基于季节调整和BP神经网络的月度负荷预测

月度电力负荷序列中离群值及节假日因素会影响月度负荷预测的准确性.为此,提出了基于季节调整方法和BP神经网络的月度电力负荷组合预测模型.首先,利用季节调整方法对原始负荷序列进行预处理,消除离群值和春节假日的影响;然后用BP神经网络对回归残差序列建模预测得到预测结果或对季节调整后序列和季节成分序列分别建模预测,并对分量预测结果重构后得到最终预测结果的方法.通过实例对预测效果进行检验,结果表明提出的预测方法的预测表现要优于BP神经网络,SARIMA,支持向量机等模型,可以获得更高的预测精度.     

一种混合建模方法在陀螺漂移预测中的应用研究

陀螺仪作为惯性导航系统的核心惯性器件,其漂移性能直接影响导航的精确性,分析陀螺漂移的变化趋势并预测由漂移所引发的陀螺故障具有重要的意义。提出一种基于灰色理论和平稳时间序列分析的混合建模方法,并将其用于预测陀螺漂移。实验结果表明该混合建模预测方法能够精确地预测陀螺的漂移,从而为陀螺的性能分析和故障预报提供依据。同时与单一预测方法相比,该混合方法具有较强的预测能力。     

基于MCMC模拟的相关系数平稳序列模型及其应用

提出了基于MCMC方法来估计相关系数平稳序列模型的参数;给出基于贝叶斯分布的相关系数平稳序列模型参数的算法;在无信息先验分布下,模拟证明了用此方法估计相关系数平稳序列模型参数的优良效果。最后对实际的广西电网-月负荷数据,分别用基于相关系数平稳序列模型的MCMC方法和极大似然估计法以及基于经典的ARMA模型建模,结果表明采用MCMC方法得到的模型给出的预测是最好的。     

基于RBF网络的混沌时间序列的建模与多步预测

提出将RBF神经网络应用于混沌时间序列的建模与预测中 ,设计了一个三层RBF网络结构 ,说明了RBF网络用于混沌时间序列建模和预测时的基本性质。仿真结果表明 ,RBF网络模型对混沌时间序列有比较强的拟合能力和比较高的一步及多步预测精度。采用RBF网络进行混沌时间序列的建模和预测能够取得比其它方法好得多的效果。     

扎龙湿地面积与土地利用类型变化的相关性分析

湿地面积的大小制约着湿地功能的强弱,由于人类活动的干扰,扎龙湿地土地利用类型有明显变化。通过灰关联分析表明,在扎龙湿地主要土地利用类型中,对扎龙湿地面积影响最大的是居民用地和耕地面积,其次是盐碱地、草地面积的变化。在保证水资源量的前提下,控制湿地内的人口数量、限制耕地的开垦、发展替代产业,应该是保护扎龙湿地的有效措施。表1,参10。     

基于谱相关的干扰抑制滤波器研究

众多的扩频通信抗干扰技术往往把有用扩频信号近似看作平稳随机过程。事实上 ,由于伪码的周期性而导致的循环平稳是扩频信号的一个重要特征。基于一般循环平稳理论 ,详细分析了直接序列扩频信号的谱相关特性 ,并在此基础上讨论了谱相关抗干扰滤波器的设计方法及其自适应形式。该方法通过对被污梁扩频信号先频移、再滤波后相加得到其估值 ,充分利用其不同频谱处的相关性 ,避免了一般抗干扰方法中由干扰建模带来的模型不匹配问题。因此 ,谱相关抗干扰滤波器可用于宽带和窄带干扰抑制。仿真结果说明了方法的有效性     

非平稳时间序列的组合预测建模条件及应用

本文考虑当被预测的时间序列变量为非平稳过程时,由单项预测构成组合预测的条件。研究发现组合预测中的任何一个单项预测,与被预测变量具有协整关系是构成组合预测的重要条件。最后,讨论汇率预测的组合建模问题。     

非平稳时间序列的状态空间建模与预测

本文研究了非平稳时间序列的状态空间建模与预测方法。在建模的过程中,采用了分解模型的方法,从原始时间序列直接建立起状态空间模型,对趋势性建立起随机走动模型,对周期性因素建立了动态谐波模型,从而摆脱了Ｂｏｘ－Ｊｅｎｋｉｎｓ建立ＡＲＩＭＡ模型的繁琐程序。     

运用SAS软件系统对我国农作物受灾及成灾面积的预测分析

运用 SAS软件系统中的一些时间序列建模方法及回归分析方法对我国农作物受灾及成灾面积作了预测分析 ,得到了较高的预测精度 ,为我国的灾害预测提供了一种方便实用的方法 .     

