基于改进蜂群算法和灰色模型的管道腐蚀预测

为了解决缺少大量数据样本情况下油气管道剩余寿命预测问题,采用GM（1,1）模型预测管道腐蚀趋势。考虑到GM（1,1）模型自身存在的缺陷,采用指数变换预处理原始数据和动态生成系数重构背景值两种方法改进GM（1,1）模型的建模过程,并运用改进的蜂群算法（IABC）求解全局最优动态生成系数,进而建立改进的蜂群算法优化的指数变换灰色模型（IABC-EGM（1,1））。利用弯头测厚数据进行验证分析,GM（1,1）模型的平均相对误差为4.92%,IABC-EGM（1,1）模型的平均相对误差为2.28%,表明模型的预测精度得到了提高。     

GM(1,1)模型改进算法及其应用研究

原始序列规律、一次累加生成序列光滑度及其初始值是影响GM（1,1）模型预测精度的主要原因.为了获得较高的预测精度,在原有改善序列光滑度方法的基础上,给出一种基于加权和最小平均相对误差的灰色改进算法.该改进算法不但能够提高拟合及预测精度,而且拓展了传统GM（1,1）预测模型的适用范围.将传统方法与改进算法应用于实际设备故障诊断和寿命预测,结果表明,改进算法对于机械设备的预知维修具有较好的参考价值.     

基于GM（1,1）模型的变形预测研究

变形监测是大型建筑物、构筑物安全运营的保障性工作,而要避免灾害的发生,则需要进行相应的预测预警。从变形监测理论出发,探讨了当前变形预测的模型,开发了基于MATLAB的GM（1,1）模型计算程序,结合某沉降变形监测数据进行了预测分析,给出了预测精度评价和对比图,对GM（1,1）模型在变形预测中的应用是一次很好的实践。     

改进的灰色模型在软土路基沉降预测中的应用

路基的最终沉降变形对于确定铺筑路面时间、控制和安排施工进度以及路堤的安全与正常使用至关重要.GIM(1)模型是一种改进的GM(1,1)模型,采用等维GIM(1)模型对路基沉降进行了动态滚动预测,预测结果表明该模型精度能够满足工程需要.     

基于灰色残差GM（1，1）模型的建筑物沉降预测的研究

针对现代高层建筑进行沉降观测,对其未来的变形趋势进行准确地预测具有重要的意义.针对传统灰色GM(1,1)模型存在的模型精度不高的问题,提出了灰色残差GM(1,1)模型,并将其应用于对建筑物的沉降变形进行定量分析.通过与原始模型的对比分析可以发现,灰色残差模型在精度上有了显著的提高,更加适用于基础沉降的预测,具有很好的工程应用价值.     

一种改进的动态灰色GM(1,1)模型在深基坑形变监测中的预测分析

针对传统GM(1,1)模型在处理浮动较大数据时精度不高的问题,提出了一种基于背景值优化和残差改进的动态GM(1,1)模型。利用复化Simpson3/8求积公式取代传统的算数均值计算模式,再通过原始序列的新陈代谢来实现模型的动态更新,在此基础上联立残差GM(1,1)模型,得到改进后的GM(1,1)模型。结合某地铁深基坑沉降观测数据,并对比于传统GM(1,1)模型的预测结果,发现提出的改进后GM(1,1)模型具有更高的精度和更好的适用性。     

非等间距GM(1,1)模型的改进及预测

论述了非等间距GM(1,1)模型的基本原理及精度评定方法,针对模型缺陷探讨了模型精度的主要影响因素,并就初值选取及模型背景值构2个方面进行改进,建立了改进的非等间距GM(1,1)模型.运用改进的非等间距GM(1,1)模型对某坝堤沉降进行预测分析,结果表明,改进后的非等间距GM(1,1)模型较改进前具有更高的预测精度,沉降预测中具有较高的应用价值.     

非等间距GM(1,1)模型的改进及预测分析

论述了非等间距GM(1,1)模型的基本原理及精度评定方法,针对模型缺陷探讨了模型精度的主要影响因素,并就初值选取及模型背景值构造2个方面进行改进,建立了改进的非等间距GM(1,1)模型.运用改进的非等间距GM(1,1)模型对某坝堤沉降进行预测分析,结果表明,改进后的非等间距GM(1,1)模型较改进前具有更高的预测精度,在沉降预测中具有较高的应用价值.     

带阶跃趋势的GM（1,1）及其在电力负荷中的应用

提出了一种带有阶跃趋势的改进型GM（1,1）模型,这种改进的灰色模型能够更好地适应带阶趋势的序列数据。同时该模型参数计算量大为减少,通过电力负荷实例的分析表明,这种改进的GM（1,1)模型更精确、合理。能够大大地提高预测精度和拓宽GM（1,1)的应用范围。这种带阶跃趋势的改进模型可以成为电力负荷预测的理想工具。     

改进GM(1,1)模型在重力坝位移预测中的应用

针对灰色系统中经典的GM(1,1)模型在大坝位移预测中的缺陷,以某工程为例,提出了一种改进的GM(1,1)模型.实质上是重新生成了序列,即对非负随机振荡序列进行加速指数变换和几何平均生成变换后使用经典的GM(1,1)模型进行建模并预测.对某工程2015年5月29日至6月10日的大坝水平位移进行了预测,并将结果与传统的线性回归模型和经典GM(1,1)模型的预测结果进行了比较,计算结果显示,改进的GM(1,1)模型预测精度较高,该方法取得了较好的效果.     

