煤矿百万吨死亡率预测方法对比研究

为了能更好地掌握煤矿安全生产状况及其发展规律,本文分别运用灰色系统理论GM(1,1)模型、残差GM(1,1)模型、Holt线性趋势模型和ARIMA(0,2,1)模型对我国2000年至2017年的煤矿百万吨死亡率数据进行分析建模,比较了四种预测方法的误差大小。通过模型的拟合结果与实际结果的对比发现,灰色系统理论的残差GM(1,1)模型预测的相对误差较小,精度较高。运用该模型对我国2018年和2019年的煤矿百万吨死亡率进行了预测,结果为0.048和0.02。该结果对我国制定煤矿安全生产宏观政策具有一定的指导意义。     

基于新陈代谢灰色马尔科夫模型的芜湖港集装箱吞吐量预测

为提高内河港口规划的合理性,更加精确地预测内河港口集装箱吞吐量,先用安徽芜湖港近年集装箱吞吐量数据建立了灰色GM(1,1)预测模型,然后采用新陈代谢法实时更新预测数据,构建新陈代谢动态灰色GM(1,1)模型,再运用马尔科夫模型分别对两个模型的预测结果进行修正。对比预测结果发现,灰色GM(1,1)马尔科夫模型比灰色GM(1,1)模型平均相对误差降低43%,新陈代谢灰色GM(1,1)马尔科夫模型比新陈代谢灰色GM(1,1)模型平均相对误差降低45%。由此可得出,新陈代谢灰色GM(1,1)马尔科夫模型的结果具有更高的可信度。     

高速公路交通量预测的GM(1,1)残差改进模型

针对传统GM(1,1)模型在预测高速公路交通量中存在误差过大、计算复杂的问题,通过定义残差序列,对预测序列与残差序列进行累加再处理,构造新的序列数据;并且对新序列数据构造GM(1,1)残差改进模型,以进行预测。模型应用于某高速公路某收费站,对9期序列数据进行了模拟预测。结果表明,GM(1,1)残差改进模型的平均预测误差为7.25%,优于传统GM(1,1)模型预测的平均相对误差12.7%。     

关于山西煤矿百万吨死亡率GM(1,1)模型预测研究

根据灰色系统预测理论,建立了煤矿百万吨死亡率的GM(1,1)动态预测模型对山西省近几年的煤矿百万吨死亡率进行统计预测,并验证了预测精度。结果表明:该预测模型的构造是准确的,对煤矿的安全生产提供了科学的理论依据。     

改进GM(1,1)模型在城市流动人口预测中的应用

利用泰州市2003-2009年流动人口数据,建立GM(1,1)模型、残差GM(1,1)模型和等维递补GM(1,1)模型对流动人口数量进行预测.并用多种方法检验了三种模型的拟合效果.结果表明三种模型均能合理地对流动人口数量变化进行预测,但残差GM(1,1)模型和动态等维递补GM(1,1)模型拟合效果优于一般的GM(1,1)模型.     

基于改进的灰色GM(1,1)模型能源消耗预测

在灰色GM(1,1)预测模型基础上,对GM(1,1)模型存在的建模偏差进行修正,使修正后的模型符合数据规律,提高预测精度.结合新陈代谢理论,建立基于新陈代谢的无偏GM(1,1)模型.该模型利用数据的新旧更替,能在不断补充新信息的同时,及时地去掉老信息,避免随着信息的增加,较旧的数据对模型的信息显著性下降的弊端.通过实证,该模型的预测精度优于GM(1,1)模型、无偏GM(1,1)模型以及新陈代谢GM(1,1)模型.     

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。     

基于随机波动条件的公交客运量预测模型

针对传统的灰色GM（1,1）预测模型在预测公交客运量中存在误差过大的问题,结合公交客运量随机波动的显著特征,通过对残差序列进行再处理,构造新的数据序列,构建GM（1,1）改进预测模型对公交客运量进行预测,并应用于某城市的2条公交线路客运量预测。结果表明：随机波动条件下的GM（1,1）改进预测模型,使用预测序列与残差序列绝对值之和来构造新序列,对新序列进行建模后预测的公交客运量的平均相对误差分别为4.9%和5.3%,明显优于传统GM（1,1）模型预测的公交客运量的平均相对误差7.5%和7.45%;相对误差最大值分别降低了4.68%和2.99%。     

GM(1，1)模型在长江水质预测中的应用

介绍了GM(1,1)的原息模型、新息模型和等维新息模型及残差修正模型的建模方法,分别建立了长江水质预测的等维新息模型和残差修正模型。通过对模型的预测结果进行分析,并对比原数据的趋势,发现两模型在数据突变点附近有明显差别,其数据说明残差修正模型在细节方面更接近实际,其结果体现了数据的内在规律。     

基于灰色-马尔可夫模型的国内游客总数预测

结合灰色模型在小样本下预测精度较高的优点和马尔可夫模型对随机波动数据处理结果较好的优点,以2004—2015年国内游客总数构建传统灰色GM(1,1)模型、无偏灰色GM(1,1)模型、灰色马尔可夫模型和无偏灰色马尔可夫模型,并对比2016—2018年国内游客总数的预测值与实际值.结果表明,灰色马尔可夫模型和无偏灰色马尔可夫模型相比于传统灰色GM(1,1)模型和无偏灰色GM(1,1)模型的平均相对误差分别提高了2.36个百分点和2.33个百分点,灰色模型结合马尔可夫模型后能够解决对随机波动数据的预测偏差,有效提高预测精度.     

