基于区间标度的群体ANP决策方法

ANP法是一种关于复杂决策问题的有效求解方法。针对传统ANP理论存在"元素相对重要性表达问题"和"群决策问题"的两大固有缺陷,运用"区间标度"代替"点估计",采用C-OWA算子集结群体偏好,提出了基于区间标度的群体ANP决策方法。最后,通过实例分析表明了该方法的有效性和可行性。

基于线性规划的区间标度层次分析法

将传统的层次分析法由“点”标度扩展到区间标度,得到区间标度层次分析法.基于区间判断矩阵的权向量的可行域,对其进行一致性检验.并讨论了区间向量的标准化问题,建立了求解区间判断矩阵的区间权向量的线性规划模型.通过两个线性规划模型,自下而上计算各方案相对于各指标的组合区间权重,并给出了区间层次总排序的算法.算例验证了方法的有效性.

动态区间标度下的群组序关系评价法及其应用

传统的区间标度群组序关系评价法在求解静态综合评价问题时具有简便、直观、易计算的特点,但对于求解动态综合评价问题尤其是对于属性权重不确定的情形还具有一定的不适应性。鉴于此,对上述问题进行了研究,提出了一种新的动态区间标度下的群组序关系评价法。通过实例表明该方法计算简便、思路清晰、应用范围更广且更贴近实际。

一种识别关联维数无标度区间的新方法

在计算关联维数过程中,为了减少人为因素识别无标度区间带来的误差,提出一种基于模拟退火遗传模糊C均值聚类识别无标度区间的新方法.该方法根据无标度区间对应曲线的二阶导数在零附近波动的变化特征,利用分类算法进行识别.首先对双对数关联积分的离散数据进行二阶差分;然后利用模拟退火遗传模糊C均值聚类方法对该数据进行分类,选出在零附近波动的数据;再剔除粗大误差保留有效数据;最后进行统计分析识别出线性度最好的作为无标度区间.应用新方法对两个著名的混沌系统Lorenz和Henon进行了仿真,计算结果与理论值非常符合.实验表明,所提出的新方法与主观识别、K-means和2-means方法比较,可以有效自动识别无标度区间,减少误差,计算结果更加精确.

一种新的振动信号分形无标度区间识别方法

为了提高振动信号关联维数计算的准确程度,提出了一种识别分形无标度区间的新方法。该方法首先采用圆拟合、求切线斜率的方法求出相关积分双对数曲线上各点的斜率,得到斜率变化曲线;其次基于斜率变化曲线不同区间内的相关系数进行线性度判断及显著性检验,保留其中线性度较好、相关程度较高的区域;最后选择其中方差最小的区间作为该振动信号的分形无标度区间。整个识别过程中无需任何人工干预,可以交由计算机自动完成,从而避免了主观因素对分形无标度区间识别以及关联维数计算结果的影响。应用该方法对Lorenz吸引子及实测振动信号进行了关联维数值的计算,计算结果验证了该方法的准确性和有效性。

用电设备安全评估的改进区间层次分析法

用户侧用电设备安全评估是排查用电设备安全隐患和预防用电安全事故的关键所在。首先,对用户侧用电设备分类并提出A类、B类、C类、D类4类用电设备安全评估指标,在此基础上将改进区间层次分析法IIAHP(improved interval analytic hierarchy process)应用于用电设备安全评估。为了解决区间算法固有的保守性和计算复杂性,再通过引入权重因子θ把区间的不确定性问题转化成为确定性问题;最后,通过与传统AHP方法比对,验证了改进的区间层次分析法的可行性,为我国用户侧用电安全评估的推广应用提供借鉴。

油气集输过程产量重标度极差分析方法

针对实际油气集输过程中一定时间区间内平均产量基本稳定,但瞬时产量在小尺度范围内尚有波动的情形,利用分形理论和时间序列统计分析相结合的方法,提出了基于分形无标度区间的集输过程产量时间跨度分析模型。利用该模型,对辽河油田3个采油小站的产量进行了分析计算。计算结果表明,集输过程产量时间序列变化在无标度区间内具有分形特征,无标度区间在1~10 000 s范围内,以天为标度间距过大,依本研究计算结果分形特征会消失。各小站集输过程产量时间序列Hurst指数均小于0.5,说明油气集输过程产量变化具有反持续性。研究结果表明利用重标度极差分析（即R/S分析）模型分析油气集输过程产量时间跨度变化规律是可行的。

