基于广大极值分布的高频极值条件VaR模型

在考虑当前预期和波动性条件下,为了有效地捕获极端条件下收益率时间序列动态特征,提高VaR的度量精度,建立了基于高频数据的条件极值VaR模型。应用智能优化算法对条件极值分布的时变参数进行估计,考察了在不同样本容量分块下的条件极值VaR,并对VaR计算结果的精度进行了Kupiec-LR检验和动态分位数检验。研究结果表明,基于高频数据的条件极值分布较好地拟合了极端条件下的收益率特征,与McNeil提出的传统条件极值VaR相比,应用高频数据建立在条件广义极值分布基础上的条件极值VaR的Kupiec检验DQ检验值都较为理想,表明该模型能够捕捉到我国市场风险特征,提高极端情况下风险测度能力。

基于广义极值分布的巴颜喀拉块体中部地震危险性分析

本文对广义极值分布模型的构建机理进行了深入详细的阐述,给出了逻辑意义更加合理的的重现期和重现水平定义,以及相关的地震危险性评价指标。在此基础上,应用构建模型对巴颜喀拉块体中部的地震危险性做了客观的评价,得出巴颜喀拉块体中部每年的平均最大发震为M_(s)5.1,每20年发生M_(s)6.0以上强震可能性超过97%,M_(s)7.5左右的超强震约100年一遇,块体内部孕育地震的能量积累迅速。

珠海市16方位风速极值分布特征

为了更精确地定量描述珠海市的极端大风情况,采用基于POT的广义Pareto分布(GPD)方法,对珠海市2004—2022年逐日10 min最大风观测数据,分别进行了全风向风速和16方位风速的极值模拟,结果表明:香洲区东部、海岛、金湾区和高栏港西部的风速平均阈值较大。极端大风重现水平也最高,50和100 a重现期的重现水平分别达到了30和38 m/s以上,其中高栏港西部、海岛不仅平均大风较多,发生破纪录的极端大风概率也较大;大部分地区的极值指标较大,极端大风事件之间近似独立;斗门北部、高栏港、香洲东部的极端大风近年有明显增加的趋势。珠海大部分站点最大的极端大风风向都为NE、ENE和NNE。极端大风除了受到天气系统的影响,地形的影响也不可忽视。

基于广义极值分布的线路负载率指标及计算方法

针对高随机性负荷渗透率下配电网线路负载状态评估的问题,文章在极值理论的基础上引入负荷重现水平和负荷重现期概念,建立一种新的线路负载能力概率性评价指标,即T年期线路负载率。考虑不同配网系统的负荷结构和网架结构的差异,结合负荷同时率提出一种适用于多类型负荷配网环境下线路负载率的计算方法。以江苏某工业园区、浙江某城市、安徽某农村等3种典型场景下的配电网为例分析“一年一遇”、“五年一遇”和“十年一遇”等不同重现期下的线路负载率,并对线路负载率达到不同重现水平时发生“重载事件”和“超载事件”的最小重现期进行研究。结果表明该指标能够在低样本容量下有效评估含随机性负荷的配电线路的负载状态,所提方法在含多类型负荷的配电网中具备广泛的适用性。

基于正则逆Gamma分布和广义极值分布的VaR计算

股指收益率的分布和风险价值(VaR)的计算是证券市场研究的热点问题.本文对来自上证指数和深证成指日收益率采用正则逆Gamma分布和偏T分布(SST)分别进行拟合,对极值序列(周、月极大值和极小值)建立广义极值分布函数。并由此计算VaR值,度量这几种序列的风险价值.结果表明正则逆Gamma分布能更好地拟合日收益率的分布,以及采用周极值收益率的广义极值分布计算VaR值来估计风险较为合理.

基于广义极值分布的点蚀管道剩余寿命预测及案例分析

为了预测点蚀管道的剩余寿命,在对老龄管道腐蚀失效段的腐蚀深度进行拟合统计分析的基础上,建立广义极值分布函数,采用改进的人工鱼群算法(IASFA)优化模型参数,并利用估计结果预测整条管道最大腐蚀深度,基于可靠度理论预测了管道剩余寿命,并进行了案例分析和算法对比。结果表明,不同服役年限下腐蚀深度符合的概率分布函数不同,Gumbel分布、Frechet分布和Weibull分布的拟合优度较好,其余模型的拟合效果较差,仅用一种模型表征腐蚀状况具有局限性;通过案例分析,广义极值分布法、有限折线近似法、常规剩余寿命预测法计算的管道设计寿命分别为30.96、23.87、20.77 a,剩余寿命分别为14.96、7.87、4.77 a,广义极值分布法的计算结果与实际设计寿命一致,预测模型不受数据分布限制,其结果具有实际的指导意义。

