改进的Verhulst沉降预测模型及其参数估计方法

为提高软土路基沉降预测灰色Verhulst模型的预测精度,首先从沉降初始实测值修正和增加时间指数项两个方面对灰色Verhulst模型的离散时间响应式进行了改进;然后基于最小二乘原理,利用差分进化算法对改进的灰色Verhulst模型时间响应式进行直接地优化估计,避免了灰色Verhulst模型常规估计方法中因背景值选取问题而导致的计算误差.实例计算结果表明,改进的灰色Verhulst模型较原模型具有更好的灵活性和适应性,比Gompertz模型、Logistic模型、Bertalanffy模型、Weibull模型及原灰色Verhulst模型这几种沉降预测模型具有更高的预测精度,可供工程设计参考.     

基于IOWHA算子的人口组合预测与分析

以1979-2012年河南省人口总量为样本区间,在ARIMA、非线性回归和Gompertz曲线3种单项预测模型的基础上,根据预测值倒数的误差平方和最小准则构建基于IOWHA算子的组合预测模型.该人口组合预测模型能够综合利用各单一预测模型的预测信息,有效的减少预测误差,提高预测精度.预测结果显示:河南省人口总量2015年将达到10 807.08万人,2020年将达到11 555.64万人.     

基于IOWHA算子的对外直接投资组合预测

在引用诱导有序加权调和平均(IOWHA)算子组合预测模型的基础上,首先分别使用ARIMA模型、灰色预测模型、多元线性回归模型对我国对外直接投资(OFDI)进行预测,然后建立基于IOWHA算子的组合预测模型和评价指标体系;结果显示:IOWHA组合预测模型优于3种单项预测;运用组合预测模型预测我国未来4年的OFDI值,预测值表明未来几年,我国OFDI仍处于增加状态,增幅较大;最后给出相关结论及建议。     

安徽省城镇化水平预测———基于IOWHA算子的组合预测

以1990-2011年安徽省城镇化水平为样本区间,在指数平滑、灰色预测与回归预测三种单项预测方法的基础上,以预测倒数误差平方和最小为准则,建立IOWHA算子组合预测模型;对该模型的预测有效度的评价结果表明该组合预测模型能有效提高预测精度;根据该组合模型预测出安徽省2012-2015年城镇化水平将分别达到46.35％、47.89％、49.44％、50.98％.     

不等时距灰色Verhulst模型及其在沉降预测中的应用

在分析全过程沉降量与时间的关系、Verhulst模型的特点以及沉降观测数据有时出现非连续性特点的基础上，通过在区间上求积分给出模型背景值的一个确切的计算公式，提出了预测今后不同时刻沉降量的不等时距灰色Verhulst模型，工程实例分析表明，灰色Verhulst模型的预测精度较高，具有良好的适应性。     

复合地基沉降的模型预测

通过对复合地基沉降发展机理和规律的分析,结合Verhulst灰色预测模型的特点,建立了复合地基沉降的Verhulst灰色预测模型,反映了复合地基沉降 时间曲线的单调递增性、有界性和呈"S"形的特点·模型精度检验表明,利用较少的沉降观测数据,通过数学推理过程建立的沉降Verhulst预测模型具有可靠的预测精度,反映了复合地基沉降发展的长期过程·     

基于IOWHA算子的区间预测模型及应用

针对实际值序列和预测值序列均为区间数的组合预测问题,把区间数的左右端点作为两个独立的时序数列,通过引入诱导有序加权调和平均(IOWHA)算子,分别建立以区间数左右端点的倒数离差相关系数最大化为准则的IOWHA算子的变权系数最优组合预测模型,再通过引入偏好系数把多目标最优化模型转化为单目标最优化模型,并尝试给出各模型最优解的性质.最后利用数据进行分析,并和其他单项预测方法或组合预测方法相比较,从而证明该方法确实能够提高区间预测的精度.     

