灰色系统理论与神经网络的宏观经济预测模型研究

灰色建模要求的样本点少,不要求样本有较好的分布规律,而且计算量少,操作简便.而BP网络在对样本进行学习时,会对输出误差进行反馈校正,具有并行计算、分布式信息存储、容错能力强、自适应学习功能等优点.本文将灰色预测建模和神经网络技术融合起来建立灰色神经网络组合模型.应用于青海省宏观经济的预测,实证表明,该组合模型精度方面比常规灰色模型要好.组合的算法概念明确,计算简便,有较高的拟合和预测精度.它的提出拓宽了灰色模型的应用范围.     

基于马尔科夫——灰色BP神经网络组合模型的深基坑变形预测研究

建立马尔科夫—灰色BP神经网络组合模型是为了更加科学合理预测深基坑压顶水平位移,提高预测精度.比较分析BP神经网络模型与串联式灰色BP模型的预测结果,建立马尔科夫链修正的灰色BP组合模型,以汕头市某花园酒店扩建工程的基坑压顶水平位移的实测数据为研究对象,通过比较模型预测结果与实际结果,检验其深基坑预测模型的精度.实例证明,经马尔科夫链改进的灰色BP神经网络组合模型的预测精度优于单一模型,更适合用于样本少、随机波动性大的深基坑变形预测.马尔科夫—灰色BP神经网络组合模型对深基坑压顶水平位移的预测不仅精度高,同时反映出数据序列发展变化的总体趋势和系统之间各状态的规律,为深基坑压顶水平位移预测提供了一种新方法.     

灰色神经网络模型在高校招生预测中的应用研究

灰色神经网络就是将灰色系统方法与神经网络方法有机地结合起来,对复杂不确定性问题进行求解所建立的模型.结合灰色预测方法与神经网络预测方法,对四川省普通高等学校每年所招收新生人数进行预测.结果表明此种组合模型的精度较高,且具有灰色系统的少数据建模优点及神经网络的精度可控特性.     

基于灰色神经网络的凸肚体腹围尺寸预测

为克服线性回归方法对人体尺寸预测缺少精度的缺陷,将灰色神经网络模型引入人体测量中.对36个测试样本进行灰色建模,并利用人工神经网络修正模型残差,以提高腹围尺寸的预测精度.为了验证模型的可靠性,用同一样本建立回归模型,并以7个测试样本检验两种模型的预测效果.结果显示,灰色神经网络模型的预测精度更高,能有效地简化量体工作,为实现特体服装定制化生产奠定基础.     

基于灰色神经网络的机床热误差建模

结合灰色模型和神经网络对数据处理的优点,提出了并联和嵌入型2种结构的灰色神经网络机床热误差预测模型。前者是在灰色模型和神经网络分别对机床热误差进行预测的基础上,采用线性组合方式,按照目标预测精度调整模型的加权系数,从而得到最终组合预测结果;后者是在神经网络输入层前增加灰化层,在输出层后增加白化层,通过对神经网络拓扑结构的改进,达到弱化原始数据随机性、提高预测模型鲁棒性和容错能力的目标。通过与传统灰色模型和神经网络进行试验结果对比表明：上述2种结构的灰色神经网络模型均提高了预测精度,且具有对原始数据要求低、计算简便、鲁棒性强等优点,可用于复杂实际加工场合中的数控机床热误差实时补偿。     

基于残差修正的灰色神经网络在数据挖掘中的应用

针对时间序列数据样本少、部分信息未知的特点,提出将灰色理论与神经网络相结合构建灰色神经网络,充分利用两种方法的优势对小样本时间序列数据进行有效挖掘.为了提高模型的预测精度,提出利用残差对模型进行有效修正.实验分析表明,残差修正灰色神经网络具有较高的预测精度,适合于小样本时间序列数据的挖掘.     