一种基于数据融合的新型GM(1,1)建模研究

基于灰色理论和自适应数据融合技术的研究,提出一种基于自适应数据融合的新型灰预测GM(1,1)模型,并对整个建模过程进行了理论推导。该方法利用自适应数据融合以及累加再生成操作来提高非平稳时间序列的光滑度,从而减少样本序列的随机性,提高重构背景值的精确性以及灰预测GM(1,1)模型的拟合精度和预测精度。最后通过该方法对液浮陀螺仪零漂进行建模仿真,结果表明该方法辨识精度高,优于一般平均值法和灰预测方法,具有良好的应用价值。     

基于小波分解的月径流预测校正模型研究

根据小波分析理论,建立了月径流序列的小波分解预测校正模型。该模型通过小波分解方法将月径流非平稳时间序列分解为多个细节信号序列和一个逼近信号序列,然后运用平稳时间序列的ARMA模型对各信号序列分别进行预测,最后再对各序列预测结果的和进行校正。以长江的宜昌站和寸滩站的月径流资料为例,分别采用ARMA模型、季节性ARIMA模型、BP神经网络模型以及所建立的小波分解预测校正模型进行模拟预测,并讨论了小波分解尺度数对小波分解预测校正模型的影响。结果表明,所建立的小波分解预测校正模型较其它模型具有更高的预测精度,并且尺度数对月径流序列模拟预测的效果没有显著的影响。     

基于EEMD和进化KPCR的复杂时间序列自适应预测建模

针对具有非线性、非平稳、多尺度特性的复杂时间序列, 提出一种基于集合经验模态分解（EEMD） 和进化核主成分回归（KPCR）的自适应预测建模方法. 首先运用能克服传统EMD算法中模态混叠现 象的EEMD算法, 按原始时间序列信号的构成特点将其分解到不同尺度, 然后对不同尺度序列采用 C-C方法重构相空间, 在相空间中运用基于混合核函数的KPCR方法构建预测函数. 同时, 针对不同 尺度序列预测模型的优选问题, 采用粒子群优化（PSO）算法在给定准则下自适应确定各项参数, 最后将不同尺度预测结果集成, 得到实际时间序列的预测值. 通过对国际原油价格的数据进行实 证预测分析, 表明了该方法能够在不同尺度对时间序列的变化趋势进行有效描述, 自适应获取优 化的预测模型. 与现有方法相比, 具有较强的自适应建模能力和较高的预测精度.     

基于EEMD-BP组合模型的区域海平面变化多尺度预测

海平面变化具有非线性、非平稳性以及多时间尺度变化特性,传统的基于时间序列的统计预测模型对于这种变化的预测存在较大局限性,预测结果不够理想.结合集合经验模式分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)与BP (back propagation)神经网络,本文提出一种改进的海平面变化多尺度预测方法——EEMD-BP组合模型.首先利用EEMD分解提取海平面变化序列中具有物理含义的信号并降低噪声影响,得到不同尺度的多个固有模式函数(intrinsic mode functions,IMFs),确定出海平面变化中隐含的周期及趋势;然后利用BP神经网络分别对不同尺度IMF分量建立预测模型分析其未来变化趋势,最后将各IMF分量的预测结果重构,得到海平面变化序列的最终预测值.结果显示:EEMD分解能有效提取海平面变化中隐含的多时间尺度信号,神经网络能较好地预测不同尺度海平面变化趋势.相对于直接利用BP神经网络进行预测(R=0.74,RMSE=37.51 mm,MAE=48.02 mm),EEMD-BP组合模型预测精度显著提高(R=0.88,RMSE=29.23 mm,MAE=37.50 mm).EEMD-BP组合模型首先对海平面变化序列进行平稳化、降噪等处理,再对分解后的不同尺度时间序列分别进行预测,能够有效提高预测精度,为区域海平面变化预测研究提供了一种新方法.     

三江平原粮食生产与沼泽湿地协调发展水平动态分析与评价

为了寻求三江平原农作物播种面积和沼泽湿地面积两者间的合理比例，使之既能保证粮食生产，又能维持沼泽湿地的重要功能，有必要对三江平原粮食生产与沼泽湿地协调发展水平进行动态分析与评价。在获取过去50多年三江平原沼泽湿地面积和农作物播种面积数据的基础上，通过选取表征粮食生产效益和沼泽湿地效益的评价指标，应用模糊数学中的隶属度函数对评价指标进行量化，建立协调发展水平评价模型，对两者协调发展程度进行了动态分析与评价。评价结果显示，20世纪60年代中期的农业生产和沼泽湿地环境是比较协调的。该时期三江平原农作物播种面积为158万hm^2，沼泽湿地面积为282万hm^2。此结果可以作为三江平原沼泽湿地恢复程度的一个参考标准。按高产水平计算，三江平原可提供111077t粮食，而三江平原的生物种类可以恢复到建国初期的95％。图8，参25。     

船测数据非平稳误差的小波预测方法

船测数据的处理精度极大程度地决定了我国航天测控的能力。分析表明,船测数据的混合误差是由次低频的修正残差和高频的随机误差组成的非平稳时间序列。为改进现有修正方法的效果,分析了修正残差和白噪声的小波变换系数特征,并提出了基于小波理论和时序建模技术的混合误差的预测方法。实例和仿真结果表明,该方法比直接使用时序方法的预测误差更小。     

