基于样条函数的时空加权回归模型变量选择

为了提高时空加权回归模型的预测精度,增强时空加权回归模型的可解释性,选择对因变量具有显著影响的重要变量已成为当今统计分析中一个重要研究课题。首先对时空加权回归模型的系数使用样条函数作出逼近,其次在最小二乘的理论基础上,根据SCAD惩罚理论对时空加权回归模型各变量所对应的系数进行处理,并利用BIC准则来选择调谐参数λ,最终通过迭代算法来选择出对时空加权回归模型有用的变量,剔除掉影响模型准确性的变量,达到精简模型、提高预测精度的目的。
     

时空加权回归模型的变窗宽局部估计

基于合变系数模型的局部线性估计方法与时空加权回归(GTWR)拟合方法,给出了时空加权回归模型的局部估计方法,并在其中嵌入一个变窗宽以提高其估计精度.     

交通能源需求量组合预测模型研究

本文尝试将组合预测法应用于我国交通能源需求量的预测,以提高预测精度．通过赋予合理权重,将误差修正模型、非线性回归模型和多元回归模型加权组合建立组合预测模型．对各模型进行平均绝对百分误差（MAPE）、希尔不等系数（Theil IC）和均方根误差（RMSE）等指标的比较,证明单一模型经过组合能够提高预测精度．     

一种改进的线性回归模型

本文阐述了一种改进的线性回归模型——偏最小二乘回归模型的基本原理,并结合实例指出当变量间存在着线性关系时,普通的多元线性回归建模方法会失效;通过对偏最小二乘回归模型和主成分回归模型的系数估计精度及预测精度两方面的比较,说明要消除变量间的线性关系,前者优干后者。     

基于改进遗传算法的区间光谱特征波长变量选择方法

为提高土壤养分近红外光谱预测模型的鲁棒性和预测精度,提出一种基于改进遗传算法的近红外区间光谱特征波长变量选择方法.利用土壤速效磷近红外光谱全光谱波长变量纯度梯度的正负变化次数将全光谱划分为多个波长间隔,以偏最小二乘回归模型(PLS-R)输出的变量投影重要性系数(V_(VIP))大于1作为提取准则,提取对土壤养分预测目标量解释性较强的波长间隔,并合并成一个区间光谱.建立区间光谱特征波长变量(FWV)PLS-R模型,利用改进遗传算法选择PLS-R的均方根误差为最小对应的FWV为最优FWV.试验结果表明:该方法在区间光谱选择最优FWV,能提高回归模型的鲁棒性和预测精度,简化模型结构;改进遗传算法采用一种改进的实数编码差分变异算子,扩大了全局最优解搜索空间,提高了收敛速度.     

Box-Cox变换在沥青路面构造深度预测中的应用

为提高沥青路面构造深度的预测精度,采用基于Box-Cox变换的曲线回归分析方法,建立路面构造深度的预测模型,实现对解释变量的定量分析。分析结果表明:与灰色特征加权方法相比,基于Box-Cox变换的回归模型模拟效果更佳,能直观地观察构造深度与影响因素之间的相互关系,对路面构造深度的预测精度达到0.008,在检测误差范围内。     

时空加权回归模型局部线性估计的渐近性质

在模型分析中,对未知参数的估计及其相关性质的研究甚为重要。首先通过假定时空加权回归模型的回归系数是时空位置的函数,给出了时空加权回归模型的一种局部线性估计方法。其次,在假设I~V及引理1下,研究了由此估计方法得到的第p个系数函数估计量所具有的渐近条件性质。最后,证明了第p个系数函数估计量的渐近条件偏差和渐近条件方差。结果表明该估计具有良好的表现。     

基于递阶偏最小二乘回归的数据分析

针对最小二乘法难以克服因子多重共线性对回归模型精度影响的不足和大坝观测数据分析中因变量较多的特征,引进递阶偏最小二乘法,对大坝安全监测变量及其影响因子进行递阶偏最小二乘回归分析,将建模预测分析方法通过递阶分层处理,可同时实现回归建模和数据结构简化,所建立的大坝安全监控模型精度可通过交叉有效性检验来控制.工程应用实例和模型对比分析研究表明,递阶偏最小二乘回归模型能有效克服由于各类因子变量问的多重共线性和因子变量数目较多而对模型拟合精度及其预测能力的影响,相对于传统回归模型有更好的解释能力,因而具有一定的实用价值.     