基于最优传递矩阵的层次分析法在桥梁震害评估中的应用

影响桥梁抗震性能的因素众多,鉴于传统的定量方法无法精确权衡各因素的影响程度,因此,考虑将不确定型层次分析法引入桥梁的震害评估中,对区间标度的合理选择作了简要讨论,运用1～9标度采集数据,兼顾10/10～18/2标度的精确性,对初始判断矩阵进行折算。利用最优传递矩阵的概念,对传统的AHP进行改进,直接求出各指标的权重值。并将此方法应用到实例当中,建立基于地震波、墩台基础、支座、结构因素、环境因素等多因素影响下的桥梁震害评估模型,得到桥梁最终的综合评估值。

工业设计方案决策的异构信息融合方法

为有效融合工业设计方案决策中的异构信息,引入云模型处理定性语言评价,基于黄金分割方法将语言信息量化为云模型的数字特征,分别构建语言值、区间数和实数相对优势矩阵。考虑决策过程的模糊性与不确定性,将决策属性判断的自然语言采用区间标度量化,构建非线性优化模型求解最优决策属性权重,以最大似然估计实现群体决策的区间标度集结,通过综合效用函数计算工业设计方案优劣。以某型指挥用控制台工业设计方案决策为例,验证了所提方法能够有效融合异构决策信息,辅助工业设计师和决策者准确把控意见并进行方案优选。

流域地貌形态特征多重分形算法研究

为研究流域地貌形态特征的量化指标,提出基于高程分布概率的多重分形计算模型,结合大理河岔巴沟流域和大堡岔流域DEM数据进行多重分形计算,对流域地貌形态特征多重分形谱的表征意义进行了探讨。结果表明:流域地貌形态特征多重分形谱可以更加敏感、更加全面地对流域地貌形态的总体特征进行描述;多重分形谱的顶点对应简单分形的容量维,多重分形谱的宽度可以定量表征流域表面的起伏程度,多重分形谱的端点维数的差别可以间接地反映流域峰谷数目的比例;流域地貌形态特征多重分形谱能够分层次地刻画流域内部的精细结构,从而更加突出地表现异常局部地貌变化特征;流域地貌形态特征多重分形谱的无标度区间的合理范围,应该确定为DEM像元尺度到流域最大高程值的1.5倍左右最为合适。

G—P算法的改进及其应用

给出了可用于G—P算法的两种改进型等价的距离公式,求出了距离递推公式,改进了G—P算法。文中提出了确定无标度区间的准则与数学模型,建立了求取该区间端点的算法。并将本文算法应用于地震勘探信息处理,对地震道时间数据列的无标度区与分维进行了计算。

基于多重分形去趋势波动分析法的交通流多重分形无标度区间自动识别方法

无标度区间是时间序列在统计意义上存在分形自相似性的尺度范围,是交通流多重分形特征研究中的重要组成部分.为解决交通流多重分形研究中多重分形去趋势波动分析法(multi-fractal detrended fluctuation analysis,MF-DFA)缺乏有效识别无标度区间方法的问题,本文在分析算法过程中交通流波动函数对数曲线突变点性质的基础上,结合传统无标度区间识别方法的构建思想,建立基于MF-DFA算法的无标度区间自动识别方法.以北京市二环快速路外环方向的部分道路为例开展实例研究,通过与传统无标度区间识别方法的结果对比,验证新方法的有效性.研究结果表明:本文方法能自动识别交通流多重分形无标度区间,且稳定性好;案例研究可知交通流短时间内波动较小、自相似性较强,随着研究时间段变长、交通流波动逐渐变大,自相似性逐渐消失,进一步解释了交通流无标度区间的有限性.

颗粒物表面酸碱特性与孔表面分形的研究

通过电位滴定试验，证明了5种颗粒物的表面存在着一定量的OH^-受体，其表面位浓度（Hs）在0．1219—0．3134mmol·L^-1之间，表面位密度（DOH）在0．8586—2．1305个·nm^-2之间，且不同采样点的颗粒物，其表面位浓度和表面位密度差别很大．所采集的5种颗粒物的孔结构接近平行板狭缝，孔尺寸分布不是均一的，平均孔径分布范围较宽（1．8-76nm）；BET比表面积为9．5669—34．5605m^2·g^-1，累积脱附孔体积为0．01729—0．06711cm^3·g^-1，BJH脱附平均孔径为5．6768—7．7388nm，处于中孔范围，且平均孔径均大于其PsD峰值对应的孔径．通过分形FHH方程模拟N2吸附和脱附等温线数据计算出这些颗粒物的孔表面分形维数Ds比较接近（2．68—2．82之间），但它们的分形标度区间不同．另外，采用热力学模型和分形FHH理论计算出的表面分形维数的差异主要归因于这些样品孔尺寸分布的不均一性．

