采用三次样条函数拟合蚊媒密度概率分布及其风险评估

目的研究登革热蚊媒MOI风险的概率分布,为更加科学精准开展MOI风险评估提供新方法。方法采用三次样条函数、累积概率分布和Python语言编程对广州市2016—2019年各月MOI监测数据进行拟合分析。结果本研究绘制了广州市1-12月的MOI风险评估概率分布表和分布图。1-12月各月累积概率小于0.01和0.05的MOI临界值分别在7.54~60.12、5.02~34.10之间。该临界值均在1月最低,其次是12月和2月;均在6月份最高,其次是5月和7月。1-12月各月MOI风险等级为传播、暴发和流行的概率分别在5.07%~66.60%、0.25%~36.19%、0.00%~16.80%之间。传播、暴发和流行的风险概率最低值均出现在1月,其次均在2月;最高值分别出现在7月、7月和6月,其次是6月、6月和5月。结论广州市各月的MOI风险概率分布具有显著的季节性消长规律和特征,在开展登革热蚊媒监测评估与控制工作中值得重视。三次样条函数和累积概率分布拟合法为开展MOI风险评估提供了新的分析方法。

配电网理论线损概率分布函数的计算与分析

线损是衡量配电系统节能减排和运行效率的重要指标。随着“双碳”目标的提出,大量随机性和间歇性的可再生能源接入配电网,给配电网的线损计算带来新的挑战。该文从概率角度出发,在基于高斯混合模型的节点注入电流基础上,结合广义非中心卡方分布推导了任意电流分布下配电网理论线损概率分布的解析表达式,并首次给出配电网理论线损的均值、方差和矩生成函数的准确表达式。考虑到理论线损概率分布难以直接计算,提出一种基于Raphaeli级数的线损概率密度函数和累积概率分布函数的数值计算方法。基于IEEE 33节点系统的算例分析表明,提出的线损计算公式能够准确、高效地计算线损均值和概率分布函数。

基于主题概率分布模型的个性化信息推荐系统研究

【目的】传统基于相似度计算的个性化信息推荐系统因算力要求过高、推荐时滞过长等问题,致使其无法在中小型新闻图情领域得到广泛的普及。为了帮助中小型新闻图情机构以较低的成本开展个性化信息的精准推荐服务,构建了一套基于主题概率分布模型的个性化信息推荐系统。【方法】通过数据采集技术实现原始数据语料的采集;通过LDA模型训练实现原始文本信息的分类;通过将用户信息代入LDA模型训练获取用户主题画像;将用户主题画像与文本信息分类相结合实现个性化信息推荐。【结果】经试验验证,该系统推荐时效强,可达毫秒级。通过与用户阅读记录进行比较,该系统的推荐结果均符合用户兴趣主题,具有较高的推荐精准度。【结论】该基于主题概率分布模型的个性化信息推荐系统,能够帮助中小型新闻图情机构以较低的成本开展个性化信息精准推荐服务,具有一定的应用价值。

基于Nakagami分布的风速概率分布拟合研究

准确拟合风速概率分布对估算潜在风场所蕴含的风能具有重要作用。引入二参数Nakagami分布对美国西部涵盖沿海、海岛和内陆的八个站点风速数据进行拟合,并对比瑞丽分布、伽马分布、威布尔分布、对数正态分布、广义极值分布以及JohnsonSB分布,使用决定系数、均方根误差、误差平方和以及Kolmogorov-Smirnov四个拟合指标进行校验。与参数较少的瑞丽分布、伽马分布、对数正态分布以及威布尔分布精度进行比较,Nakagami分布在八个站点的四个拟合指标均值中取得最优的拟合精度。与三参数的广义极值分布以及四参数JohnsonSB分布进行拟合对比,Nakagami分布在四个站点获得最优精度。根据风速数据的统计结果,当站点的平均风速低于3 m/s时,Nakagami比其它分布获得了更高的拟合精度。综合考虑Nakagami简便的计算及较高的拟合精度,其在拟合风速概率分布领域更具优势。

二维曲线型随机变量函数概率分布的计算

利用转换法给出二维曲线型随机变量函数概率分布的求解方法,指出在特殊情形下其与一维连续型随机变量函数概率分布的关系,并举例说明了求解方法的有效性.所给结果为二维曲线型随机变量的相关研究提供了新思路,具有一定的教学参考价值.

船舶低频通信中噪声幅度的概率分布探讨

随着信息时代的到来,海面上航行中的船舶需要进行通信活动。此过程中有大量噪声,造成通信信号时有时无或消失。探究此类噪声,构建一种模型叫非高斯噪声模型,利用其概率分布探讨电磁噪声、越级噪声、串频噪声这三种的概率分布,从而提高船舶低频通信能力。

计算负超几何概率分布的迭代算法

当负超几何分布的中参数变大时,为克服计算其概率分布律时需要计算大阶乘而产生的计算机上溢问题,给出计算概率分布律的简便迭代公式和计算机程序,通过数值分析和比较,验证了递推公式和程序的正确性.

