离散GM(1,1)参数估计的三种方法比较

针对离散灰色模型GM(1,1)中参数估计方法及模型稳定性问题,选取3种估计参数的方法进行讨论——最小二乘法、最小一乘法和累积法;为了更好地比较不同估计方法的差异,统一赋以相同的初值,并以拟合误差、关联度和条件数作为评价指标,借助MATLAB软件对两类实例数据进行分析——递增序列和递减序列;实验结果表明:在误差方面,累积法优于最小一乘和最小二乘,在模型稳定性方面,累积法优于最小二乘法,总之,对于递增和递减序列数据,累积法估计GM(1,1)中参数最优。     

基于非线性最小一乘GM(1,1)模型研究

针对灰色GM(1,1)模型参数估计采用的最小二乘法的抗差能力不强,以及原始数据含少量粗差时影响到累加生成的数据进而可能导致参数估计偏差很大,提出对原始数据直接应用具有较强稳健性的最小一乘来估计参数,对非线性的还原函数进行线性化再利用最小一乘来估计参数。实验结果表明对于严格满足纯指数序列的数据,文章提出的算法要优于传统模型和文献提出的FGM(1,1)模型,几乎达到无偏的效果,并且在含少量粗差时不受粗差干扰。     

GM(1,1)模型的改进

由于最小二乘法的稳健性有一定的局限性,使得GM(1,1)模型的拟合精度有时并不理想.为提高预测精度,在分析比较最小一乘法和最小二乘法优缺点的基础上,改变了GM(1,1)模型的参数估计方法,用普通最小一乘法和折扣最小一乘法代替了原来的最小二乘法.最后通过实例验证了该改进方法的有效性.结果表明,改进的GM(1,1)模型准确度有较大提高.     

一种优化GM(1,1)模型及其应用

在优化背景值的基础上,针对传统灰色GM(1,1)模型参数估计的最小二乘算法稳健性较差的情况,提出基于全最小一乘准则的灰色GM(1,1)模型参数估计算法,同时将初始条件进行优化,从而得到了一个背景值、初始条件和模型参数同时优化的灰色GM(1,1)模型.最后,应用实例说明了优化灰色GM(1,1)模型的可行性与有效性.     

基于最小二乘法的GM(1,1)模型在人口预测中的应用

作者先对问题进行分析,在明白要采取灰色系统理论来处理该问题原因的前提下,运用普通的GM(1,1)模型的知识,通过优化GM(1,1)模型(下称模型一)、新陈代谢GM(1,1)模型(下称模型二),鉴于此,采用最小二乘法对模型一和模型二预测出的两组数据,以及实际数据进行拟合,得到了关于模型一,模型二的两个系数,然后用这样的两个系数,重新组合模型一,模型二,得到了第三个模型,即基于最小二乘法的GM(1,1)模型(下称模型三),再一次的进行预测。三个模型的预测数据进行比较,显然是模型三的误差最小,认为模型三最符合实际。并以基于最小二乘法的GM(1,1)模型的预测数据作为最终的结果。     

基坑变形预测的灰色二次优化模型

为了提高GM(1,1)模型在基坑变形分析中的预测精度,采用三种方法对背景值改进的GM(1,1)模型进行优化,包括:对初始值添加修正项,使其符合最小二乘法的思想;对时间响应式参数添加修正项,解决近似指数序列下改进GM(1,1)模型的背景值实用性问题;对基坑变形数据进行直接建模,使其适应于基坑变形的发展。建立了基坑变形预测的二次优化GM(1,1)模型,将该模型应用于基坑变形预测实例中,结果显示再次优化后的模型具有较高的预测精度,具有较好的工程应用价值。     

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%。     

灰色模型GM(1,1)的稳健算法及其应用

将最小一乘法应用于微分方程变量参数求解,建立稳健灰色模型RGM(1,1),并将其应用于建筑物沉降预报和比较.研究和实际应用表明：稳健灰色模型RGM(1,1)比常规灰色模型GM(1,1)具有更好的抗干扰性能和受异常点影响小的优点,根据少量的观测数据建立的RGM(1,1)模型有更好的预报应用价值.     

数控机床热误差变参数GM(1,1)的建模

为提高数控机床的加工精度,减少热误差对零件加工质量的影响,对热误差变参数灰色GM(1,1)在线预测模型进行研究.变参数灰色GM(1,1)在线预测模型能直接运用热误差时间序列值进行单序列建模,并给出模型参数的逐步迭代公式,根据不断输入的新数据,变参数模型能利用迭代公式,及时修正模型参数.以某精密卧式加工中心为研究对象,对所提出的变参数灰色GM(1,1)模型进行应用验证,并与传统的,1)模型和新陈代谢GM(1,1)模型进行对比研究.对比分析的结果表明:变参数灰色GM(1,1)模型很好地解决了传统的GM(1,1)模型难以预测大样本数据和非线性变化趋势的问题,且比新陈代谢GM(1,1)模型建模运算量小、求解时间短.变参数灰色GM(1,1)模型的预测值与实验结果对比表明,该模型预测精度高、通用性好,适用于机床热误差建模预测,进而提高机床的加工精度.     