标准化降水指数与广义极值分布干旱指数在西北地区应用的对比分析

从气象干旱的角度出发,对比分析了基于广义极值分布理论构建的新干旱指数GEVI(General-ized Extreme Value Index)和我国广泛应用的SPI(Standardized Precipitation Index)指数,详细讨论了SPI和GEVI指数在西北地区干旱监测中的适用性。结果表明,SPI和GEVI指数在计算原理上具有相似性,在一定程度上衡量某一地区干旱程度和反映干旱范围方面具有一致性和可替代性。但因两者采取不同的分布形态,对干旱等级的衡量效果不尽相同。GEVI指数在拟合降水量分布函数时更为详尽、客观。在西北5省(区)的干旱监测中,对地处干旱半干旱区的甘肃来说,GEVI指数在干旱强度判定方面优于SPI指数;对年降水量最少的新疆地区来说,GEVI指数比SPI指数在干旱监测方面更为适用。

可考虑历史洪水信息的广义极值分布线性矩法的研究

在水文及其他行业中广义极值分布(GEV)是一种较为常用的分布线型,包括极值Ⅰ型、极值Ⅱ型和极值Ⅲ型分布。在介绍了该分布线性矩与其参数关系后,给出了有效的可以考虑历史洪水信息的线性矩公式,并对由线性矩推求分布密度函数中k值作了改进。通过统计试验计算分析了线性矩在该分布中的统计性能及历史洪水公式的适用性,并与绝对值准则和平方和准则两种不同优化适线法、矩法作了比较。统计试验表明,改进k值计算后的线性矩法略优于传统线性矩法。从总体上讲,改进k值计算后的线性矩法优于平方和准则适线法及矩法,其参数及设计值的不偏性很好,与绝对值准则适线法总体上相当。

广义极值分布在地震危险性分析中的应用

利用广义极值分布研究地震最大发震震级的规律,给出了广义极值分布下地震危险性分析的相关公式与方法,并对台湾地区历史地震资料进行极值统计分析,发现最大震级超过7级的地震理论发震次数与实际发震次数完全一致,在此基础上预测了未来几年发震的危险性。

基于广义极值分布的设计基本风速及其置信限计算

引入涵盖Gumbel,Frechet,W eibull三类极值渐近分布的广义极值分布(GED)模型,给出该模型参数的极大似然估计的计算公式,并由此导出设计基本风速及其置信上限的计算方法.采用南通气象观测站的年最大风速资料进行实证研究,分别用似然比法和Kolmogorv统计量检验分布的拟合优度,得出南通气象观测站年最大风速符合Frechet分布,而由样本值构造的经验分布与理论分布曲线基本相吻合.因此,由GED模型导出的计算方法明显优于采用单一分布的方法.

广义极值分布参数估计方法的对比分析

简介了广义极值分布的3种参数估计方法:极大似然(ML)、线性矩(LM)和间隔最大积(MPS)方法的特点和计算方法,采用历年马口月最大径流量和广州日最大降水量作为广义极值分布不同参数估计方法的实证分析例子。分析结果表明,两实例各自3种参数估计方法得到的3个参数值较为接近,各种拟合优度检验结果表明两实例均服从广义极值分布,但MPS参数估计推算的设计值与观测值拟合更好。

基于改进广义极值分布的核管道最大腐蚀深度预测

针对核管道腐蚀的环境复杂性和过程随机性问题以及极值分布模型选择不当所引起的拟合误差问题,采用广义极值分布模型预测核管道腐蚀深度的发展规律,并提出基于免疫遗传算法参数优化的核管道最大腐蚀深度预测及评估方法:对核管道取样管段上腐蚀深度进行统计分析,计算相应的累计概率;利用免疫遗传算法优化广义极值分布函数的统计参数,得到核管道最大腐蚀深度的概率分布函数;由小样本腐蚀深度预测整条管道的最大腐蚀深度ydi,并评估超过最大腐蚀深度ydi的概率。利用不同核管道腐蚀深度进行计算机预测仿真。研究结果表明:改进后的广义极值分布模型不会受限于样本极值数据的具体分布,具有较好的通用性,且模型参数寻优过程收敛速度快,拟合效果较理想。

基于广义极值分布的设计波高推算

简介了广义极值分布函数及其3种参数估计方法,包括极大似然(ML)、线性矩(LM)和间隔最大积(MPS)估计的计算方法。使用广义极值分布函数推算了北部湾涠洲岛海域3个波向的年波高极值序列设计波高,并与Weibull分布、Gumbel分布和皮尔逊Ⅲ型分布的推算结果加以对比。分析表明,涠洲岛海域极值波高服从于广义极值Ⅲ型分布,拟合优度检验结果表明广义极值分布能更好地拟合极值波高;MPS方法是一种优良的参数估计法,推算的设计波高可作为海岸环境工程设计的首要参考值。

