云南地区月降雨量时序数据的非线性特性研究

应用复杂系统理论和方法研究了云南地区月降雨量时序数据的非线性特性.应用Cao方法排除了月降雨量序列为随机序列的可能性;应用替代数据方法中的两种不同的检验统计量对降雨时序数据进行了非线性检验;并结合月降雨量时序数据的功率谱分析,按照降雨时序数据的内在复杂规律研究了其演化特性,实证结果一致表明云南地区月降雨量时间序列具有明显的非线性混沌特性.研究结果为进一步研究月降雨量时序数据的复杂性及其演化规律奠定了基础.     

降水时间序列的聚类分析和预测

本文阐述了对160个中国大陆降雨序列进行同步预测的完整方法。预测模型是用多元分析和随机序列等方法综合建立的, 预测结果较好。文中重点研究能用个人计算机可方便地同时预测这160个点的方法。因此, 首先采用聚类方法将160个点的降水序列分成若干个局部特征相似的几个子类。采用该法的分类结果与国内大多数着名专家的分类结果相似。采用数据压缩法求出每个子类周期性特征的主成分序列, 计算中在精度损失不大情况下尽量压缩计算量。该模型预测一年后的降雨量, 获得令人满意的结果。     

定西黄土丘陵沟壑区降雨因子对坡面产流,产沙影响的灰色关联 …

动用灰色理论对定西黄土丘陵区降雨因子影响坡面产流、产沙的序列进行了灰色关联分析，结果表明，降雨量是影响坡面产流的主要因子，降雨动能是影响坡面产沙的主要因子。     

集装箱堆场进口箱翻箱落位仿真分析与启发式优选算法

集装箱码头运作优化的重要目标之一是降低堆场翻箱率.进口箱提箱过程中的翻箱落位优化是降低码头翻箱率的重要途径.在对集装箱码头堆场翻箱过程分析的基础上建立了基于Petri网的翻箱模拟仿真模型，通过仿真模拟分析了进口箱翻倒概率的相关性影响因素；建立了翻箱概率与翻箱落位后的二次翻箱量估计模型；基于翻箱量估计最小规则设计了集装箱堆场翻箱落位优化启发式算法，利用仿真实验对所提出的算法与OH算法和IH算法进行了比较分析，实验结果表明在求解较大规模问题时算法精度可优于上述两种算法15%以上.     

基于EMD的降雨径流神经网络预测模型

针对小波变换方法的不足,运用EMD方法对黄河兰州以上二级水资源分区45年（1956--2000年）的年降雨量序列进行多时间尺度分析,发现该区域年降雨量存在准3年、准4--8年、准11年波动周期,并探讨了各IMF分量的物理背景及其趋势变化;然后以年降雨量的EMD分量为输入,以相应的年径流量为输出,建立了基于EMD的年降雨径流BP神经网络预测模型. 研究结果表明：EMD作为一种全新的信号处理方法,可以对水文时序进行精确的多时间尺度分析,进而掌握其局部变化规律,为人工神经网络提供高质量、多层次的输入变量,显著提高模型质量.     

沿江圩区内外水时间序列模拟模型

本文以安庆市广成圩为系统背景，运用随机过程理论和时序分析技术，分析了沿江圩区来水和外江水位过程的随机特性，建立了相应的模拟模型。     

基于Gibbs抽样的厚尾SV模型贝叶斯分析及其应用

我国的金融时间序列存在普遍的波动性现象,而波动性又存在尖峰厚尾现象。首先对反映波动性特征的厚尾金融随机波动模型(SV-T)进行贝叶斯分析,然后构造基于Gibbs抽样的MCMC数值计算过程进行仿真分析,最后利用DIC准则对SV-N模型和SV-T模型进行优劣比较。研究结果表明:在模拟我国股市的波动性的方面,SV-T模型比SV-N模型更优,更能反应我国股市的尖峰后尾的特性,并且证明了我国股市具有很强的波动持续性。     

一种基于区间灰数几何特征的灰数预测模型

灰色系统预测模型的已有研究主要建立在实数的基础之上,没有考虑灰数信息对预测结果的影响,根据区间灰数序列在二维坐标平面上的几何特征,通过"面积转换"与"坐标转换",将区间灰数序列转换成等信息量的实数序列,然后推导并建立区间灰数的预测模型,通过建立多组随机区间灰数序列的预测模型,与其他灰数预测模型的模拟精度进行了比较.模型...     