基于灰色模型GM（1,1）的疲劳寿命预测

将疲劳现象看作是存在于一个灰色系统中,运用GM(1,1)灰色预测模型对某试样的疲劳寿命进行预测,采用此方法使预测误差由原来的57.5%减小到24.2%,预测结果趋于安全,这是传统疲劳寿命计算方法所无法办到的。     

基于GM(1,1)模型的空气质量变化趋势预测及分析

在掌握区域空气环境质量现状资料的基础上,运用具有适用性广,预测准确率高等优点的灰色系统预测模型对大连市未来五年空气中SO2的浓度变化趋势进行预测,对其模型的精度和可行性进行了分折和检验,并与目前常用的指数平滑法的预测结果进行了对比。研究结果表明:建立基于GM(1,1)模型的大气质量变化趋势预测模型是可行的,其模型的平均相对误差比指数平滑法减少了44％,因此预测精度高,能够满足预测要求。     

基于灰色马尔可夫模型的采煤机生产率的预测

生产率是衡量采煤机工作性能的一项重要指标,对煤矿开采的科学决策以及发展规划具有重要的指导意义.通过建立采煤机生产率的指标评价体系,运用灰色GM (1,1)模型以及灰色马尔可夫模型分别进行了预测,经过比较可发现,灰色马尔可夫模型预测的准确率和预测精度都优于GM(1,1)模型,尤其对波动性和随机性大的数据具有很好的拟合和预测效果,为具有多因素影响的采煤机生产性能预测评价提供了一种有效的途径和方法.     

基于归一化的非等距灰色预测模型

本文提出了一类基于归一化映射的非等距灰色预测GM(1,1)模型,利用定积分得到了背景值的计算公式,弥补了传统的等时距和非等间距GM(1,1)预测模型的不足,提高了灰色预测的精度。实例表明结果理想可靠,有较好的实际意义。     

基于响应不变法的GM(1,1)模型的动态特性分析

GM(1,1)模型的建模过程是由白化微分方程离散化得到差分方程,再由该差分方程估计模型参数.由于离散化引入了误差,导致白化微分方程和差分方程的响应发生了变化.基于响应不变法,提出了一种新的无偏GM(1,1)模型.对基于响应不变法的GM(1,1)模型的动态特性进行了分析,明确了该模型的特性和适用条件.     

BP与GM(1,1)预测隧道涌水对比分析和实证

利用某隧道的涌水监测数据,对比BP神经网络和GM(1,1)灰色数列预测模型两种方法预测结果的差异,以考察其适应性与误差。结果显示,在小样本信息量少的情况下,GM(1,1)预测精度优于BP,但训练样本的精度低于BP;BP的预测结果同隐含层神经元个数密切相关,并存在一最优值;在监测数据较少时,对BP网络进行初始化和预测,每次训练样本的误差都满足要求,但预测值的误差大幅波动。研究表明,监测数据较少时,采用GM(1,1)较合适。通过分析小样本下产生上述结果的原因,提出了在有足够监测数据下,GM(1,1)用于中长期监测的改进方法(GM(1,1)展开或用Verhulst模型)、BP神经网络的改进方法(滑移窗口处理)。     

采场断层活化期望模型的构建及应用

着眼各型断层对煤矿安全的负面干扰,概括采场断层活化期望控制指标体系并关联保护煤柱。用GM(1,1),Verhust,残差GM和GMANN构建数据挖掘模型实现比较准确拓展样本数据,选择成本型或效益型函数去除量纲实现归一。综合关联分析表明,有效隔水层厚度和工作面长度是断层失稳活化主导因素,以接近关联和相似关联研究证明断层倾角与断层活化失稳的耦合关系并未完全显化。经突变级数法给出活化期望系数并把0.88,0.84和0.74作为临界阈值,分级结果相对符合样本实例。应用表明,模型比较准确且相对保真,具备一定研究价值和基本实际意义。     

基于响应不变法的GM(1,1)模型

GM(1,1)模型的建模过程是由白化微分方程离散化得到差分方程,再由该差分方程估计模型参数.由于离散化引入了误差导致白化微分方程和差分方程的响应发生了变化.基于响应不变法,提出了一种新的GM(1,1)模型.该模型具有白指数重合律,它突破了|a|较大时GM(1,1)模型不能应用的禁区,拓广了GM(1,1)模型的应用范围.