基于改进稀疏KELM的在线非平稳动态系统状态预测方法

本文针对基于核的增量超限学习机(kernel based incremental extreme learning machine,KB-IELM)对非平稳动态系统的时变状态跟踪能力不足的问题,提出一种新型的状态预测方法。通过融合遗忘因子和自适应时变正则化因子构建新的目标函数。通过最小化字典的快速留一交叉验证(fast leave-one-out cross-validation, FLOO-CV)误差,选择具有预定规模的关键节点以构成字典。通过融合遗忘因子,为字典中各关键节点按时间顺序分配不同权重。基于FLOO-CV原则,使用天牛须搜索(beetle antennae search,BAS)算法为不同的非线性区域赋予不同的正则化参数。通过矩阵初等变换和分块求逆,实现核权重向量的在线递推更新。将模型应用于非平稳Mackey-Glass混沌时间序列预测和某型飞机发动机的状态预测。所提算法相比于最新的非平稳在线序列核超限学习机(non-stationary online sequential kernel extreme learning machine,NOS-KELM)和融合自适应正则化因子的在线稀疏核超限学习机(online sparse kernel extreme learning machine with adaptive regulation factor, OSKELM-ARF)两种方法,其训练精度分别提升了66.67%、50.72%、预测精度提升了67.02%、56.34%,最大预测误差减少了67.27%、51.09%,平均相对误差率分别减少了67.18%、59.62%。实验证明所提算法有效提升了在线预测的精度。     

基于改进稀疏KELM的在线非平稳动态系统状态预测方法

本文针对基于核的增量超限学习机(kernel based incremental extreme learning machine，KB-IELM)对非平稳动态系统的时变状态跟踪能力不足的问题，提出一种新型的状态预测方法。通过融合遗忘因子和自适应时变正则化因子构建新的目标函数。通过最小化字典的快速留一交叉验证(fast leave-one-out cross-validation, FLOO-CV)误差，选择具有预定规模的关键节点以构成字典。通过融合遗忘因子，为字典中各关键节点按时间顺序分配不同权重。基于FLOO-CV原则，使用天牛须搜索(beetle antennae search，BAS)算法为不同的非线性区域赋予不同的正则化参数。通过矩阵初等变换和分块求逆，实现核权重向量的在线递推更新。将模型应用于非平稳Mackey-Glass混沌时间序列预测和某型飞机发动机的状态预测。所提算法相比于最新的非平稳在线序列核超限学习机(non-stationary online sequential kernel extreme learning machine，NOS-KELM)和融合自适应正则化因子的在线稀疏核超限学习机(online sparse kernel extreme learning machine with adaptive regulation factor, OSKELM-ARF)两种方法，其训练精度分别提升了66.67%、50.72%、预测精度提升了67.02%、56.34%，最大预测误差减少了67.27%、51.09%，平均相对误差率分别减少了67.18%、59.62%。实验证明所提算法有效提升了在线预测的精度。     

基于多频组合模型的中国区域碳市场价格预测

新兴的中国区域性碳排放市场受到交易制度,异质环境,政策等因素的影响,使碳价呈现出非线性,非平稳,多频率等特征,风险较为突出.研究碳价的预测方法,有利于碳市场风险管理.传统的单一模型不能全面刻画碳价波动特征,论文构建多频率组合预测模型.运用极点对称模态分解方法将碳价时间序列分解为互不耦合的模态分量;将这些分量分为高,中,低频部分,分别选择适合三种不同频率模态下的预测方法NAR(non-linear autoregressive),WNN(wavelet neural network),SVM(support vector machine)确定其输入输出结构以分类预测;利用PSO-SVM集成碳价分类预测结果,发现:与NAR,WNN,SVM,GARCH等单模型相比,论文的多频率组合预测模型精度更高,是一种更为有效的碳价预测方法.     

数据特征驱动的火电产能过剩分解集成预测模型

有机融合数据特征驱动与多模态信息集成建模思想,构建了中国火电行业产能过剩组合预测方法和模型.首先识别火电产能过剩规模时序数据的本质和模式特征,发现其不仅具有非平稳,非线性特征,还呈现高复杂性和突变性;其次采用与数据特征相配的变分模态分解方法将时序数据分解,得到多个分量;然后识别各分量的数据特征,据此选择三次指数平滑-最小二乘支持向量机模型进行预测;最后集成各分量预测结果,得到火电产能过剩规模的最终预测结果.实证检验表明,所构建模型的预测水平精度,方向精度和稳定性均优于目前广泛使用的单一模型和其他组合预测模型.预测结果显示,2020-2022年中国火电产能过剩规模仍处于较高水平,呈先降后升趋势,且体制扭曲仍将是火电产能过剩的决定性因素.