基于潜变量SVM的出行方式预测模型

为提高小样本下的出行方式选择模型的预测精度,提出了考虑低碳出行心理变量的支持向量机(SVM)算法.首先基于计划行为理论,考虑低碳出行心理因素,建立多原因多指标潜变量模型.然后将预测后的潜变量带入SVM分类器,构建了带潜变量的SVM选择模型.最后,利用交叉验证优化所建模型参数,并以长三角地区城市居民为研究对象实证检验了模型性能.实证结果表明,所建带潜变量的SVM选择模型具有较好的预测效果,比不带潜变量的SVM选择模型的精度提高了4.54%,比传统的带潜变量的混合选择模型提高了2.56%,同时验证了小样本下模型仍然具有很高的精度.本研究为出行方式选择模型和低碳出行方式选择研究提供了一定的理论参考.     

时空加权回归模型局部线性估计的渐近性质

在模型分析中,对未知参数的估计及其相关性质的研究甚为重要。首先通过假定时空加权回归模型的回归系数是时空位置的函数,给出了时空加权回归模型的一种局部线性估计方法。其次,在假设I~V及引理1下,研究了由此估计方法得到的第p个系数函数估计量所具有的渐近条件性质。最后,证明了第p个系数函数估计量的渐近条件偏差和渐近条件方差。结果表明该估计具有良好的表现。
     

基于BLS-Lasso组合模型的火电厂蒸汽量预测

在火力发电过程中,蒸汽量的准确测量,对于汽轮机机组的经济稳定运行具有重要的意义。针对传统蒸汽量测量方法精度低的问题,提出了一种基于宽度学习系统(broad learning system, BLS)和Lasso (least absolute shrinkage and selection operator)回归模型的组合预测模型。首先利用One-class SVM (one-class support vector machines)算法对样本进行异常值检测,将检测得到的异常值剔除。然后,采用最大信息系数(maximal informationcoefficient, MIC)对特征变量和蒸汽量进行非线性关联性分析,确定宽度学习系统和Lasso回归模型的输入变量,通过训练得出各自的预测结果。最后,通过最优加权组合法确定两单一模型的权重系数,将它们所得的预测结果线性组合,得到最终的预测结果。实例表明,所建立的组合模型有效地缓解了单一模型在变化剧烈的峰值和谷值预测偏差大的问题,能够准确地预测蒸汽量。     

基于机器学习均值化的地质灾害易发性评价

建立地质灾害易发性评价模型并开展易发性评价，对提高区域地质灾害预报预警效率和精度有重要意义.然而，如何建立既切合区域实际、又具有推广适用价值的地质灾害易发性评价模型是制约地质灾害预报预警的关键科学问题.以云南省南华县2015年地质灾害详查数据为基础，选择地形、地貌等11个因子，基于均值法，采取梯度提升树算法（XGBoost、LightGBM、CatBoost）、信息量模型与地理加权回归模型开展了地质灾害易发性评价研究.结果表明：(1)地理加权回归模型预测结果存在过拟合现象，信息量模型则存在欠拟合现象；(2)均值法效果最好，AUC(Area Under Curve)值为0.933 7，精度较地理加权回归模型、XGBoost、LightGBM、CatBoost、信息量模型分别提高了1.7%、1.8%、2.0%、3.8%、4.0%；(3)Catboost对正样本的预测效果最差，但是对负样本的预测效果最好，而XGBoost对正样本的预测效果最好，对负样本的预测效果很差，基于3种梯度算法的均值法则对正负样本的预测精度有了明显提高；(4)南华县地质灾害主要诱因有道路修建、断层活动、降雨冲刷、河流侵...     

基于空间相关的逻辑回归模型的城市扩展模拟

建立一种基于空间的逻辑回归模型用于分析和预测城市扩展,这种模型利用空间滤波对因子进行空间平滑得出"隐含变量",从而把原始变量变换为没有空间相关的新变量.利用该模型对新堡市的土地利用变化进行了分析和预测.实验结果表明,新方法比普通逻辑回归模型的预测精度有较大提高,曲线下面积从0.74提高到0.84.     