半参数GM(1,1)模型参数辨识及滑坡变形预测

针对利用传统GM(1,1)模型进行滑坡变形预测时存有较大的局限性及模型误差的问题,引入半参数理论对其进行改进.构建基于半参数模式的GM(1,1)滑坡预测模型,以补偿最小二乘为约束条件,对半参数GM(1,1)模型的灰参数a和b进行辨识;并对影响半参数模型求解的关键参数正则矩阵R和平滑参数α进行优选,最后将半参数GM(1,1)模型用于茅坪和古树屋滑坡变形预测.研究结果表明:基于半参数的GM(1,1)模型拟合精度较高,预测结果正确可靠,能够反映滑坡变形位移的发展趋势.     

反向累积法GM(2,1)模型及其病态性研究

文章运用灰色系统理论,从GM(2,1)模型的构造原理出发,提出反向累积法的新概念,给出了新的参数估计方式,从而代替最小二乘法求解系统参数.该方法降低了计算量,避免了采用最小二乘法时复杂的矩阵运算,同时对GM(2,1)模型初值的选取缺乏科学性的问题进行了解决.为了解决矩阵的病态性问题,引入数乘变换分析反向累积法GM(2,...     

一个基于背景值和初始条件优化的GM(1,1)模型

背景值和初始条件对GM(1,1)模型的拟合和预测有着极大的影响,通过优化模型的背景值,赋予边值条件为修正形式x (1) (n)+β,利用原始序列新预测值的误差在最小二乘意义下最小准则,从而得到了一个新改进的GM(1,1)优化模型.最后,通过计算实例验证了该优化模型具有极高的预测和模拟精度.     

电力系统可靠性原始参数的优化GM(1,1)预测

考虑到可靠性原始参数的缺乏对电力系统可靠性评估结果的真实性和有效性影响很大,用优化的GM(1,1)模型预测可靠性原始参数,开发小样本系统。优化的GM(1,1)模型在以最小二乘法优化初值的基础上,分别求取不同时间段的原始参数序列的拟合数列,再以各拟合数列与原始数列之间的模糊贴近度为权重系数对预测值进行优化加权组合。此模型既能体现数据的最新变化态势,又能体现总体发展趋势,充分挖掘原始参数包含的信息量,克服传统GM(1,1)模型预测可靠性参数随预测点推移预测精度下降较快的缺点,尤其适用于新投入元件可靠性原始参数的多点预测。     

END序列下半参数回归模型估计的相合性

研究误差为END序列的半参数回归模型y_i=x_iβ+g(t_i)+σ_iε_i(i=1,2,…,n).应用加权估计与最小二乘估计方法,建立未知参数β和未知函数g的最小二乘估计与加权最小二乘估计的估计量.利用END序列的Rosenthal不等式以及截尾的方法证明p(p1)阶矩的相合性.     

GM（1,1）模型参数估算的新方法及其应用

通过对传统的GM（1,1）模型进行了分析,指出了GM(1,1）模型实质是指数预测模型,提出了一种新的参数估算法（最小二乘法）,用这种新方法估算GM（1,1）的参数,并通过一个实际例子进行了分析。     

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。     

PA误差下的半参数回归模型估计的矩相合性

在误差为正相协(PA)序列情形下,利用最小二乘法和一般非参数统计方法,在适当的条件下,证明了半参数回归模型估计量具有矩相合性.     

基于优化的GM(1,1)模型在我国人口预测中的应用

GM(1,1)预测模型一直是灰色系统理论研究者关注的热点.在已有灰色理论的基础上,利用“最小二乘法”确定GM(1,1)白化函数的时间响应函数中的常数c,摒弃了传统GM(1,1)把原始序列x(0)(1)作为初始条件的做法,从而构建了GM(1,1)的优化模型.最后,以我国人口总数的预测为例,进行两类预测模型的模拟精度比较,并进行了预测,得到优化的GM(1,1)模型进行预测得到的精度较高.     

鞅差误差下纵向数据半参数模型的均方相合性

文章考虑了误差为鞅差序列下的纵向数据半参数回归模型,基于广义最小二乘法和非参数权函数方法分别给出了模型中未知参数β和未知函数g(.)的估计,在适当条件下,证明了β和g(.)估计量的均方相合性。     

灰色理论在高路堤沉降预测中的应用

运用灰色理论中的GM(1,1)模型对高路堤的沉降进行了预测,取沉降观测点在相同观测时段内的沉降量为原始序列,将其作1次累加生成1次累加序列,根据GM(1,1)模型建立灰色微分方程,其参数由最小二乘法得出,解微分方程可得方程的时间响应序列,也就是所预测的随时间而变化的沉降值.并采用后验差法对模型的可靠性进行了检验.通过对京珠高速公路某段高路堤线性填土期和静载期实测沉降数据的分析,证明将灰色理论应用于预测高路堤不同填筑时期的沉降量是可行的;在实际运用过程中,为了获得更准确的结果,应不断代入新近的实测数据.