基于灰色GM(0,N)法的测井预测岩石可钻性研究

常规的岩石可钻性测井预测模型都是基于回归分析而建立起来的。由于回归分析直接利用原始数据或对原始数据作了标准化处理、对数变换后进行建模,以致其模型精度不高。而灰色GM(0,N)模型通过对原始数据进行累加生成所得的灰色模块来建立模型,这在一定程度上弱化了原始数据的随机性。为此,文章提出了一种基于灰色GM(0,N)理论利用测井资料求取岩石可钻性的实用方法。该方法从测井信息与岩石可钻性的内在关系出发,选用与岩石可钻性密切相关的多个测井参数,通过灰色GM(0,N)技术建立岩石可钻性的预测模型。室内试验表明,该模型能进一步提高岩石可钻性的预测精度,能满足钻井工程的实际需要,可以很方便地建立某地区的岩石可钻性剖面并掌握其分布规律。将该法应用于SC油田Du4井的测井资料处理中,为邻井及时地提供了较为准确的地层岩石可钻性剖面,也为该区的新井钻头选型提供了科学依据。

GM(0,N)灰色预测模型在云南小春作物产量预报中的应用

利用1972-2004年的云南小春作物单产和与其灰关联度最优的10个气象因子时间序列,采用原始序列和残差序列进行GM(0,N)预测建模,对云南小春作物产量趋势进行预测。结果表明:通过残差修正后所建立的云南省小春作物产量预测模型适用于产量趋势预报,通过了小概率统计检验,预报结果有一定的参考价值。

优选GM(0,N)模型在大连市城区需水预测中的应用

重点考虑历史资料代表性和社会经济发展不确定性对大连市城区进行需水预测,即先对研究区域历史资料代表性进行审查,审查结果表明1995、2000年资料代表性不足;再经灰色关联分析法和模型物理意义审核两轮筛选,最终保留5个主要相关因子用于需水预测建模;最后采用资料代表性稍有差异的两组数据,基于GM（0,N）构建了需水预测对比模型,结果表明选取代表性更强的资料有利于提高预测精度。此外,考虑社会经济发展不确定性影响,给出了三种发展模式下的大连市社会经济发展指标预测值,利用优选出的GM（0,N）模型预测大连市城区2020、2030年需水量将分别达到11.84×108~13.43×108 m3、14.06×108~16.23×108 m3。

GM(0,N)模型在湿地面积预测中的应用——以莫莫格湿地为例

预测未来年度湿地面积,对研究湿地生境变化趋势、保护湿地有重要作用。建立灰度GM(0,N)模型旨在提供一种简便的方法,预测湿地水面面积大小。首先应用灰色关联度分析模型,量化确定了对湿地面积影响程度较大的相关因素,分别是:莫莫格湿地年降水量、嫩江径流量、洮儿河径流量。利用这三个相关因素建立了GM(0,N)预测模型,对莫莫格湿地面积进行了模拟预测。为了提高精度,对GM(0,N)模型进行了修正。利用残差和后验差检验方法对模型作了可靠度分析,检测结果显示:修正的GM(0,N)模型平均相对误差9.1%,后验差检验等级为1级,多元线性回归模型平均相对误差15.5%,说明灰度预测模型对于莫莫格湿地水面面积预测具有一定优势。

梳棉工艺对单纱强力影响的灰色GM(0,N)预测模型

梳棉工序中刺辊与给棉罗拉、锡林与刺辊、锡林与道夫的线速度比配合不当将会造成纤维的损伤,影响纱线强力。运用灰色关联分析刺辊与给棉罗拉、锡林与刺辊、锡林与道夫的线速度比与单纱强力的关联度,并且建立GM(0,N)单纱强力的预测模型。结果表明:刺辊与给棉罗拉、锡林与刺辊、锡林与道夫的线速度比均影响单纱强力,其关联度分别为0.789 5、0.609 2、0.613 7;GM(0,3)预测模型相对误差超过5.00%,误差不符合精度要求;经残差修正后,GM(0,3)预测模型的相对误差均小于5.00%,再经小误差概率检验残差修正后的GM(0,3)预测模型的精度为二级,模型合格。