隧道围岩收敛变形的改进GM(1,1)预测模型

为了有效提高隧道围岩变形的预测精度,对传统GM(1,1)预测模型进行了改进。改进模型通过对原始监测数据列优化重构,降低了量测误差、外界因素等噪声干扰造成的监测数据随机突变和离散性,提高了模型预测效果,并结合梅花山隧道典型监测断面对改进GM(1,1)预测模型进行了检验。研究结果表明:改进GM(1,1)预测模型增强了环境适应能力;预测结果与实际监测数据吻合程度明显提高,具有较好的实际工程应用推广价值。     

基于GM（1．1）模型的尾矿坝变形趋势预测

尾矿坝变形趋势预测是矿山尾矿库安全技术管理的重要内容．为了实现对尾矿坝变形趋势的预测，在深入分析尾矿坝变形机理并充分认识尾矿库工程系统及坝体变形数据特性的基础上，采用灰色GM（1．1）模型对尾矿坝的变形进行预测，并结合某金矿尾矿坝变形监测实际数据进行预测．结果表明，模型精度满足要求，灰色GM（1．1）模型用于尾矿坝变形趋势预测具有很好的适用性．     

煤岩界面预测灰模型

为提高煤岩界面记忆截割检测的自动化水平，基于灰建模改进方法，采用相同的初始数据序列，建立经典GM（1，1）、新数据CM（1，1）、新陈代谢GM（1，1）三种煤岩界面预测模型，并分析其数据残差和相对误差。结果表明，三种模型的残差和相对误差均随预测步数的增加而增大，新陈代谢GM（1，1）模型的残差和相对误差最小，模型精度较高，适用于煤岩界面预测。     

PSO-GM模型在拱坝变形预报中的应用

用PSO-GM模型来预测了拱坝变形情况.该模型通过粒子群算法优化灰色模型中背景值的权重系数r和指数灰元N,既保留了灰色模型要求样本数据少、短期预测精度高、可检验等优点,又弱化了线性GM(1,1)模型对累加生成的数据序列须成一定指数规律变化的要求,从而更具普遍性.通过工程实例计算验证可知,PSO-GM模型无论拟合精度还是预测精度都较一般线性灰色GM(1,1)模型好,可以为坝体位移监测提供参考.     

残差修正的GM(1,1)模型预测路基沉降量

用普通GM(1,1)模型进行路基沉降预测时,有时会出现较大偏差,甚至完全失效。为此提出了改进措施,引入残差修正的GM(1,1)预测模型,用于高速铁路某试验段路基的沉降预测。工程实例表明,残差修正的GM(1,1)模型的预测精度明显高于普通GM(1,1)模型。在路基沉降预测中有明显的优势,值得在工程中推广应用。     

基于灰色-神经网络的核动力设备运行趋势预测

根据核电设备运行参数的历史数据,利用灰色系统GM（1,1）预测模型建立动态微分方程,并预测其发展趋势。如果原始数据序列呈线性变化且还原值序列的相对误差平方和较大,则用BP神经网络对GM（1,1）的预测结果进行修正,以提高预测精度。文中以二回路辐射剂量率的预测为例,对该方法进行了仿真实验验证。验证结果表明,用BP 神经网络对GM（1,1）的预测结果进行修正相比较GM（1,1）预测模型,预测精度得到了显著提高。     

基于自相关的GM（1，1）与GM（1，N）联合模型优化及应用

分析基于自相关理论的GM（1,1）与GM（1,N）联合模型,将仅适合GM（1,1）模型的数据拓展到适合GM（1,N）模型。用数值积分中的Simpson公式来重建GM（1,1）与GM（1,N）的联合模型,在参数辨识过程中引入累积法,降低线性方程组系数矩阵的条件数,使联合模型求解更加稳定,提高了模拟及预测精度,并且克服了原GM（1,N）模型必须获得预报时刻点相关数据列的值的缺陷,有利于新息GM（1,N）模型的应用。数值实验结果表明,优化后模型数值稳定性好,其系数矩阵的条件数在数值上比通用的最小二乘法有所降低,且模拟平均相对误差也有所降低,预测精度得到提高。     

三种预测模型的比较与研究

通过对某地区自然灾害造成的损失数据的预测,针对灰色预测模型GM(1,1)预测精度问题展开了一系列研究.采用直线插值法将非等时距数据进行等时距变换.通过后验差验算线性回归模型、指数回归模型和GM(1,1)模型的预测等级,验算结果表明指数回归模型的预测等级与GM(1,1)的预测等级都处于最优级,线性回归预测等级为不合格.为进一步研究GM(1,1)和指数回归预测模型的预测精度,将两者的预测相对残差绝对值进行对比分析,结果表明GM(1,1)整体预测精度比指数回归模型略高.     

中国城乡恩格尔系数差异度的灰色建模与预测

为了提高预测精度,利用灰色GM （1,1）预测模型对中国城乡居民恩格尔系数差异度的变动趋势进行实证研究,并利用残差灰色预测模型对原始GM （1,1）模型进行修正。修正结果表明,残差修正后的GM （1,1）模型预测精度有显著提高。同时,中国在经历了二元经济结构后,目前整体上已经达到了城乡一体化,城乡居民生活质量基本一致的状态。     

动态调整GM(1,1)发展系数的预测优化算法

在灰色预测GM(1,1)算法的基础上,针对小样本、穷信息、不确定性和以时间为序列的特征数据,运用限定条件下的随机非线性规划方法、动态调整GM(1,1)算法均质生成数列中的发展系数,构建一套优化预测模型,藉此提高算法的数据预测精度.结果表明:优化算法的预测结果精确度高,在数据预测方面,优于传统的GM(1,1)算法.