白鹤滩水电站坝肩边坡开挖爆破振动概率分布研究

为科学准确判定岩石高边坡开挖爆破振动的概率分布形式,为岩石高边坡爆破振动幅值和频率的不确定性预测提供科学理论基础,以白鹤滩水电站右岸坝肩岩石高边坡开挖工程为研究背景,对典型开挖程序和爆破方案下的岩石高边坡爆破振动幅值和主频实测数据进行了概率统计分析,研究了岩石高边坡开挖爆破振动幅值和主频的概率分布及其主要特征。研究结果表明:正态分布和Gamma分布模型对岩石高边坡开挖预裂和主爆破质点峰值振速概率分布的拟合效果均较好,岩石高边坡开挖预裂和主爆破质点峰值振速的概率分布较好地服从正态或Gamma分布;Gamma分布模型相较于正态分布模型对岩石高边坡开挖预裂和主爆破振动视主频的概率分布存在明显拟合优势,岩石高边坡开挖预裂和主爆破振动视主频概率分布较好地服从Gamma分布。岩石高边坡预裂爆破质点峰值振速和视主频的平均值大于对应主爆破质点峰值振速和视主频的平均值,预裂爆破质点峰值振速和视主频下四分位~上四分位量值范围分别为5.4~11.6 cm/s和36.7~97.6 Hz,主爆破质点峰值振速和视主频下四分位~上四分位量值范围分别为3.8~8.9 cm/s和26.7~97.6 Hz。研究结果显示,经常采用的正态分布并不一定是岩石高边坡开挖爆破振动幅值或主频的最佳概率分布形式,其他典型岩石高边坡工程爆破振动幅值和主频的概率分布有待进一步研究。

考虑概率分布的分布式光伏无功下垂控制策略

分布式光伏接入配电网逐渐成为趋势,然而大规模分布式光伏并网将引起严重的潮流逆向,导致电压越限和网损增加。针对分布式光伏接入配电网产生的电压越限问题,提出一种考虑概率分布的分布式光伏无功下垂控制策略,首先,考虑光伏出力的概率分布对光伏电站不同光伏单元当前有功功率的影响,评估计算每个光伏逆变器的可用无功容量;然后,根据各光伏单元当前可用无功容量大小对无功下垂系数进行调整,在不牺牲有功功率的情况下最大限度地利用光伏电站的无功支撑能力;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真软件,验证了所提控制策略的有效性。

基于任意概率分布建模与改进混沌多项式展开的概率潮流方法

针对目前概率潮流难以兼顾准确度和速度,且缺乏有效处理任意概率分布源荷数据的手段,提出了基于任意概率分布建模策略和改进混沌多项式展开的概率潮流方法。首先,将系统输入量拟合为概率分布类型库中的概率分布,基于赤池信息量准则选取最优分布,比较最优分布和非参核密度估计的似然估计值确定最终概率分布。其次,为提升最小角回归广义混沌多项式展开的准确度,提出应用伪谱法和矩匹配法获取备选点集合,并使用组合概率窗对其筛选获得最优备选点。然后,对原始概率空间执行拉丁超立方采样获取补充配置点,并与最优备选点结合后得到最终配置点。所提方法在IEEE 30、IEEE 118节点算例中得到验证,在相近耗时下,所提方法的准确度较不确定量化计算框架UQLab推荐算法有显著提升。

管道内检测腐蚀数据概率分布规律研究及应用

腐蚀伴随着管道整个生命周期,管道腐蚀速率评估是管道剩余寿命评估的重要部分,为了提高管道剩余寿命评价的准确性,为制定合理的检测维修周期提供支撑,以某条管道连续两轮漏磁内检测腐蚀数据为基础,并采用最大似然估计法将腐蚀速率与几种常见的概率分布模型进行拟合,通过K-S检验和p-p散点图方法的比较分析,深入研究了该管道径向和轴向腐蚀速率的概率分布规律,发现该管道径向和轴向腐蚀速率的最优分布规律为广义极值分布规律。在此基础上建立了基于概率分布规律的管道剩余寿命评估模型,选取该概率分布模型95%分位数的腐蚀速率作为管道剩余寿命的评估腐蚀速率。分析采用局部腐蚀速率评价方法、最大腐蚀速率评价方法、概率分布腐蚀速率评价方法时5年内需要维修点的数量,结果表明:采用概率分布腐蚀速率评价方法需维修点数量介于局部腐蚀速率评价法和最大腐蚀速率评价法之间,可在一定程度上避免过度维修和维修不及时。