基于振幅压缩的随机振荡序列预测模型

以提高灰色系统预测模型对随机振荡序列的预测精度为目的, 提出了一种通过平滑性算子压缩随机振荡序列振幅, 提高序列光滑度的算法, 并在此基础上推导及建立随机振荡序列的灰色预测模型; 将该模型应用于多组随机振荡序列的模拟, 并与其他模型的模拟精度进行了比较, 结果表明, 新模型能显著提高随机振荡序列的模拟精度.     

立方功率谱相关高斯随机过程模拟

在雷达回波信号模拟中，杂波随机过程功率谱数学模型的建立是影响最终模拟效果的关键。立方功率谱是目前国际上普遍采用的地杂波功率谱模型。通过建立随机过程的AR模型，利用Levis on -Durbin算法和MDL定阶准则，提出了一种基于现代信号理论的立方功率谱特性相关高斯随机过程模拟方法，与现有谱估计方法做了比较，并给出了模拟结果。获得的随机存列能够满足立方谱杂波雷达模拟的要求。     

基于仿真的随机活动网络进度费用联合风险

针对复杂随机活动网络活动时间、费用随机性和相关性特点,采用蒙特卡罗方法随机抽取时间、费用样本,再利用乔列斯基因子分解法,将独立分布的时间和费用随机样本转化为相关的随机样本,建立了时间和费用为相关随机变量的随机活动网络仿真模型.通过算例结果的比较分析,说明新模型可以更准确地预测项目的风险概率,进行时间-费用交换分析以及进行项目工期和费用优化.     

时间-费用相关的随机活动网络仿真研究

针对复杂产品研发项目活动时间、费用不能准确确定,采用蒙特卡罗仿真方法,建立了时间和费用为相关随机变量的随机活动网络仿真模型。利用乔列斯基因子分解法,将独立分布的时间和费用随机变量转化为相关的随机变量,通过对仿真结果的分析,可以更准确地进行时间-费用交换分析,优化项目工期和费用。通过算例说明了仿真建模和分析过程。     

基于分形特征的我国干旱灾害小波分析

小波分析可用于揭示旱灾时序数据的演变规律,这对其早期预警具有重要意义.利用我国近60年的的旱灾成灾率时序数据,在 探讨其分形及小波特征基础上,利用Mallat算法进行了多分辨小波分解与重构.结果显示:中国旱灾时序数据存在分形特征,其 最小嵌入维为6; 6层小波分解与重构能够清晰揭示其时序变化的多个周期,其中30-35年(中心32年)周期上能量密度最大.研究证明: 1)分维计算中的最小嵌入维作为小波分解的最大有效分解层数可行,通过对旱灾成灾率时序数据的分析也证实了该猜想,这拓展了分形 计算的应用. 2)我国旱灾成灾率受6个实质性状态变量驱动,具有多周期特征.目前仍处于旱灾成灾率的增长期.     

基于离散小波分解的水文随机过程平稳性检验方法

检验环境变化影响下水文过程是否保持平稳性是开展水文分析与计算、水文模拟预报等的重要前提,本研究提出了水文随机过程平稳性检验方法,首先利用离散小波变换分离水文序列中的确定成分与随机成分,然后选择合适方程描述随机成分,利用Akaike information criterion和Bayesian information criterion计算最优时间滞后阶数,再采用单位根检验方法判别随机成分是否具有平稳性.人工生成序列和实测水文序列分析结果均显示,周期和趋势对随机成分的平稳性检验有很大影响,随着序列信噪比增大,检验结果的准确性变差.相比常规方法直接对原序列进行分析处理的做法,所提方法可首先准确分离确定成分并克服上述因素的干扰,因此较常规方法更加有效,进而可以得到更为合理的水文序列平稳性检验结果.     

