风电机组的机舱振动位移极值模型与现场数据验证

针对风电机组的安全性评估,研究机舱振动位移极值模型和现场数据验证。基于某风电场1.5 MW风电机组的计算模型,仿真DLC1.1工况下的载荷数据,建立风电机组机舱振动位移外推极值模型,结合统计学原理和载荷统计外推原理,得到风电机组的机舱位移极值;同时,对该风场风电机组机舱振动实测数据进行特征极值分析,用这些特征极值拟合得到不同风速段的风速分布和机舱位移分布,建立风电机组机舱振动位移的联合分布极值模型,外推得到位移极值。提出利用李雅普诺夫稳定性理论,确定风电机组机舱振动安全阈值边界的方法,利用这些极值确定风电机组机舱振动安全阈值边界,并用实际运行时的机舱位移极值数据,对这几种极值模型进行现场数据验证,无论仿真数据的机舱振动极值,还是实际数据的振动极值,均未超出安全阈值边界。

基于网络广义极值模型的居住地和通勤方式同时选择模型研究

基于随机效用最大化理论,选取个人属性、社会经济属性、出行特性和土地利用属性因素为联合选择模型影响变量,以居住地区位选择集合和通勤出行方式选择集合的组合作为模型的选择项,构建居住和出行方式联合选择的网络广义极值模型,刻画日益增长的交通拥堵情况的影响变化及其在不同的就业地模式下对居住再选址和出行方式转变的潜在影响,从微观角度研究居住就业与城市通勤交通出行关系。利用Biogeme软件,对模型参数进行估计和检验,同时对模型进行弹性分析,分析不同影响因素的变化引起的方式选择概率的变化。结果表明,相比郊区的通勤者,中心区的通勤者对出行时间的增加更为敏感,更易于改变出行方式和居住区位,以抵消交通拥挤引起的负效用。

基于泊松-对数正态复合极值模型的洪水灾害损失分析

在国际紧急灾害数据库的支持下,得到了中国在1980-2008年间发生的年洪水灾害发生次数、年单次洪水灾害经济损失极大值和年洪水灾害经济总损失3个统计指标;根据复合极值理论,利用泊松-对数正态复合极值模型对洪水灾害经济损失进行了分析。研究结果表明:(1)洪水灾害经济损失遵从对数正态分布;(2)单次极值经济损失与年经济总损失具有高度相关性;(3)复合极值方法可有效地用于洪水极值重现期的重建;(4)与传统的经验频率计算方法相比,该方法能克服因资料年限短、数据不足而造成的洪灾重现周期估算困难。

基于复合极值模型的暴雨重现期研究——以川东北地区为例

利用川东北地区29个气象观测站1960—2010年的逐年暴雨日数和暴雨日降水量资料,根据复合极值理论,建立了泊松-广义帕累托复合极值模型,利用该模型对暴雨的重现周期进行了分析.研究结果表明:1)该地区暴雨发生日数序列服从泊松分布,暴雨日降水量序列服从广义帕累托分布;2)复合极值模型不仅综合考虑了暴雨的多要素特征,而且拟合效果良好;3)在当前气候条件下,该地区50年一遇和100年一遇的暴雨日降水量空间分布特征基本一致,总体上呈现山地降水多,平地降水少的特点.

基于二元POT极值模型的货币市场与资本市场相依性分析

文章运用二元POT极值模型考察了货币市场与资本市场之间的相依性,刻画相应市场极端事件的相依区间。实证结果表明,代表货币市场流动性的7天上海银行间同业拆放利率分别和代表债券市场的中债综合指数收益率、代表股票市场的上证综合指数收益率的尾部之间存在着正的渐进相依性,表明极端情况下货币市场和债券市场、货币市场和股票市场间存在关联性。shibor作为基准利率实现了一定的金融资产价格发现功能。当货币市场流动性出现紧张的时候,通过投资者的投资行为,债券市场和股票市场上的投机性资金可以缓冲一些货币市场的流动性紧张。通过两组市场共同极值点时段,我们发现2011年和2013年的年中和年末的两个时段,市场间的关联效应比较明显。