基于C-Vine Copula函数的台风灾害链“风-雨-潮”联合概率分布研究

现有台风灾害链研究大多采用高维对称Copula模型建立多个致灾因子的联合分布,对致灾因子之间非线性、非对称的复杂关联结构探究不足。文章以浙江岛屿城市舟山为例,通过C-VineCopula函数刻画当地台风灾害链“风-雨-潮”之间的复杂依赖关系,利用1979—2018年逐日的最大持续风速、累积降雨量以及最大风暴增水数据估算三者的联合概率分布以及重现期。研究表明:1)风速与降雨量在常规数值区间(非极端情况)具有较强的相关性,最佳联合分布为Frank Copula;风速与风暴增水具有上尾依赖的特征,最佳联合分布为Gumbel Copula;2)降雨量分布在风速条件下显示2处峰值,风暴增水分布在风速条件下近似于均匀,两者之间的最佳联合分布为Gumbel Copula;3)以单变量100 a重现期为例,风速-降雨量与风速-风暴增水组合事件的二维联合重现期分别缩短至29和30 a,而风速-降雨量-风暴增水组合事件的三维联合重现期缩短至17 a。综上,C-VineCopula函数能准确有效地刻画台风灾害链“风-雨-潮”之间的复杂依赖关系,深化对于台风灾害链内在作用机制的理解,为台风灾害风险管理和工程设计提供科学支持。

计及新能源功率概率分布特征的储能配置优化方法

为了降低新能源功率波动对电网的冲击,文章提出了一种计及新能源功率概率分布的储能容量优化配置方法。首先,计算和统计不同时间尺度新能源功率波动量,确定新能源功率概率分布特征;其次,基于新能源功率概率分布特征及并网指标,建立计及时间尺度和功率波动量的储能配置优化模型;再次,基于给定的约束条件和时间尺度,计算波动量满足任意设定概率水平的最小储能充放电调节功率,从而确定储能的额定功率、容量和初始状态;最后,以某地区50 MW光伏电站实测数据进行算例分析。结果表明,此方法只调节不满足波动指标的新能源功率值,不会影响满足条件的功率值,所需储能功率和容量最小,且调节后功率不会出现偏移。

基于概率分布函数的石化装置异常状态早期预警方法

为减少石油化工装置引发泄漏、火灾及爆炸等风险,以典型的催化裂化装置为研究对象,提出一种基于概率分布函数的石化装置异常状态早期预警新方法。通过样条拟合原理,揭示装置压力、温度、流量等运行参数在一段时间内的变化趋势,获取这些参数的偏离速率和偏离量等特征参数。基于威布尔分布确定装置失效概率分布函数,并将提取的特征参数与失效函数相结合,构建包含特征参数的概率分布数学模型。在此基础上,提出一套完整的预警流程,实现催化裂化过程中的实时风险状态评估及异常预警。结果表明:该方法能够在运行参数震荡、阶跃、平缓变化趋势下实现异常预警,相较于传统的仪表系统,该预警方法的时间可提前87~621 s,可解决仪表系统单一阈值报警后异常处置时间有限的弊端。此外,通过对比不同的数据处理方法,发现基于样条拟合的预警模型效果更佳。

红黏土动剪切模量比与阻尼比概率分布特征研究

为探讨红黏土的动力学参数特征,揭示动剪切模量比与阻尼比在典型剪应变条件下的概率分布规律,本文以广西红黏土为研究对象,通过收集整理321组动力特性试验基础数据,给出了广西红黏土在典型剪应变条件下动剪切模量比与阻尼比随剪应变的试验推荐关系曲线,分析了不同概率水准条件下动剪切模量比和阻尼比的不确定性分布形态,并利用Boltzmann曲线给出了不同概率水准下动剪切模量比与阻尼比的上下限值及拟合公式。通过与前人给出的常规土类研究结果进行对比,初步揭示了红黏土动力特性与深度和剪应变的关系规律。研究表明:红黏土动剪切模量比、阻尼比在八组典型剪应变条件的上下限值随超越概率的变化呈现一定的规律,在数学形式上均满足Boltzmann方程。当剪应变在1×10^(-4)~1×10^(-3)时,动剪切模量比与阻尼比离散程度均达到最大。在同一剪应变条件下,随着超越概率的增大,红黏土动剪切模量比与阻尼比上下限之间的差距显著增大。

