基于分量相依性的风速随机性建模方法

由于微地形、微气象的影响,风电场风速的随机性特征复杂,为准确描述风速的随机性特征,提出基于分量相依性的风速随机性特征建模方法。首先对风速序列的随机性特征进行提取,采用变分模态分解(VMD)将风速分解为多个不同频率的模态分量,以序列自相关系数(AC)为指标,对风速成分进行划分,得到风速的波动性分量和随机性分量。然后,考虑风速随机性分量对波动性分量的相依性,以正态分布描述不同风速下的随机性特征,建立基于分量相依性的风速随机性模型。以华北张家口某风电场的运行数据为例,验证该方法的有效性。实验结果表明该文方法能更好地复现风速序列的随机性特征。

考虑节点刚度随机性的焊接钢筋部品变形计算方法研究

为量化钢筋部品刚度,从受力机理角度出发,基于试验和理论分析,提出考虑刚度随机性的焊接钢筋部品变形计算方法。从受力机理的角度提出三向转动刚度独立力学求解模型,考虑钢筋直径的影响,设计了105组T形焊接钢筋试件及两类加载固定试验装置,开展分级加载试验;在此基础上,考虑焊接节点转动刚度随机性,提出基于蒙特卡洛随机抽样的焊接钢筋部品变形计算方法,并分别开展了6个焊接钢筋网片和6个钢筋块体试验进行验证。结果表明:钢筋焊接节点刚度与钢筋直径有关,当焊接条件相同时,钢筋直径越大,焊接节点刚度越大;同一钢筋直径组合的焊接节点转动刚度基本符合正态分布,3个方向的转动刚度R x>R z>R y;钢筋焊接节点刚度与焊接节点断面面积基本呈线性关系;竖筋和横筋连接节点刚度对钢筋部品变形影响显著,所采用的节点刚度取值方法计算的焊接钢筋部品变形偏差均在10%以内,与传统刚接和铰接方法相比,变形计算精度大幅提高,变形计算方法合理。

基于随机森林模型的长江流域分区多源融合降水模拟方法研究

基于3种卫星降水产品,提出了一种基于随机森林模型的长江流域分区多源融合降水模拟算法(FCM-RF算法)。采用模糊C均值算法,结合地面观测站点资料对长江流域进行降水区域划分,引入降水比降刻画降水空间性,进一步通过普通克里金插值法优化融合结果,得到一套长江流域空间分辨率为0.25°×0.25°的多源融合降水产品,并对其进行了评估。结果表明:FCM-RF算法在长江流域具有良好的表现,可以有效提高原始卫星降水产品对于降水事件的捕捉能力,在验证站点模拟降水量与实测降水量的相关系数可达到0.76;FCM-RF算法在年际上具有相似变化特征,对于春秋季降水的敏感性较高,在夏季由于强降水影响表现欠佳,冬季由于雨量稀少、存在固态降水,呈现出误差小、相关系数较低的特点;FCM-RF算法在东南地区具有较强的降水捕捉能力,在青藏高原地区的准确性较低。

任意分布ST方法及其在随机场线耦合中的应用

随机测试(ST)方法是一种不确定性量化方法,已有的ST方法还不能处理具有任意分布随机变量的情况。通过Gram-Schmidt正交化算法为任意分布随机变量构建混沌多项式基底,对ST方法进行拓展,使其可用于任意分布随机变量的情况。将拓展后的ST方法用于传输线场线耦合分析中。在场线耦合的计算中,由于辐射场的不确定性,入射波极化角、方位角与仰角存在不确定性,因此传输线的响应也呈现出不确定性,导致随机场线耦合问题。针对输入参数服从任意分布的情况,应用ST方法对传输线场线耦合响应进行不确定性量化。对模型的输出响应进行多项式混沌展开,通过求解展开系数得到模型响应的统计信息。结合单随机变量和多随机变量场线耦合算例,得到传输线电压响应的统计信息。最后对比蒙特卡罗模拟方法,验证了ST方法的正确性和高效性。

基于可解释随机森林的场地放大系数估算方法研究

场地放大系数(F_(pga))是反映地震动峰值在不同地区的差异,也是评估地震动影响范围的关键参数。F_(pga)的估算采用单一参数,靠经验选取,估算结果存在较强的主观性。为此,选取KiK-net台网40个台站的地震记录,基于随机森林算法提出一种综合多参数的F_(pga)估算方法,且可解释各参数对F_(pga)估算的影响。所提估算方法以震级、震中距、震源深度、震源距、覆盖层厚度h、场地周期T、等效剪切波速(V_(SE)、V_(S30)、V_(S20)、V_(S10))作为输入,F_(pga)为输出。结果表明:预测F_(pga)的相关系数为0.84,误差均值为0.01;震中距、震源深度、震源距对F_(pga)估算呈正相关,震级、h、T、V_(SE)、V_(S30)、V_(S20)、V_(S10)对F_(pga)估算呈负相关,其中T和h对模型的影响最大。该模型可有效预测场地放大效应。

带跳随机比例微分方程补偿分步θ方法的收敛性和稳定性

我们探讨了带跳的随机比例微分方程的补偿分步θ方法。首先,证明了该数值方法收敛,并且收敛阶为12,其次证明了解析解的均方稳定性,并且证明了补偿分步θ方法能保持解析解的均方稳定性,最后给出数值算例验证理论结果的正确性。