待发表文章摘要预报

复合地基沉降的模型预测王凤池 ,朱浮声 ,康玉梅 ,陈百铃通过对复合地基沉降发展机理和规律的分析 ,结合Verhulst灰色预测模型的特点 ,建立了复合地基沉降的Verhulst灰色预测模型 ,反映了复合地基沉降 时间曲线的单调递增性、有界性和呈“S”形的特点·模型精度检验表明 ,利用较少的沉降观测数据 ,通过数学推理过程建立的沉降Verhulst预测模型具有可靠的预测精度 ,反映了复合地基沉降发展的长期过程·东北平原西部山前台地区地下水环境同位素分析以洮儿河流域中上游为例贾伟光 ,邸志强 ,金洪涛 ,王恩德根据地表水体样品、地下水样品的同…     

基于Theil不等系数的IOWHA算子预测模型的性质研究

为了克服传统的单项预测方法选取固定参数时的不足,在诱导有序加权调和平均算子(IOWHA算子)的基础上引入Theil不等系数,构建了基于Theil不等系数的IOWHA算子的最优组合预测模型.对该模型的预测精度、优性及非劣性进行定义,从理论角度探究了其非劣性组合预测、优性组合预测存在的充分条件.实例分析表明,该组合预测模型优于传统的组合预测模型,能够充分利用各个单项预测方法的信息并能提高预测精度,是一种优性组合预测.     

基于IOWHA算子的中国货币供应量组合预测模型研究

选取1990年—2015年的中国货币供应量数据,分别使用ARMA模型、指数平滑模型、多元线性回归模型对我国货币供应量(M2)进行单项预测,并在此基础上引入诱导有序加权调和平均(IOWHA)算子建立组合预测模型,然后建立评价指标体系以比较各类单项预测方法和组合预测方法的预测精度。评价体系显示IOWHA组合预测模型优于3种单项预测;最后用组合预测模型对2016年—2020年我国的货币供应量M2进行预测。结果表明:未来几年,我国的货币供应量仍然处于递增状态,增幅较大。     

高速铁路软土路基沉降预测

通过实测资料分析了高速铁路堆载预压软土路基沉降规律,其沉降发展过程可分为填筑阶段-恒载阶段-堆载预压阶段-卸载阶段,沉降曲线与S形成长曲线类似.利用最小二乘法,以组合模型的误差平方和最小为目标函数来确定最优加权系数,建立了加权组合预测模型.采用Origin软件分别拟合Gompertz曲线和Logistic曲线,基于组合...     

基于组合模型的厦门港集装箱吞吐量预测

为预测厦门港未来集装箱吞吐量,运用灰色Verhulst与马尔科夫组合模型建立厦门港集装箱吞吐量的预测模型,得出厦门港2018—2022年的集装箱吞吐量数据。研究结果表明,组合模型将平均绝对误差由3.74%降低至1.65%,预测精度为一级。预测结果具有较高的可信度,可为厦门港的集装箱未来发展规划提供参考依据。     

基于组合模型的三角模糊数预测模型

首先以北京市1994-2006年年平均最低气温、年平均气温、年平均最高气温构建三角模糊数序列的三个界点,出于数据整体性考虑将三角模糊数序列转换成等量信息的三个指标数序列,然后,对三个指标数序列分别构建了时间序列ARIMA模型,灰色预测GM(1,1)模型以及BP神经网络模型,最后在单一模型预测结果的基础上通过引入诱导有序...     

最优权组合模型在季冻区公路软基工后沉降中的应用

为研究最优权组合预测模型在季冻区公路软基沉降预测中的适用性,选取国道332线拉哈段(拉布大林至哈达图)一级公路的典型断面,采用分层沉降仪进行沉降监测,通过沉降管上磁环位置的移动来反映路基沉降变化。根据一年的沉降实测资料,利用MATLAB对原始非线性数据进行三次样条插值处理,基于最优权权重法将灰色GM(1,1)及二次曲线模型进行组合,对地基的远期沉降进行预测,将预测结果与实测资料进行对比,探究该模型的适用性,同时基于季冻区气候特点,选取适合高寒地区路基监测的合理时距。研究表明：最优权权重组合模型的预测效果与样本数密切相关,适当增加建立模型的样本数亦可显著提高预测精度;在考虑区域气候条件下,适当减少冬季及沉降速率较慢的月份的样本数量,增加在沉降初期及冻融前后的样本数量可以有效提高模型的预测效果;研究成果表明本文的最优权组合预测模型可以较好的预测季冻区公路远期沉降,为类似工程的沉降预测提供参考。     