基于灰色RBF网络的我国能源消费预测

利用我国能源消费总量的历史数据,采用灰色预测法建立预测模型,再利用径向基(RBF)神经网络对灰色预测模型结果进行预测,以作为其最终的预测值.实验结果表明,灰色RBF网络模型在预测精度方面优于单一的灰色模型.该模型计算简便,有较高的拟合和预测精度,拓宽了灰色模型的应用范围.     

交通量的灰色神经网络预测方法

结合灰色系统思想与神经网络构成灰色神经网络,根据目前灰色模型与神经网络结合的方法,提出并联型、串联型和嵌入型3种预测模型的结构.并联型灰色神经网络首先采用灰色模型、神经网络分别进行预测,而后对预测结果加以组合作为实际预测值;串联型对多个灰色预测的结果使用神经网络进行组合;嵌入型在神经网络的输入端、输出端分别增加一个灰化层和白化层而构成.对并联型灰色神经网络给出一种根据预测模型的有效度确定加权系数的方法.将上述3种灰色神经网络模型用于对京石高速公路断面机动车实时交通量进行预测,模型精度和预测结果比较理想,优于单一预测模型.实验表明:灰色神经网络可提高预测精度,用于交通量预测方法是有效可行的.     

地面沉降模拟计算的灰色模型

地面沉降的模拟计算属于灰色问题,灰色系统模型有多种,选择合适的沉降量与时间的关系模型对模拟计算而言是很重要的,将某市地面沉降数据分为大样本和小样本序列,分别使用GM(1,1)和灰色线性回归组合模型进行了建模、预测和精度分析.研究结果表明,利用小样本数据和灰色线性回归组合模型进行模拟计算精度更好.     

基于灰色RBF-NN的陀螺随机漂移误差建模

针对测量中存在的陀螺随机漂移误差,提出了一种基于灰色RBF神经网络的预测建模方法.首先采用时间序列的饱和嵌入维数确定RBF神经网络模型输入层的节点数;其次采用灰色聚类法对输入样本进行分类,以确定RBF神经网络模型隐含层的初始节点数;最后采用灰色关联分析法对RBF神经网络的冗余隐含层节点实施删除,以得到满足精度要求的最小结构的RBF神经网络模型.将其应用到某型挠性陀螺随机漂移误差的预测建模中,可得预测模型的精度为90.33%,实验结果表明了该模型的有效性.     

灰色系统理论在无检测器交叉口交通流量预测中的应用

为解决一般预测方法要求原始数据量较大，而无检测器交叉口所能获得的交通流量数据又非常有限的矛盾，提出了利用灰色系统理论预测无检测交叉口交通流通的方法，并建立了一种新的自适应GM（1，1）模型，利用编制的计算机程序对常熟市无检测器交叉口交通流量进行预测计算分析，结果表明自适应GM（1，1）模型可以根据有限的交通流量数据进行预测，且预测精度较之全数据GM（1，1）模型有显著提高，实践证明，该方法是有效的。     

基于改进粒子群优化算法的灰色神经网络模型

根据灰色神经网络的参数随机选择类似于粒子群算法中的粒子初始空间位置,采用改进粒子群算法代替梯度修正法,对网络参数进行了处理,并通过寻找粒子群算法中的最优个体,建立了基于改进粒子群算法的灰色神经网络,提高了预测模型的稳健性和精度.通过解决短期订货量问题,与反向传播(BP)神经网络、灰色神经网络、没有改进的粒子群灰色神经网络算法和基于遗传算法的灰色神经网络等方法进行了比较.分析结果表明,基于改进粒子群算法的灰色神经网络计算更为方便,并具有更好的逼近能力和预测精度.为优化网络模型参数提供了一种新方法,并拓展了预测模型的研究思路.     

基于灰色模型的动态功率管理空闲预测算法

为提高空闲预测的准确性,提出基于灰色模型的空闲预测算法.该算法对预测样本的数量和分布特征没有苛刻要求,仅使用少量样本数据就能够进行预测.预测过程可以动态调整预测参数,实现自适应预测,提高预测的准确性.实验结果表明,使用该算法进行预测得到的预测值接近真实值,准确性高于指数平均预测算法.     