采用广义极值分布的公路桥梁车辆荷载效应极值预测

为改善对汽车荷载效应样本的统计拟合,建立随机变量的均值、偏差系数、变差系数与广义极值分布的形状参数、尺度参数、位置参数的一一对应关系.采用广义极值分布适线法拟合车辆荷载效应区间最大值样本的概率分布.首先,以矩法计算样本均值和变差系数,假定偏差系数,计算广义极值分布的形状参数、尺度参数和位置参数;然后,将样本点和理论频率曲线绘制到海森机率格纸上,按照理论频率曲线与实测数据拟合得最好的原则选定统计参数,并确定汽车荷载效应样本的理论频率曲线;最后,采用经典极值理论建立设计基准期荷载效应最大值分布.采用某公路一个车道39周的动态称重系统(WIM)数据,建立车辆荷载效应模型,并与最大似然法结果进行比较.结果表明:文中方法更能反映样本分布曲线尾部特征,且实际最大基准期车辆荷载效应远大于现行公路-Ⅰ级汽车荷载效应.

基于广义帕累托分布的桥墩温度荷载极值研究

针对目前混凝土桥墩缺少日照温度场长期实测样本,以及在温度数据处理中忽略尾部数据偏离主体的最大样本问题,提出采用广义帕累托分布(GPD)模型估计桥墩的温度荷载极值。以昌吉赣客运专线某大桥混凝土桥墩(墩高35m)为例,基于其1年的实测温度数据,分析了不同季节沿桥墩壁厚方向的温度分布及时程变化特征,采用GPD模型对桥墩100年重现期下的温差极值进行了估计,提出了高墩温度荷载的最不利组合。结果表明:桥墩温度变化具有明显的季节性规律,最大温差分别发生在近东侧11:00左右和近西侧18:00左右;采用GPD模型估计的100年重现期温差极值能对实测最大日温差进行较好的包络;温度变形计算时,应同时考虑桥墩顺桥向、横桥向的极值温差作用。

基于广义极值分布模型的变压器寿命概率评价方法

对变压器的寿命进行合理评价,对保持变压器的可靠、健康运行至关重要,是提高变压器抵御风险能力的重要环节。为此,该文提出基于广义极值分布模型的变压器寿命概率评价方法。首先,构建变压器绝缘纸老化的一阶模型,进而,以绝缘纸聚合度为指标,利用基于变压器历史运行数据拟合得到的极值分布函数来模拟变压器的健康运行状态,并基于蒙特卡洛仿真方法统计得到变压器的故障概率随时间变化的趋势,以实现对变压器寿命概率评价。最后,通过典型变压器算例验证了文中所提方法的有效性。

广义极值分布及其在水文中的应用

广义极值分布，包括Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，是一套完整的统计分布。以往，由于研究不足，常常只能采用极值Ⅰ型分布，使应用受到了限制。本文中，详细地探讨了广义极值分布的统计特性，首次研制了该分布的离均系数表，并给出了水文频率计算中的示例。分析表明，应用广义极值分布，也能得到较好的适线结果。特别是有了离均系数表，对水文频率分析和各类统计计算是十分方便的。

基于广义极值的混沌电场峰值分布研究

通过分析峰值分布及广义极值分布理论关于混沌电场峰值分布的特点,获得一种混沌电场峰值分布的计算方法,结合Bootstrap重采样技术,提出了混沌电场峰值分布参数估计方法,该方法吸取了重采样技术估计的优点,对分布参数置信区间的估计更为准确、实用。以蒙特卡罗仿真和某机械搅拌混响室内电场数据为实例,结果表明,与传统的正态近似法、百分位法、BC-t等方法相比,其计算结果与实际结果更为吻合,证明了该方法具有更高的准确度。

基于广义Pareto分布的桥梁车致荷载效应极值估计

研究目的:为准确估计桥梁的车致荷载效应极值和解决GPD模型阈值选择困难的问题,本文充分考虑过桥车辆的随机性特征,基于广义Pareto分布的极值预测理论,提出K-S检验自动选择阈值的方法和桥梁车致荷载效应极值估计的方法。同时,以一座简支T梁桥为工程应用算例,对随机车流荷载作用的桥梁车致荷载效应极值进行估计。研究结论:(1)K-S检验自动选择阈值有效解决了广义Pareto分布阈值选择困难的问题,该方法计算效率高,有效避免了GPD模型的截尾现象;(2)GPD模型对桥梁车致荷载效应超阈值样本的拟合效果很好,其用于桥梁的车致荷载效应极值估计有效可靠;(3)桥梁的车致荷载效应极值随着重现期的增加而增大;在自由车流荷载作用下,多梁式简支梁桥行车道位置主梁的荷载效应极值大于其他位置主梁的荷载效应极值,其中边梁的承载力首超失效概率最大;为了保证桥梁在未来服役期的运营安全,类似桥梁在建造时可以提高行车道位置主梁的安全储备,运营时可以采取适当的交通管制措施;(4)提出的桥梁车致荷载效应极值估计方法可以在桥梁的安全评估、寿命预测和修复加固中应用,且在实际工程中应用方便。