安徽省城镇居民人均可支配收入组合预测

针对单项预测存在一定随机性、预测精度较低等问题,基于误差平方和最小准则,结合 GIOWA算子提出 4 种特殊参数的变权系数组合模型,以 2000—2020 年安徽省城镇居民人均可支配收入数据为样本,对安徽省未来 5 年城镇居民人均可支配收入进行预测。 首先分别应用 3 种单项预测模型对安徽省城镇居民人均可支配收入进行拟合预测,然后以误差平方和最小为准则,结合 GIOWA 算子构建变权系数组合模型,同时对 GIOWA 算子取 4 种特殊参数得到相应的组合预测模型,最后应用所构建模型对安徽省未来 5 年城镇居民人均可支配收入进行预测。 结果表明:变系数组合预测模型预测效果优于单项预测模型;安徽省未来 5 年城镇居民人均可支配收入将会持续稳定增长。     

软土路基沉降发展规律及其预测

通过对软土路基沉降发展规律及其特点进行分析与研究,得出软土路基沉降发展基本经历了发生-发展-稳定-极限4个阶段,其固结沉降-时间过程曲线的特点与社会经济预测中的"S"型成长曲线极其相似.基于3种"S"型成长曲线模型,引入组合预测的思想,提出了一种预测路基沉降发展规律的变权重组合预测方法,并建立了软土路基沉降的变权重组合"S"型成长模型,通过数学规划方法求解,从而可根据有限的沉降实测数据预测路基沉降发展过程.工程实例分析结果表明,使用该模型,其预测曲线与实测数据曲线基本吻合,且分析方法灵活,可用于软土路基沉降发展预测,对防治公路路基沉降,保证公路营运质量具有一定的理论与工程意义.     

高速公路交通事故的灰色预测模型

在分析中国交通事故历史数据的基础上,引入灰色预测模型,根据数据特性建立了改进的灰色Verhulst模型,同时对改进的灰色Verhulst模型、灰色Verhulst模型和GM(1,1)模型进行比较。结果表明:改进的灰色Verhulst模型较好地反映了高速公路交通事故的发展趋势,提高了模型的预测精度,扩大了模型的适用范围。     

Usher模型在垃圾土沉降预测中的应用

为了预测垃圾土的沉降量,以便指导填埋场的建设以及封场利用,基于线性加载情况下垃圾土的沉降变形曲线呈＂S＂型这一特征,指出可用Usher模型预测其沉降随时间的变化规律,通过分离变量法,结合初始条件对建立的Usher模型求解,得到模型解的表达式。通过分析可知,Lo-gistic模型和Gompertz模型是Usher模型的特例。采用重复二元回归法对Usher模型参数进行求解,利用该模型对某填埋场的沉降量进行了计算,通过计算可知,Usher模型的误差平方和为108.19,而Logistic模型和Gompertz模型的误差平方和分别为162.21和952.41。对比结果说明,Usher模型具有较高的预测精度,对同类工程的沉降预测具有一定的指导意义。     

一种新弱化缓冲算子的构造及应用

灰色序列算子对灰色预测模型的预测精度起到关键作用.在已有缓冲算子和弱化缓冲算子研究基础上,构造出一种新的弱化缓冲算子,有效解决了冲击扰动数据序列在建模预测过程中经常出现的定量预测结果与定性分析结论不符的问题.实例分析结果表明该弱化缓冲算子使用方便、有效,能显著提高GM(1,1)模型的预测精度.