基于随机Petri网的多部门协同农业抗旱应急处置流程建模——以内蒙古巴彦淖尔市为例

随着全球气候变暖，干旱灾害发生频次和强度增加，严重威胁到农业生产。如何保证农业抗旱应急处置流程的顺畅高效，提高农业抗旱应急处置效率，是减少农业生产损失的关键。首先，从信息流的角度，基于OODA环分析了农业抗旱应急管理流程的各个阶段。针对农业旱灾及应急抗旱的特点，建立了多部门协同农业抗旱应急处置流程，基于随机Petri网构建了多部门协同农业抗旱应急处置流程仿真模型，通过同构马尔可夫链分析该系统性能，进一步提出关键环节及处置时间的确定方法。最后，以内蒙古巴彦淖尔市为例，分析农业抗旱应急处置流程的效率，确定关键环节及其处置时间。结果表明：① 本文提出的多部门协同农业抗旱应急处置流程可以缩短应急时间。以巴彦淖尔市2018年的抗旱应急为例，抗旱时间从半个多月缩短为约11.5天。在各环节中，信息发布是容易造成信息堵塞的环节，寻找应急水源是最耗时的环节。② 提高关键环节的应急处置效率，将进一步提高应急抗旱的效率。对抗旱应急总时间影响最大的启动应急预案是关键环节，将该环节的平均实施时间缩短为1/15天，可以将抗旱时间进一步缩短2.5天。     

基于SEM与SD组合的中国建筑产业竞争力动态形成机理仿真

由于建筑产业竞争力影响因素众多,构成了一个复杂系统,且尚无成熟理论可以借鉴,造成了该问题难以开展模拟仿真研究.针对这一现状,尝试将SEM(Structural equation modeling)与SD(System dynamics)结合进行仿真.在对建筑产业竞争力相关研究回顾的基础上,设计出分析框架,利用中国2006、2007年各省份(除西藏外)建筑产业的60组基本数据构建出中国建筑产业竞争力静态SEM模型,在此基础上将SEM模型进行转化,建立中国两区域建筑产业竞争力动态博弈模型,模拟出未来中国区域建筑产业竞争力发展趋势;通过调整模型中主要的参数,发现区域经济、产业集中度、区域地方保护和生产要素投入预期决策能力四个因素在区域建筑产业竞争力博弈过程中起着重要作用.     

基于循环仿真的钢铁板坯库天车作业优化

板坯库天车作业对钢铁生产整体节奏和效率起到非常重要的作用, 天车作业的优化受到库位布局、工艺流程、作业干涉等多方面因素的影响, 优化过程具有随机性, 满意解的界定具有模糊性. 为了解决这一难题, 提出了循环仿真的方法, 通过原始仿真模型和改进仿真模型的循环转换和多档模糊评判寻求优化解, 采用Agent技术设计了板坯库的仿真物流对象, 定义了仿真事件和仿真逻辑. 通过对国内某大型钢厂的应用实例表明, 循环仿真的方法对钢铁板坯库天车作业优化具有较好的实用性.     

多态退化串联可修系统的最优维修更换策略

针对工程技术领域中的多失效状态的串联退化可修系统, 提出了一种维修更换模型. 假设系统中的部件有多个失效状态, 故障时以一定的概率进入其中某个状态, 部件不能修复如新. 以系统中部件的故障次数为更换策略, 系统的平均费用率为目标函数, 利用推广的几何过程理论建立数学模型, 证明了最优维修更换策略的存在性. 最后, 通过一个数值例子验证了本方法的有效性.