基于概率累加的离散GM(1,1)模型及其在海洋天然气产量预测中的应用

准确预测海洋天然气产量对于带动海洋装备制造业发展,重塑国内能源供应体系结构,推动引领性科技攻关具有重要的现实意义.针对灰色信息叠加建模方法在表征系统运行特性时的不足,本文提出了基于概率累加的离散GM(1,1)模型(PDGM(1,1)).首先,提出模型依托概率累加算子甄别提取灰色有效信息,深度挖掘灰色系统运行的行为规律;其次,使用矩阵扰动理论证明了提出模型对于小样本数据集的适用性,保证了对小样本数据的预测优势;再次,对于提出模型中复杂信息参数的求解问题,提出了基于启发式算法的模型求解框架;然后,设计数值仿真实验模拟非线性数据环境,检验了PDGM(1,1)模型的建模能力和预测能力.同时,引入实际案例验证了PDGM(1,1)模型的鲁棒性和普适性;最后,应用PDGM(1,1)模型预测海洋天然气产量.本研究成果一是精细化了灰色预测模型建模的信息基础,提出了一种新的预测建模方法,对于丰富和完善预测模型方法体系具有积极意义;二是海洋天然气产量预测结果将为新发展格局下拓展我国海洋经济发展空间的路径实施提供参考依据.