季节性自回归滑动平均混合模型及其在电力负荷预测中的应用

电力负荷多具趋势性及周期性特性 ,并非所有预测模型都与此特性相吻合。重点分析季节性自回归滑动平均混合模型的预测特性 ,并通过具体算例验证其同时具有趋势性及周期性特性 ,非常适合用于电力负荷的预测分析。同时指出自回归滑动平均混合模型受时间序列数据结构的约束较少 ,并通过具体算例 。

基于季节性(差分整合)自回归移动平均模型的广西乙类传染病发病情况预测

目的应用季节性(差分整合)自回归移动平均(SARIMA)模型预测广西乙类传染病发病情况。方法将2011年1月至2022年5月广西乙类传染病月报告发病数据作为训练集构建时间序列,拟合和构建SARIMA预测模型;以2022年6月至11月的广西乙类传染病月报告发病数据作为测试集对模型进行测试。结果广西乙类传染病的发病情况呈季节性规律,最优预测模型为SARIMA(3,1,3)(2,0,0)_(12),其预测效果平均相对误差为7.99%,预测发病例数95%CI均包含了实际发病例数。结论SARIMA(3,1,3)(2,0,0)_(12)模型能较好地拟合广西乙类传染病的发病情况,可用于疫情的短期监测。

基于混合自回归滑动平均潜周期模型的短期电价预测

应用混合自回归滑动平均潜周期模型对短期电价序列进行了预测.对消除了趋势影响的电价序列,经离散傅里叶变换转换为复值潜周期模型,采用一种简单的周期图检测方法计算电价序列的周期特征参数.为了计及历史信息对当前状态的影响,采用自回归滑动平均模型拟合残差随机分量,采用赤池信息准则确定模型的阶数,参数则由矩估计得到.该模型不要求预先假设电价序列的周期尺度,周期的个数和大小由模型计算确定,方法简单.采用美国宾夕法尼亚、新泽西、马里兰电力市场的实际电价数据对模型进行了检验,验证了模型的有效性.

非线性时间序列建模的混合自回归滑动平均模型

提出了一类用于非线性时间序列建模的混合自回归滑动平均模型(MARMA).该模型是由K个平稳或非平稳的ARMA分量经过混合得到的.讨论了MARMA模型的平稳性条件和自相关函数.给出了MARMA模型参数估计的期望极大化(expectation maximization)算法.运用贝叶斯信息准则(Bayes information criterion)来选择该模型.MARMA模型分布形式富于变化的特征使得它能够对具有多峰分布以及条件异方差的序列进行建模.通过两个实例验证了该模型,并和其他模型进行比较,结果表明MARMA模型能够更好地描述这些数据的特征.

自回归滑动平均混合模型在红细胞供应量预测中的应用

目的探讨建立月悬浮红细胞供应量预测模型,为采供血提供参考。方法分别以浦东血站2007年1月-2014年6月的月红细胞供应总量、A+、B+、O+和AB+4种血型红细胞月供应量作为标本建立自回归滑动平均混合模型(ARIMA),用2014年7月-12月的实际值作为检验标本,用建立的最优模型预测2015年1-6月本站红细胞月供血量。结果经过序列平稳化、模型识别、建模和模型检验等步骤,月红细胞供应总量建立ARIMA(1,1,1)(1,1,1)12模型,调整决定系数(R2)=0.82,平均绝对百分比误差(MAPE)=5.98;A+型红细胞月供应量建立ARIMA(1,1,2)(1,1,1)12模型,调整R2=0.81,MAPE=8.42;B+型红细胞月供应量建立ARIMA(4,1,0)(1,1,1)12模型,调整R2=0.84,MAPE=7.23;O+型红细胞月供应量建立ARIMA(1,1,1)(0,1,1)12模型,调整R2=0.83,MAPE=6.63;AB+型红细胞月供应量建立ARIMA(1,1,0)(1,1,1)12模型,调整R2=0.80,MAPE=8.41。结论 ARIMA是一种短期预测精度较高模型,可用于红细胞供应量的预测。

基于混合优化策略的自回归—滑动平均模型建模

自回归—滑动平均(ARMA)模型参数估计一直是ARMA模型建模问题的难点和重点,目前的模型参数估计方法都采用传统最小二乘法及其推广算法,预测精度低。采用基于混合优化策略的遗传模拟退火算法进行ARMA模型参数估计,克服了传统算法的缺点,并在此基础上利用遗传模拟退火算法可以确定ARMA阶次的特点,提出基于混合优化策略的ARMA模型建模方法。利用这种建模方法和传统建模方法对组合炮控系统精度进行建模比较,证明基于混合优化策略的ARMA模型建模方法收敛快,精度高。