基于概率分布优选的水电工程施工初期导流风险率估计

科学准确地评估水电工程施工初期导流风险率为施工导流方案决策提供了重要依据。以往风险模型中施工洪水洪峰的随机分布均假设服从P-Ⅲ分布,这会影响导流风险率的精度和可靠性。首先采用K-S检验法对初拟的施工洪水洪峰概率分布类型进行初选,并通过RRMSE、M MAE、QQD值的拟合优度综合评比优选最佳概率分布;然后综合考虑水文、水力随机性,构建基于概率分布优选的施工初期导流风险率计算框架,并给出采用Monte-Carlo方法求解风险率的具体流程;最后对国内两座大型水电工程实例进行应用分析。结果表明,风险率计算框架及求解流程是可行的、有效的;I-MED具有一定的拟合能力,可用于导流风险模拟;两个案例的概率分布排序不同、最佳概率分布不同,进而影响导流风险率大小。研究结果有效拓展了施工导流风险理论框架。

外向型汉语词典词语义项概率分布研究

内向型词典义项的编排是根据词义出现时间的先后安排顺序的,并没有考虑义项使用的频率,有些外向型汉语词典义项的排列基本上参考了内向型词典,这不利于二语学习者学习汉语词汇。因此,本文依据BCC语料库,对《国际中文教育中文水平等级标准》中初等和中等词汇的语义概率进行了统计,在此基础上考察《汉语教与学词典》词义排列顺序,对排序不合理的词语提出排序建议,使词典达到“易查、易懂、易学”的目标,以期为国际中文教育和汉语词汇教学提供参考。

西南地区极端降水时空变化及概率分布特征研究

基于西南地区1961~2012年101个气象站的逐日降水资料,本文研究了该区极端降水的时空变化规律及其概率分布特征。结果表明:西南地区极端降水频数整体呈不明显的下降趋势,气候倾向率仅为−0.14次/10a,但极端降水量对总降水量的贡献率呈极显著增加趋势。西南地区极端降水尽管具有突变特征,但均没有通过显著性水平检验。此外,极端降水具有55a、35a、21a和13a的周期变化规律,且不同周期的振荡能量明显不同。极端降水高值区主要集中在云南西南部、贵州大部和四川盆地中部,其中四川省乐山站的降水量及其变差系数均为高值中心。广义极值GEV分布和Gamma函数分布均能较好地拟合西南地区的极端降水,但Gamma函数分布的拟合效果更优。Based on the daily precipitation data from 101 meteorological stations, this paper investigates the spatial and temporal characteristics of extreme precipitation and analyzes its probability distribution characteristics in Southwest China from 1961 to 2012. The results show that the overall frequency of extreme precipitation in the southwest region showed an insignificant downward trend, with a climate inclination rate of only −0.14 times per ten years, but the contribution rate of extreme precipitation to total precipitation showed a significant increasing trend. Extreme precipitation had mutation characteristics in the Southwest, but none of them had passed the significance level test. Extreme precipitation exhibited periodic variation patterns with cycles of 55a, 35a, 21a, and 13a, and the oscillation energies of different periods were significantly different. High values of extreme precipitation are mainly concentrated in the southwest of Yunnan, the majority of Guizhou, and the central Sichuan Basin, with Leshan station in Sichuan province being the center of high values for both precipitation amount and its coefficient of variation. The Generalized Extreme Value (GEV) distribution and the Gamma function distribution both exhibit excellent fitting performance for extreme precipitation in the southwestern region, with the Gamma function distribution demonstrating a superior fit.

基于风光出力累积概率分布的新能源消纳规划方法

风光电出力过程的随机性、间歇性、波动性等特点导致风光电难以被电网消纳,利用水力发电迅速且可调节的优点,可弥补风光电出力的缺陷。笔者提出水电平衡风电和光伏的原理,以电力电量平衡、不弃水调峰和能源基地总发电过程平稳为原则,结合风光出力累积概率分布,推导风光弃电计算公式,得到不同风光装机规模和比例下的弃电率。通过与PSO结果比较,表明两种方法下的风光弃电量误差在5%以内,从而验证该方法的有效性和实用性。以上述理论为基础,分析雅砻江下游电源规划,其研究为大规模新能源消纳提供一种可行的方法。

基于场景概率分布不确定性和概率组合场景性能的微电网鲁棒经济优化

针对孤岛型微电网内可再生能源和负荷的不确定性,提出基于场景概率分布的不确定性和概率组合场景性能的微电网鲁棒经济优化方法。采用K-means聚类方法对大量历史数据进行预处理,构建数据驱动场景概率分布模糊集。在日前计划阶段引入二进制展开技术,对连续变量形式的概率组合系数进行离散化,简捷有效地参数化最恶劣场景搜索的密集度和搜索区间,使得最恶劣场景的搜索范围从不确定集边界有效扩展至不确定集内部,从而搜索出最恶劣的概率组合场景;通过优化最恶劣概率组合场景性能,计算出微电网运行日前优化解。接着在日内调度阶段利用新能源和负荷的实时测量数据,对部分日前计划优化解进行二次优化调整,提高微电网控制方案的经济性和鲁棒性。仿真算例验证所提方法的有效性。