基于梯度提升决策树的高速公路交织区汇入模型

为研究高速公路匝道车辆在交织区的汇入行为,基于梯度提升决策树(GBDT)建立了车辆汇入模型,引入超车时间T、拒绝间隙数N以及最大拒绝间隙G_(LR)来分析匝道车辆拒绝相邻间隙并超越主线前车的行为,并利用美国NGSIM项目中的车辆轨迹数据对模型进行训练和测试.结果表明:GBDT的预测精度较分类回归树和二元Logit模型分别提高5.3%和13.3%;引入变量T,N,G_(LR)使GBDT、分类回归树和二元Logit模型的预测精度分别提高6.0%,6.7%和5.3%;GBDT模型中超车时间T在所有变量中重要性值最高.GBDT模型能够准确地预测汇入行为,获得变量与汇入行为间隐藏的非线性关系;引入变量T,N,G_(LR)能够有效提高汇入模型的预测精度.     

社会经济研究中加权建模的初步研究

提高建模精度,充分利用已有的信息,努力挖掘先验知识的价值,对社会科学研究非常必要,加权建模是其重要途径.给出了社会科学研究中常见模型的加权建模计算方法,讨论了典型情况下权重系数的确定原则,结合我国各地区现代化与工业化、城镇化、知识化及经济发展的情况,验证了相关分析、逐步回归分析和回归选优模型加权建模的可行性和有效性.无论是自然科学还是社会科学,都应提倡加权建模,但在权重系数选择上则要慎重,努力避免人为偏见.     

加权支持向量机求解路径算法研究

针对不同训练样本重要性的差异对模型推广能力的影响,提出了对各个样本的误差惩罚参数赋予不同权重的加权支持向量机求解路径算法.根据样本重要性的不同,利用分段线性插值得到加权系数,并通过加权系数调整求解路径,从而改变不同样本在回归模型中的作用.采用支持向量机加权求解路径算法对圆柱壳结构在不同边界条件下的时、频域响应数据进行预测,训练样本的重要性通过与测试样本的欧式距离来表达,结果显示所提算法可减小位移响应在多个评价指标下的预测误差,提高支持向量回归机的推广能力.该方法同样适用于其他求解路径算法,如λ-路径算法和ν-支持向量回归路径算法.     

FRP-混凝土界面粘结强度多变量非线性回归模型

采用文献中的FRP-混凝土粘结单剪试验的355组试验数据,对5个界面粘结强度模型进行了分析评估;对其中的两个界面粘结强度模型进行了修正和重新评估。以剪切试验中的几何参数与粘结材料的力学性能作为自变量,以试验中得到的界面粘结强度为因变量,提出了两种不同参数为独立变量方法回归模型,得到了非线性方程,提出了长度效应系数与宽度效应系数的概念。对实验数据结果及粘结强度模型计算分析表明:理论预测与试验值有不同程度的精确性;FRP粘结长度是影响粘结强度的一个独立变量,给出的非线性模型不仅有更高的精度,且无需另外定义有效粘结长度。长度效应系数可以用来修正未考虑粘贴长度影响的近似解析模型。     

基于众数回归的变系数模型统一变量选择

研究了众数回归下变系数模型的统一变量选择问题.利用B样条基函数近似非参数部分,在众数回归下建立SCAD惩罚函数同时选择变系数模型中的重要变量并且识别具有常数效应的协变量,在一定条件下, 证明惩罚估计量相合性和稀疏性,通过数值模拟评估所提出的变量选择方法的有效性.     

应用改进的时空地理加权模型分析城市住宅价格变化

以深圳市为例对城市住宅价格进行时空地理加权统计回归分析,揭示城市住宅价格在时间与空间方面的变化趋势。研究结果表明,时空地理加权回归模型不仅能够分析相关因素在空间的差异性上对住宅价格具有重要影响,还能够揭示其在时间上的差异性,得出相关因素对住宅价格影响是随时间和空间变化的特点。依据模型的拟合度标准,GTWR能够从OLS的0.617,GWR的0.736提高到0.895。AIC标准的统计信息则表明,GTWR模型明显优于OLS与GWR模型。     

基于加权最小二乘支持向量机的下水道可燃气体分析

下水道可燃气体分析是城市下水道可燃气体监测预警系统的重要组成部分.该文针对BP神经网络对下水道可燃混合气体分析存在速度慢、容易陷入局部最优,以及标准最小二乘支持向量机鲁棒性差的缺点,建立了一种基于加权最小二乘支持向量机(WLS-SVM)的下水道可燃气体分析模型.加权最小二乘支持向量机模型采用最小二乘线性系统,对误差变量进行权值设定,提高了学习速度和学习精度.仿真结果表明:基于WLS-SVM的下水道可燃气体分析模型优于所比较的BP神经网络和最小二乘支持向量回归机2种模型,具有优良的预测精度和鲁棒性.