缓冲算子的等维动态递补GM(1,1)模型,对成都市2016、2020、2025年各类用水量进行预测分析。结果表明,改进后的模型预测精度高,实用性好,能给成都市未来的水资源规划与管理提供可靠的依据。     

新疆大中型拖拉机拥有量灰色预测

灰色理论具有计算简便、不要求有大量的样本数据。这对于信息量少的拖拉机拥有量分析是适宜的,并且预测精度较高。采用灰色系统GM(1,1)模型对新疆农用大中型拖拉机拥有量进行预测,对新疆农业机械发展具有重要的意义。     

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.     

应用灰色新陈代谢GM(1,1)模型预

研究了灰色系统理论在中长期城市需水量预测中的应用。由于常规GM(1,1)模型被用于预测时，精度较高的仅仅是最近的几个数据，越往未来发展，该模型的预测意义就越弱。针对常规GM(1,1)模型存在的不足，建立了灰色新陈代谢GM(1,1)需水量预测模型。并利用此模型对北方某缺水城市未来10年的需水量进行了预测。结果表明：模型精度较高，预测误差较小。对于中长期城市需水量预测这样复杂的问题, 灰色新陈代谢预测模型具有预测精度高、简捷实用等优点，该方法可作为中长期城市需水量预测预测的工具之一。     

基于新陈代谢GM（1,1）-Markov链模型的有效灌溉面积预测

采用新陈代谢GM（1,1）模型对全国有效灌溉面积的动态变化进行初次拟合和预测,并根据有效灌溉面积时间序列波动的随机性,利用Markov链模型对新陈代谢GM（1,1）模型的残差进行修正,以概率形式确定出未来全国有效灌溉面积的动态变化区间,并依此模型预测未来10年全国有效灌溉面积的发展趋势。结果表明,该模型预测结果准确可靠...     

基于SFLA的改进非等间距GM(1,1)预测模型

将大坝位移监测量认为是一定范围内变化的灰色量。基于灰色理论,建立的大坝位移灰色预测模型,常被用于大坝位移实测资料序列的分析和预测。在对传统GM(1,1)预测模型构建原理论述的基础上,通过引入混合蛙跳算法,残差修正方法等,研究提出了基于改进非等间距GM(1,1)的大坝位移预测模型,结合工程实例,在对大坝位移原始监测资料分析的基础上,将改进GM(1,1)预测模型与传统GM(1,1)预测模型进行了对比分析。结果表明,改进GM(1,1)预测模型的预测精度有较大提高。     

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.     

具有季节特征的水文时间序列预测模型研究

对于具有季节性特征的水文时间序列,应用滑动平均去季节性波动的方法得到平稳数据序列,建立了灰色GM(1,1)微分方程,进一步导出水文系统自记忆数值预报模型,并将该模型应用于地下水位月观测序列的拟合及预报。模型计算结果表明,提出的季节性水文时间序列预测模型,不仅反映了水文系统的年际总体变化趋势,而且对于年内各月的波动特征及极值情况也能作出有效的预报。     

灰色神经网络在地下水动态预测中的应用

以周至201号井为例,选取降雨量、蒸发量、单位面积的引灌水量及人工开采量4个地下水位的主要影响因素为预报因子,地下水位作为输出样本,建立BP神经网络模型。以2002-2011年4个序列的数据分别建立新陈代谢GM(1,1)模型,得到2012-2014年的预测值。再将各新陈代谢GM(1,1)模型得到的4个预报因子的预测值作为BP神经网络的输入,得到的输出即为最终2012-2014年地下水位的预测值。结果表明,灰色理论和BP神经网络耦合模型具有较高的预测精度,可为地下水的动态预报提供参考。