山区双车道公路货车碰撞预测的双变量冲突极值模型

为预测山区双车道公路货车与冲突车辆发生的碰撞,本文基于无人机视频,提取货车与交互车辆的高精度轨迹数据,选取适用于不同运行轨迹的交通冲突指标,结合极值理论,构建双变量冲突极值(BTCEV)模型,将后侵入时间(PET)与碰撞时间(TTC)纳入统一框架,实现山区双车道公路货车与冲突车辆的碰撞预测,并以云南省货车事故高发的山区双车道公路为例,验证BTCEV模型的预测性能。研究表明:PET为0.382 s、TTC为4.471 s是山区双车道公路货车严重冲突的阈值;BTCEV模型预测山区双车道公路货车年事故发生率为5.84%,预测准确性高达98.92%,较PET模型以及TTC模型分别提高了167.33%和10.80%;且相比于单变量模型,双变量模型所估计的置信区间更窄,预测精度更高。研究结果将山区双车道公路货车碰撞预测方法从单变量扩展到双变量,在山区货车交通安全分析方面有广阔的应用前景。

二维复合极值模型在暴雨多变量联合分布中的应用

为了更好地描述暴雨多变量特征,构建以GPD为边缘分布的泊松-二维Copula复合极值模型,并将其应用于成都温江站暴雨雨量和暴雨雨峰的联合概率分布计算,研究表明该模型:理论联合频率与经验联合频率吻合较好,能用于暴雨联合分布的计算;考虑了暴雨过程出现的频次,增加了概率模型的物理内涵,选取独立的暴雨过程极大值作为样本,克服了GPD阈值选取的随意性;可以推广应用于连续分布为其他的Copula函数的情形,具有广泛的应用前景。

广义极值模型在早期强余震预报中的应用

一次主震发生后,往往会产生很多余震,其中强余震的危害性很大。以汶川余震震级资料为基础,对余震数据建立广义极值模型,应用最大似然估计计算出相应参数,并进行了分布拟合检验。利用建立的广义极值模型预测汶川震后一个月内最大余震震级和发生的概率,发现与实际情况基本吻合,这说明了极值理论是早期强余震预报中一种行之有效的方法。

光滑极值模型在股票市场中的应用技术

本文对于样本极值给出了一种光滑极值模型,在建立这个模型的过程中,把样条光滑量运用到了高阈值的超出量模型里去。通过求出每一年各个参数值的极大似然估计,再把这些极大似然估计通过适当的方法进行拟合,从而画出各个参数值估计的光滑曲线,使得这些参数值是连续变化的,即可以对每年的重现水平做出一个趋势的预报,进而达到预测的目的。

基于复合极值模型的辽宁省极端降水重现期研究

极端降水重现期的研究可提升对降水规律性的认识,对预防城市内涝、农田渍害等有重要意义。利用辽宁省14个国家气象观测站1960—2020年5—10月的逐日降水资料,选取第98个百分位值作为极端降水指标,采用泊松-广义帕累托复合极值模型对辽宁省极端降水日数和极端日降水量进行拟合并计算其重现期降水量。结果表明:辽宁省极端降水日数和极端日降水量分别服从泊松分布和广义帕累托分布(均通过α=0.05的显著性检验);辽宁省极端日降水量从西北向东南方向逐渐增多,其中丹东市的极端日降水量和极端降水日数均为最高;泊松-广义帕累托复合极值模型和经验频率法计算的重现期降水量拟合度较高,不同重现期下辽宁省东南部极端日降水量值均为最高,辽河流域中部极端日降水量较小,西北部极端日降水量最小,辽宁东部山区和辽宁西部丘陵地带极端日降水量高于辽宁中部平原区,且不同重现期分布状态一致。

基于极值拓展模型的广东汕尾增水推算

为解决传统极值分布的尾部趋于零的速度快而导致的对海洋观测极值数据的尾部拟合不足的问题,本文基于组合模型的思想构建了一系列用于推算海洋环境设计参数的极值拓展模型。该系列模型利用积分变限函数融合了对数据尖峰拟合较好的经典极值分布和对数据厚尾拟合良好的Pareto分布的特征,可以同时拟合数据的“尖峰”和“厚尾”。利用该系列模型对广东汕尾1990—2012年间的增水数据进行分析,通过与传统极值模型的拟合效果进行对比,得到拟合数据的最佳模型为Gumbel-Pareto极值拓展模型。应用最佳拟合模型推算汕尾不同重现期下的增水值,为广东汕尾的海洋工程建设与安全分析提供参考。

基于复合极值模型的洪灾风险评估与保险

中国近年来气候变化异常,极端严重灾害多发。典型如洪水灾害,呈现出较厚尾分布的特性,给农业生产和农民生活带来了巨大损失。如何对洪灾所造成的损失进行估算和拟合,是公平合理厘定洪灾保险费率的前提,也是保障洪灾保险推广运行的关键。本文将极值风险模型运用于洪灾风险的定量研究,采用泊松复合极值模型拟合洪灾灾害损失概率及损失程度,并就结果在洪灾保险的承保及转移分散机制中的运用提出对策。