基于BP神经网络的大型水轮发电机定子铁心的温度预测

阐述了神经网络ＢＰ模型和算法,构造了大型水轮发电机定子铁心背部温度预测的神经网络模型,并将计算结果与实测结果作了比较,结果令人满意。     

海水入侵三维含水层渗透系数的BP网络逆反分析

为研究复杂地质体海水入侵渗透系数的不确定性,将非线性动力学神经网络用于海水入侵的三维含水层参数的逆反分析,建立了基于监测水头值的海水入侵渗透系数直接识别方法.采用正交设计试验方法进行三维数值试验产生代表性的样本数据,通过误差逆传播学习算法建立多层的神经网络模型,表示观测水头和渗透系数隐式的复杂非线性映射关系,通过观测水头信息直接预测含水层渗透系数.该方法可利用现有的海水入侵三维有限元模拟程序.算例表明该法具有良好的分析精度,可满足工程要求.     

需求侧响应下的电力负荷预测模型的改进

在电力负荷预测进行建模时,传统的预测模型需要消耗大量的电力负荷样本数据,同时不能准确描述电力系统内部的变化情况,降低了电力负荷预测的精度和可靠性。提出一种基于灰色预测模型的电力负荷预测模型的改进方法,分析了基本灰色预测模型的建模过程,同时依据需求侧响应约束条件对不符合约束条件的电力负荷预测结果进行剔除,从电力负荷原始数据的处理和灰色模型预测结果的修正两方面对其进行改进。实验结果表明,采用所提方法对电力负荷进行预测,得到的预测结果精度较高,性能优异。     

一种具有全局最优的神经网络BP算法

建立了描述上半周加热、下半周绝热不均匀热流边界条件下的水平管内受迫层流与自然对流叠加的混合对流换热的数学模型。该模型考虑了管壁导热和流体的变物性，研究了不同流体（水和乙二醇水溶液）、不同热流方向对对流换热的影响。同时也进行了上半周加热、下半周绝热边界条件下的水平管内混合对流换热的实验研究。理论和实验研究的结果都表明了，重力场对水平管内流体层流对流换热的影响，为在地面重力场中进行模拟太空微重力环境中的空间辐射器的传热实验研究提供了必要的理论和实验依据。     

PMSM调速系统新型抗扰动模型预测控制策略

提出一种基于灰预测理论的抗扰动模型预测控制方法。首先推导出模型预测控制系统中干扰量与输出误差之间的解析关系;利用系统已知输出误差建立稳定灰预测模型,预测系统未来时刻的输出误差;根据干扰量与输出误差之间的关系,采用反馈输出误差预测值的方法,实现对系统干扰量的前馈补偿控制。对模型预测控制PMSM调速系统进行仿真实验,选择出干扰观测器抗扰动方法中的最优干扰模型结构;对两种抗扰动方法比较分析得出,基于灰预测理论的抗扰动模型预测控制不需要考虑干扰模型结构,简化了系统设计、提高了系统自适应性,同时能够获得与优化干扰观测器模型预测控制一样的性能。     

油田聚驱系统低温集输可行性预测模型——以大庆油田某区块为例

低温集输生产工艺技术是一种能够降低油田生产能耗,提高生产效益的有效手段。然而,低温集输工艺技术应用的可行性模糊导致该技术无法在油田生产中得到广泛推广。根据油田现场生产数据,本文采用了熵权法和灰色关联度分析法对低温集输技术的影响因素进行了相关性分析,并结合BP神经网络建立了低温集输可行性预测模型。相关性分析结果表明,环境温度、油井产液量、产液含聚浓度和集油管线长度是油井能否实现低温集输生产的主要影响因素。将相关性结果应用到聚驱系统低温集输可行性预测模型中,使其具有较强的鲁棒性,且模拟结果准确率为95.94%。该研究成果在油田聚驱系统生产中得以推广应用。