基于修正GM(0,N)模型的情报雷达购置费预测

针对情报雷达购置费用估算方面存在预测周期短、适用范围小及估算误差大等问题,构建雷达装备性能指标体系,提出基于相似关联的修正GM(0,N)预测模型.该方法通过建立费用估算建模数据矩阵,运用灰色关联分析和相似关联分析对数据矩阵进行重构,引入精度检验和残差修正对预测结果进行修正.实例分析表明,该方法是有效的;与线性回归模型和传统GM(0,N)模型相比,该修正GM(0,N)预测模型使估算结果更准确.

基于灰色系统理论的油气管道腐蚀速率预测

随着海洋油气资源的进一步开发,更多的海底管道开始投入使用,为了保证安全生产和海洋环境不被污染,对海底管道腐蚀速率的研究至关重要。目前有许多学者针对海底管道腐蚀速率开展了研究,除了传统的实验方法,也有许多数学预测方法被使用。本文建立了基于灰色系统理论的GM(0,6)和GM(1,6)两种模型对海底管道腐蚀速率进行研究,对比了两种模型的预测精度,结果表明GM(0,6)模型预测精度更高,平均相对误差为2.98%。

灰色系统理论在煤层气含量预测中的应用

煤层含气量是一个受多因素影响的反映煤层含气性的定量指标。以晋城矿区为例,根据煤层气地质基本理论,利用改进的斜率关联度法,分析了煤层气含量的影响因素;进而,由灰色多变量静态模型GM(0,N)预测了煤层气含量,并与多元回归分析的结果进行比较。结果表明,用改进斜率关联度进行灰色关联分析所确定的煤层气含量的主要影响因素是可信的;由GM(0,N)模型预测煤层含气量所需样本数据少,原理简单,计算方便,且预测精度较高。

基于GM(0,N)模型的三元区间数序列预测

在工程和经济领域,很多数据序列具有很强的振荡性,这些振荡序列用区间数表示将包含更多信息.三元区间数不仅包含系统特征的上下界,还在中间增加一个偏好值,对三元区间数序列的预测研究具有很好的应用价值.为了使灰色模型GM(0, N)能够直接对三元区间数序列建模,改进了GM(0, N)模型方程的参数设置,将整体贡献系数和滞后项系数取为精确数,而将线性修正项系数和补偿系数设为三元区间数,从而对三元区间数的不同界点进行线性修正和补偿.进一步,为了提高对振荡序列的预测精度,结合马尔科夫预测和序列转换方法对模型的预测序列进行修正.通过对我国用电量和社会消费品零售总额的预测,表明了所提出的三元区间数多变量灰色模型比单变量灰色模型和区间数序列转换为精确数序列再预测的方法效果更好.

基于顾客满意度感知要素的需求预测模型

随着顾客主导型市场的发展,顾客满意度对未来市场需求的影响日益显著,为提高需求预测的准确性,构建了考虑顾客感知要素的多变量灰色组合需求预测模型。引入改进的灰色关联分析方法对与需求变化有关的质量、性能、服务等顾客感知要素的重要度进行分析。对由单变量灰色模型的派生形式GM(1,1,x^((0)))得到的各自变量因子的初始预测值进行加权Markov模型修正,以确定多变量灰色模型的派生形式GM(1,N,x^((0)))的输入量,预测未来需求趋势。以某企业发动机产品的需求预测为例,证明了该方法的适用性和有效性。

秸秆类生物质灰软化温度的灰预测模型研究

根据秸秆类生物质灰成分和灰软化温度实测数据构成的数据样本,采用灰色关联度分析法研究灰成分对灰软化温度的影响,建立灰软化温度GM(0,8)预测模型。结果表明:该预测模型预测精度较高,适用于预测秸秆类生物质灰软化温度,具有工程应用价值。