长沙市流行性腮腺炎季节性自回归移动平均模型预测研究

目的采用季节性自回归移动平均(SARIMA)模型预测长沙市流行性腮腺炎发病数。方法收集2005—2015年长沙市报告的流行性腮腺炎病例数据,将2005—2014年数据作为建模数据,将2015年数据作为验证数据,开展SARIMA模型建立与验证研究,并对2016年流行性腮腺炎发病数进行预测。结果 SARIMA(3,0,0)×(1,0,0)_(12)模型可以很好地拟合实际数据,模型的展开式为:Y_t=222.545+1.225Y_(t-1)-0.713Y_(t-2)+0.291Y_(t-3)+0.366Y_(t-12)-0.448Y_(t-13)+0.261Y_(t-14)-0.107Y_(t-15)+a_t。将验证数据与预测数据进行相关性分析,结果显示呈显著性相关(r=0.61,P<0.001)。SARIMA模型预测2016年长沙市全年发病数将达到3 032例,平均月病例数为253例。结论 SARIMA模型可以用于流行性腮腺炎发病数预测,长沙市2016年流行性腮腺炎疫情仍处于高发态势。

回归滑动平均混合模型预测广州地区悬浮红细胞出库量的研究

目的建立准确预测血站悬浮红细胞出库量模型以便科学合理地安排采供血工作。方法收集2013—2017年广州血液中心血库每月出库供应给临床的悬浮红细胞悬液数(量)据,应用SPSS 25.0统计软件建立回归滑动平均混合模型(ARIMA),预测2018年1—9月红细胞悬液出库量,以届时实际的悬浮红细胞出库(临床供应)量评估ARIMA的预测效果。结果 2013—2017年广州血液中心的悬浮红细胞出库量持续增长,年均增长率3.91%,ARIMA(3,1,3)(1,1,0)12为相对最优模型,2018年1—9月悬浮红细胞出库量预测值为329 228 U,当时的实际值为309 837 U,第3季度误差相对较大(-11.43%),第1、2季度相对误差较小(-2.43%、-3.51%),平均相对误差为-5.89%。结论 ARIMA模型预测的血站短期(半年左右)悬浮红细胞出库(供应)量,可以作为血站悬浮红细胞库存量的参考阈值,为血站合理制定采供血计划提供科学工具。

自回归滑动平均求和季节乘积模型在某医院门诊量预测中的应用

目的探讨自回归滑动平均求和季节乘积模型(ARIMA季节乘积模型)在医院门诊量预测中的应用。方法对某医院2008—2015年的逐月门诊量数据分析并拟合ARIMA季节乘积模型,预测2016年月门诊量。结果ARIMA(0,1,1)(1,1,0)_(12)模型为最优拟合模型,2016年每月的实际门诊量均在预测值的95%置信区间内,平均预测相对误差为3.34%。结论ARIMA季节乘积模型适用于医院门诊量的短期预测,可以为医院门诊卫生资源的配备和管理提供决策依据。

乘积季节自回归积分滑动平均模型在长沙市手足口病发病率预测中的应用

目的:建立长沙市手足口病发病率的乘积季节自回归积分滑动平均模型(autoregressive integrated moving average model,ARIMA),探讨乘积季节ARIMA模型在手足口病疫情预测的可行性。方法:运用EVIEWS 6.0软件对长沙市2008年5月至2013年8月的手足口病发病率资料建立乘积季节ARIMA模型,以2013年9月至2014年2月的发病资料作为模型预测效果的检验样本,最后再用所得到的模型对2014年3月至2014年8月的月发病率进行预测。结果:经过序列平稳化、模型识别以及模型诊断后,建立乘积季节ARIMA模型(1,0,1)×(0,1,1)12,模型拟合度R2=0.81,预测均方根误差为8.29,平均绝对误差为5.83。结论:乘积季节ARIMA模型是一种较好的预测模型,所建模型拟合度较好,能为手足口病的防治工作提供参考。

煤矿工人尘肺患病水平自回归滑动平均混合模型分析

煤矿工人尘肺是由于煤尘、煤矽混合粉尘和矽尘长期混合暴露而引起的肺部弥漫性纤维化的疾病,是煤炭企业职工最常见的职业病之一。本文对28年来晋城煤业集团职业病防治所职工体检资料进行整理和分析,反映现代职工尘肺近年患发病变动趋势,为晋城煤业集团的职业病预测、监控与防治工作提供参考。

基于EM算法的混合自回归滑动平均模型的参数估计

研究了一类用于时间序列建模的混合自回归滑动平均模型.该模型是由m个ARMA分量经过混合得到的,给出了混合自回归滑动平均模型参数估计的期望极大化(EM)算法,从而得到了混合系数和分量模型的参数,通过仿真说明了其有效性.