华南冬季极端低温事件的统计建模及未来预估

基于1961—2005年华南冬季逐日最低温度观测资料,以及参与CMIP5的IPSL-CM5A-MR、MPI-ESM-MR、CMCC-CMS 3个模式的历史模拟和未来排放情景预估数据,从过程角度定义和提取华南冬季极端低温事件及其特征指标,并通过引入极值理论构建极端低温事件的概率分布模型(Cold Spell Model,CSM),刻画其强度、频数和持续时间特征分布;进一步结合基于累计概率分布变换的偏差订正方法降低模式模拟的偏差,探讨了RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时极端低温事件的风险变化。研究表明:(1)CSM模型能够较好地拟合极端低温特征概率分布,大部分台站通过了K-S或卡方检验;(2)相对于观测,模式模拟极端低温存在一定偏差,经偏差订正后,各站点BS评分接近于0,SS评分普遍提高到0.88左右;(3)全球增暖背景下,华南地区极端低温呈现强度减弱、频数减少、持续时间缩短的特征。全球增暖1.5、2.0℃背景下,华南大多数地区极端低温事件平均强度减弱,频次降低,持续时间变化具有明显的空间差异;每年发生1次极端低温事件的概率增加,但每年发生3、5次的概率减少;增暖1.5℃下极端低温事件持续性特征变化不明显。但增暖2℃下,华南大部分地区持续1 d的极端低温事件更易发生,但更长持续时间(3、5 d)的极端低温事件发生的可能性显著减少。

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。

中国货物贸易出口量的影响因素——基于引力模型的极值边界分析

对外贸易是拉动经济增长的三驾马车之一，我国出口贸易对经济的增长作用一直非常显著，因此对贸易出口量影响因素的深入研究十分必要。本文依据国际贸易理论，对贸易“引力模型”进行扩展，引入极值边界分析方法（Extreme Bounds Analysis ， EBA ），采用2003～2012年省际区域面板数据，对我国货物贸易出口量的影响因素进行实证检验，得出的结论是各省外商直接投资、进口额、工业产值、固定资产投资、税收收入、最终消费是我国货物贸易出口量的“稳健性（Robest ）”影响因素，并据此提出促进对外贸易发展相关政策建议。

公路桥梁车辆荷载极值模型研究

为了调查地震多发区公路桥梁的车辆荷载运行特征,通过动态称重系统记录的车辆荷载数据,得到设计基准期内的车辆荷载极值模型。基于四川筲箕湾大桥交通荷载监测子系统,统计该桥在2017年1~4月的车辆荷载数据,得到1 d、1周和1月典型车辆荷载分布规律。结果表明:车辆荷载截口尾分布不拒绝广义Pareto分布,密集运行状态下车辆荷载到达时间模型不拒绝Possion分布,一般运行状态下车辆荷载到达时间模型不拒绝Gamma分布。利用Monte-Carlo法和广义极值分布模型进行车辆荷载极值分布的求解,最终得到密集运行状态下筲箕湾大桥100年一遇的车辆荷载极值。

厄兰极值混合模型的有效估计及其在保险中的应用

本文研究了Erlang混合分布和广义帕累托分布混合模型的估计问题.通过引入iSCAD惩罚函数,利用EM算法极大化iSCAD惩罚似然函数的方法,获得了混合序和参数的估计值,计算出有效的度量风险指标value-at-risk(VaR)和tail-VaR(TVaR),通过模拟实验和实际数据说明了模型和算法的有效性.推广了有限Erlang极值混合模型在保险数据拟合中的应用.

应用混合极值理论及最大似然法估计东南沿海各地震区的地震危险性

将东南沿海地区划分成７个地震区带，利用历史及现代地震资料，运用混合极值理论及最大似然法分析了各个地震区带的地震危险性，并采用预测检验的方法确定了各个地震区带的危险阈值，对各地震区未来两年的中小地震及未来５年的中强地震的危险性分别给出了定量估计。

极值Copula在商业银行操作风险度量中的应用

本文主要内容是针对新巴塞尔协议把商业银行操作风险纳入风险量化和监管领域,应用极值Copula函数分析我国商业银行各类操作风险之间的相依结构,将操作风险度量从一维拓展到多维。目前对所有的事件类型值简单加总求得操作风险的总资本要求,没有考虑事件类型之间的相关性,这与实际情况是不符合的。为此本文在分析我国商业银行各类操作风险之间的相依性的基础上,运用极值Copula函数建立实际操作风险的相依结构,构建计算操作风险总VaR值的极值Copula模型。