基于最优组合模型的中国天然气需求量预测

为了精准预测天然气需求量,挖掘有效影响因素,避免天然气需求量受繁多动态非线性因素的影响,在分析灰色相对关联度模型的基础上,从GDP、产业结构、人口发展、能源消费总量、能源消费结构、环境规制、单位能耗、收入水平等8个影响因素中,挖掘出6个有效因素,建立了多元线性回归模型和灰色GM(0,N)模型,并以此构建最优组合预测模型,对天然气需求量进行预测。研究结果表明:(1)中国天然气需求量的有效驱动因素包括GDP、人口发展、能源消费总量、单位能耗、能源消费结构、收入水平;(2) GDP发展对天然气需求量增长贡献最大,GDP的增长可促进天然气需求量增加;(3)基于多因素构建的最优组合模型能进一步降低预测误差平方和,具有良好的非线性逼近预测性能;(4)受能源革命、技术进步及经济环境的影响,预测2021—2025年中国天然气需求量增长率呈下降趋势,到2025年中国天然气需求量将达到4 548×10^(8)m^(3)。

利用灰色模型预测储层孔隙度

认为储层孔隙度与测井数据间的关系属于典型的灰色系统。给出了利用岩心孔隙度和测井数据建立GM(0,N)模型的计算步骤和应用实例。将GM(0,N)模型与多元线性回归模型相比较,发现GM(0,N)模型具有模型简单,建模数据量小,计算量小等特点。

基于灰色系统与测井方法的煤层气含量预测及应用

煤层气含量是评价煤储层的一个重要参数。本文将灰色系统用于煤层测井曲线,利用改进的斜率关联度法,分析了对煤层气含量敏感的测井曲线序列;对正关联相关的测井曲线序列利用灰色多变量静态模型GM(0,N)预测煤层气含量。并以沁水煤田为例,将预测结果与多元回归模型分析的结果进行比较并对本文方法模型的实用性进行研究分析。结果表明,应用改进的斜率关联度对测井曲线与煤层气含量进行灰色关联分析能更充分开发测井曲线与煤层气含量的关系;用GM(0,N)模型预测煤层气含量比多元回归模型预测的结果更精确,且本文模型更为强健,可在样本数据相对较少的情况下有效预测煤层气含量曲线,结果可信度高,具有实际应用价值。

基于灰色模型的原油管道蜡沉积速率预测

基于灰色模型理论和建模思想,GM(0,N)模型可计算多个影响因素间相互作用的拟合和预测结果,建立GM(0,5)模型并与黄启玉模型进行误差对比分析,对原油管道蜡沉积速率进行预测。拟合出GM(0,5)模型蜡沉积速率平均相对误差为0.8855%,预测出GM(0,5)模型蜡沉积速率平均相对误差为15.0369%,精度都远优于黄启玉模型。对GM(0,5)蜡沉积速率的灰色参数分析,浓度梯度、温度梯度这两个影响因素对蜡沉积速率影响最大。结果表明:在原油管道蜡沉积速率的预测方面,GM(0,5)模型效果更佳。

改进的灰色预测模型在区域用水总量预测中的应用

为了探讨用水总量的变化是否适应区域经济的发展要求,探讨灰色预测模型在用水总量预测中的适用性及预测精度,基于灰色理论建立了用水总量灰色预测模型,并对区域未来用水总量进行了预测。通过太湖流域用水总量与相关因素间的灰色关联度分析,选取了人口数量、降雨量等6个因素作为主要预测因子,建立了用弱化算子处理方法改进后的太湖流域用水总量预测灰色GM(0,N)模型;将此模型与传统灰色GM(0,N)模型、多元回归模型对太湖流域2003—2015年的用水总量模拟结果进行对比分析,验证了改进后灰色预测模型的合理性及适用性。最后,运用改进后的GM(0,N)模型对太湖流域2016—2020年的用水量进行了预测,预测结果与流域最严格水资源管理实施目标及水资源可持续利用战略需求基本相符。该研究可为流域水资源承载力预警以及水的中长期供求规划等提供参考依据。