基于季节性差分整合移动平均自回归模型的城市公交短期客流预测

为了解决公交车辆过载及空车浪费资源并存问题,提高城市公交服务质量水平,基于公交客流季节性波动及周期性变化特征,构建季节性差分整合移动平均自回归模型,并对城市公交短期客流进行预测;以山东省青岛市K1路公交线路刷卡数据为模型样本,对非平稳的客流时间序列进行1阶7步差分处理,对差分后的数据进行平稳性检验;通过相对信息量计算,确定预测模型中未知参数,对差分处理后的时间序列进行标准化残差检验,检验结果为白噪声序列,得到周期为7的季节性差分整合移动平均自回归预测模型;利用预测模型对2019年7—12月公交客流量进行预测与误差分析。结果表明,模型预测的平均相对误差为4.02%,最大相对误差为8.36%,模型预测精度较高,适用于青岛市公交短期客流量预测。

基于自回归滑动平均模型的风力发电容量预测

利用时间序列分析法对富锦风电场风电机组发电容量时间序列进行分析,通过长自回归模型法建立了基于这些数据的自回归模型(AR)和自回归滑动平均模型(ARMA)。在建模过程中,采用3种定阶方法分别建立了不同的ARMA模型,并在对比分析了不同模型的优缺点之后对其进行加权平均综合处理,最终得到较理想的预测模型,使风力发电容量短期预测的归一化平均绝对误差降到7%以内。

统计模式识别和自回归滑动平均模型在设备剩余寿命预测中的应用

为了对设备预知性维护研究提供支持,采用统计模式识别(SPR)方法对设备进行性能评估,获取设备健康指标;再运用自回归滑动平均模型(ARMA)对设备剩余寿命进行预测,建立了基于设备健康状况的设备剩余寿命预测模型.对生产过程中刀具加工设备寿命预测进行分析和验证结果表明,该设备评估和预测方法是有效且实用的.

多元自回归滑动平均模型辨识与电力系统自适应阻尼控制

传统基于离线模型参数和典型运行方式设计的电力系统阻尼控制器存在适应性问题,提出一种基于辨识的自适应控制器设计方法,可解决一般自适应控制中快速性和准确性要求之间的矛盾。所用的多元自回归滑动平均模型(auto regressive moving averaging vector,ARMAV)辨识在电网正常运行过程中针对由负荷等随机扰动引起的类噪声信号进行;在综合考虑辨识误差、阻尼要求和稳定裕度基础上,提出阻尼控制零极点配置基本原则,并设计相应的遗传算法优化方法。为了充分检验上述辨识与控制系统的效果,基于广域测量平台对其进行软硬件实现,并在东北电网简化系统中进行实时数字仿真(real time digital simulation,RTDS)测试,实验结果说明了所提方法的可行性和有效性。

基于自回归滑动平均模型和粒子群算法的地震子波提取

基于自回归滑动平均(ARMA)模型理论,对地震子波进行参数化建模,采用累积量拟合法精确估计参数,使地震子波提取问题最终归结为一个多参数、多极值的非线性函数优化问题。对基本粒子群算法进行改进,通过自适应参数调整和边界约束,克服基本粒子群算法易陷入局部极值的缺陷,同时提高算法寻优精度和计算效率。仿真数据试验结果验证了改进的粒子群算法在地震子波提取方法中的有效性和稳定性。

一种确定自回归滑动平均模型最小阶次的新方法

针对经典Akaike信息准则(AIC)在模型定阶时缺少阶次范围下界而引起的模态遗漏问题,根据稳态图和AIC准则,提出了一种自回归滑动平均模型在模态参数辨识中的定阶方法.该方法先利用稳态图能够鉴别真假模态的特点,进行各阶模态频率的估计和均值的求取,进而根据模态稳定性判定准则计算出阶次范围下界,最后利用AIC准则确定最优的模型阶次.仿真结果表明,与经典AIC准则相比,所提出的方法定阶后进行模态参数的辨识,不仅识别出了经典AIC准则遗漏的第3阶模态参数(误差为0.18%),而且使第1、2阶模态参数的精度分别提高了2.31%和6.31%.对悬臂梁的模态实验结果表明:该方法不仅辨识出了经典AIC准则遗漏的第1阶模态参数,使其误差仅为0.62%,而且也大大提高了其他各阶模态参数的精度.

副伤寒的求和自回归滑动平均模型预警应用实例

目的探讨时间序列求和自回归滑动平均模型(ARIMA)在副伤寒预警中应用的可行性。方法利用SAS9.0统计软件对《国家疾病报告管理信息系统》报告的杭州市副伤寒按周发病数进行ARIMA建模。结果对副伤寒发病数序列建立三阶自回归模型AR(3),并绘制预警线图,对2007年7月发生的副伤寒暴发疫情进行了及时预警。结论模型能够较好应用于副伤寒预警,为疫情防控提供了有力帮助。

SAR图像压缩的多尺度自回归滑动平均模型方法

本文研究在无需SAR图像先验知识条件下,基于多尺度自回归滑动平均MARMA模型的SAR图像压缩方法.该方法首先对SAR图像建立MARMA模型,依据MARMA模型对原始图像进行预测,然后对预测的残量进行数据压缩.将此方法用于实际SAR图像压缩,并将基于MARMA模型和多尺度自回归MAR模型的压缩结果与相应的JPEG结果进行比较和分析,说明基于MARMA模型的SAR图像压缩方法既能达到较高的压缩比,又能取得较好的保真度,是一种很有潜力的压缩方法.