混沌时间序列关联维数计算中无标度区间识别的新方法

为了得到更加精确的混沌时间序列信号的关联维数计算值,提出了识别无标度区间的新方法.首先基于K-means算法将关联积分双对数曲线中明显不属于无标度区间的点剔除掉;其次提出点斜率误差算法从上一步保留下来的点中识别出一个大概的无标度区间;最后再次基于K-means算法从大概的无标度区间中识别出更加准确的无标度区间.应用该方法对Lorenz等4个著名的混沌吸引子,以及对著名的Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形函数产生的5条曲线分别进行了关联维数值的计算,计算结果与理论值非常接近.另外,还对该方法的识别效果与现有方法进行了比较.研究表明:所提出的新方法能够客观准确和自动快速地识别无标度区间,从而使得关联维数的计算结果更加精确,这对非线性分析具有重要的意义.

参考作物腾发量空间分形特征初探

受作物本身生理机制以及近地层气象因子非线性、非平稳化随机变化的影响,参考作物腾发量在空间尺度上呈随机分布。基于此,本文运用分形理论,研究了参考作物腾发量空间分形特征,结果表明参考作物腾发量在一定空间尺度范围内存在一无标度区间,在该无标度区间内参考作物腾发量具有自相似特点。将此方法运用于湖南省参考作物腾发量空间分形特征研究,取得了满意结果,该方法为有资料地区参考作物腾发量成果推广和移植至无资料地区提供了一定的理论依据。

参考作物腾发量时间分形特征研究

受作物本身生理机制以及近地层气象因子非线性、非平稳化随机变化的影响,参考作物腾发量在时间尺度上具有自相似性特点。基于此,以分形原理为理论框架,研究了参考作物腾发量时间尺度自相似结构,寻求了参考作物腾发量时间无标度区间。将此理论运用于韶山灌区,取得了满意结果,对解析参考作物腾发量时间规律具有重要理论和实际意义。

改进的人工神经网络模型在水文序列预测中的应用研究

目前人工神经网络(ANN)技术在水文序列模拟预测中有较多应用.由于径流时间序列往往呈现出复杂的变化过程,直接使用径流序列建立的ANN单变量预测模型大多精度较差而难以满足需要.本文拟从两个方面进行改进,以提高ANN径流量预测模型的精度.首先,根据径流序列的变化规律,滤去序列中的季节性变化趋势,并采用局部多项式拟合求残差方法消除局部波动成分后得到新序列作为ANN模型训练样本,结果表明由此训练得到的ANN模型比未作处理的样本训练得到的ANN模型预测精度明显改善.另一方面,通过消除趋势波动分析(DFA)方法检测径流序列的分形特征并估算其标度区间;选取不同数量的训练样本进行训练得到多个ANN模型,确定模型预测精度最高时的训练样本数,并与标度区间比较,结果表明在标度区间内选取训练样本数可明显提高ANN模型预测精度.这对ANN模型训练样本数的选取有指导意义.

土壤粒径重量分布分形特征的无标度区间

土壤是一种具有分形特征的复杂系统。本文应用杨培岭提出的分形维数计算模型,选取北京地区6个土壤类型的30个样点,对其进行土壤颗粒粒径分形特征研究。结果表明土壤颗粒的无标度区间对准确计算土壤粒径的分形维数影响很大。北京地区土壤颗粒粒径的无标度区间为0.002~0.1mm,在此区间内求得的分形维数D更为准确。若不在无标度区间计算分形维数D,求得的D值往往偏大,平均偏离幅度为5.95%。无论是否考虑无标度区间,求得的D值皆呈弱变异性,因此,上述偏差会对D值的计算准确性造成影响。

关联维数快速算法及其在机械故障诊断中的应用

基于GP算法的关联维数计算方法简单,但计算量大,无标度区间识别困难,难以实现自动化。分析关联积分计算量基础上,运用组合参数法减小关联维数计算量,并由关联积分曲线的二阶局部斜率实现无标度区间的自动识别,进而实现关联维数的自动计算,Lorenz系统实例证明了该方法的有效性。运用该方法计算不同汽车主减速器振动信号的关联维数,结果显示不同状态主减速器振动信号的关联维数具有明显的可分性,关联维数可作为判别机械产品故障特性的有效量化指标。

晶体管低频噪声的分形特性研究

利用设计的低噪声放大器 ,测量出晶体管低频段 (10 0 m Hz— 1.6 5 Hz)噪声的功率谱及时间波形 ,找出了其无标度区间 ,并用多种方法计算了分形维。通过实验与理论分析 ,验证了晶体管低频段噪声具有明显的分形特性 ,从而为今后用分形理论研究晶体管低频段噪声提供了理论依据。