基于灰色预测滑模控制的鲁棒飞行控制器设计

为了解决近空间可变翼飞行器大包络飞行以及小翼伸缩过程中受到不确定性参数和未知外部干扰的问题,第一次将灰色理论引入飞行控制领域。首先对飞行器的非线性模型不确定性参数进行分析,利用灰色GM(0,N)模型精确预测不确定性参数和外部干扰;然后根据所预测的数值,设计了基于灰色预测滑模控制的鲁棒飞行器,从而有效补偿不确定性参数和外部干扰对飞行器的影响。仿真结果表明,灰色GM(0,N)模型能够有效预测不确定性参数和未知外部干扰,并通过所设计的飞行控制器补偿其影响,保证了飞行器的稳定性和鲁棒性。

外周血中性粒细胞与淋巴细胞比率和血小板与淋巴细胞比率与乳腺癌新辅助化疗患者预后的关系

目的评价乳腺癌患者新辅助化疗(NAC)前外周血中性粒细胞与淋巴细胞比率(NLR)和血小板与淋巴细胞比率(PLR)与其DFS的关系。方法回顾性分析2013年1月至2015年3月期间在重庆医科大学附属第一医院确诊并接受NAC的283例乳腺癌患者临床资料。分别将约登指数最大值对应的NLR值和PLR值作为截断值,按≥截断值和<截断值分为高、低比值组。采用Log-rank检验和Cox比例风险回归模型分析患者治疗前外周血NLR和PLR水平与其DFS的关系。结果约登指数最大值对应的NLR值和PLR值分别为1.8和130.0,以之为截断值,将患者分为高NLR(≥1.8)组180例和低NLR(<1.8)组103例,以及高PLR(≥130.0)组130例和低PLR(<130.0)组153例。中位随访30个月(5~46个月),高NLR组患者中位DFS较低NLR组短(27.0个月比34.0个月,Log-rank检验:χ~2=26.25,P<0.001);高PLR组患者中位DFS较低PLR组短(27.5个月比32.0个月,Log-rank检验:χ~2=28.32,P<0.001)。在NAC后未达到p CR的239例患者中,高NLR组患者(n=161)DFS较低NLR组(n=78)差(HR=2.84,95%CI=1.43~4.45,P=0.002),高PLR组患者(n=118)DFS也较低PLR组(n=121)差(HR=2.62,95%CI=1.51~4.61,P=0.001)。多因素Cox比例风险回归分析显示,有生育史(HR=3.90,95%CI=1.28~11.87,P=0.016)和高PLR(HR=1.01,95%CI=1.00~1.02,P=0.004)是接受NAC的乳腺癌患者DFS的不良预后因素,而高NLR不是独立预后影响因素。结论乳腺癌患者NAC前外周血高水平NLR和PLR预示其预后较差,PLR为独立危险因素。

基于灰色补偿反步法的机动指令跟踪控制

基于三自由度飞行动力学模型和运动学模型,提出了一种带有灰色补偿的反步(Back-stepping)控制方法,以实现某些预定的战术机动动作。首先,将飞行动力学模型和运动学模型分解成3个轴方向的相对简单的子系统;然后,针对3个子系统采用反步法分别设计出模型中没有干扰时的控制律,并采用GM(0,N)预测模型对不确定部分的模型参数进行辨识,进一步根据估计出的参数设计灰色补偿控制律;最后,根据3个子系统设计出的控制律解算出同时满足3个子系统渐进稳定的控制输入,这样使得整个系统渐进稳定。仿真结果表明,GM(0,N)预测模型能精确预测不确定模型参数,该算法能够高效实现预定的战术机动动作。