基于随机森林回归算法的水电工程移民安置效果评价方法

常规的水电工程移民安置效果评价方法主要使用定量结合技术生成评价指标体系,易受生活水平指数SPI动态变化影响,导致评价优属度偏低,因此,需要基于随机森林算法设计1种全新的水电工程移民安置效果评价方法。即利用随机森林回归算法确定了安置效果基础评价指标,建立了水电工程移民安置效果评价结构,从而实现了水电工程移民安置效果评价。实例分析结果表明,设计的水电工程安置随机森林回归算法效果评价方法的评价优属度较高,具有评价可靠性,有一定的应用价值,为优化水电工程移民项目建设作出了一定的贡献。

基于随机森林算法的僵尸企业大数据识别方法研究

僵尸企业严重浪费社会资源,应及时进行处置。但目前对僵尸企业的识别标准不够明晰是阻碍我国僵尸企业处置工作的重要因素。为解决这一问题,通过随机森林算法的大数据识别方法,发现净利润及其变动、纳税总额及其变动、最低利息保障倍数、政府补贴依赖程度等指标能更好地起到预警僵尸企业的作用。因此,随机森林算法等大数据识别方法为我国僵尸企业预警提供了新路径,有利于及时处置僵尸企业。

基于随机森林算法的低压断路器寿命预测方法

常规的低压断路器寿命预测方法主要使用Wiener非单调退化预测模型获取时间退化特征量,易受检测周期变化影响,导致寿命预测相对误差较高,因此,需要基于随机森林算法设计一种全新的低压断路器寿命预测方法。即利用振动检测技术采集处理了低压断路器寿命预测振动信号,结合随机森林算法构建了低压断路器寿命预测模型,生成了低压断路器寿命预测参数,从而实现了低压断路器寿命预测。实验结果表明,设计的基于随机森林算法的低压断路器寿命预测方法的预测效果较好,寿命预测相对误差较低,具有可靠性,有一定的应用价值,为提高低压断路器维护保养有效性作出了一定的贡献。

随机时滞Hopfield神经网络分步θ方法的一般衰减率稳定性

旨在研究随机时滞Hopfield神经网络分步θ方法的一般衰减率稳定性。当θ∈[0,1/2)时,在步长受限的条件下,随机时滞Hopfield神经网络分步θ方法是一般衰减率稳定的。对于θ∈[1/2,1],不需要额外的步长要求,即可保证随机时滞Hopfield神经网络分步θ方法的一般衰减率稳定性。最后,通过一个数值例子验证所得结果的有效性。

基于随机森林的无线通信网络入侵检测方法

由于传统网络入侵检测方法依赖特征知识库对恶意流量数据进行智能判别,导致检测结果的精度较低,本研究提出基于随机森林的无线通信网络入侵检测方法。根据入侵位置划分无线通信网络的入侵方式,提取并处理不同入侵方式下的无线通信网络流量数据,基于随机森林算法对提取数据中的恶意流量与正常流量进行分类,以此完成无线通信网络入侵检测。实验结果表明,文章设计的方法检测不同类型的无线通信网络入侵行为时误检率为2.83%,证实了该方法的有效性与精确性。

利用改进交叉模型交叉模态的随机模型修正方法

将混合摄动-伽辽金方法和改进的交叉模型交叉模态技术相结合,提出了一种随机模型修正方法。该方法有效缓解了模型修正过程中测量数据有限和测量误差不确定的影响。考虑到实测模态数据具有不确定性,基于改进的交叉模型交叉模态方法,建立了一个新的描述结构随机参数和随机响应关系的模型修正方程。利用混合摄动-伽辽金方法求解该随机修正方程,进而得到结构随机修正参数的统计特征。简支梁的数值结果表明,该方法在测量数据不确定性较大时仍能保持很高的修正精度,同时计算效率比蒙特卡罗模拟方法高出一个数量级。在测量模态数据较少的情况下,该方法比单独的混合摄动-伽辽金修正方法修正效果好,且比交叉模型交叉模态法的修正精度更高。框架试验的结果表明,该方法可以同时修正结构的刚度和质量,修正后的结构参数与预设工况基本吻合,同时能复现结构的测量模态,从而验证了所提方法的有效性。

基于随机抽样的衰变热不确定度量化研究

为研究核数据引起的核素存量及导出量的不确定度,在自主程序GNET上实现了基于随机抽样的不确定度量化方法。利用贝叶斯更新方法获得裂变产物独立产额的协方差数据,弥补裂变产额协方差数据缺失。对热中子引起的235U一次裂变后衰变热不确定度进行了计算。结果表明,裂变产物产额的不确定度贡献占主要部分。该算例表明GNET程序具备了核素存量的不确定度量化功能。

人行桥在行人荷载激励下的非平稳随机响应

采用虚拟激励法和微分求积法相结合的DQ-PEM法研究在行人荷载激励下人行桥的非平稳随机响应.与以往的虚拟激励法不同的是该方法以简单谱模型为基础,建立行人强迫函数的谱密度,求得多自由度体系人行荷载下的多模态.通过工程算例验证该方法的准确性与有效性,并进一步讨论不同速度和不同约束条件下梁式结构受行人荷载作用的随机振动问题.

低压有源配电网随机负荷转供辅助决策方法

目前的配电网随机负荷转供辅助决策过载预测结构一般为单向结构,预测范围有限,导致负荷转供辅助决策越限比增加,为此,本文提出对低压有源配电网随机负荷转供辅助决策方法。根据当前负荷转供辅助决策的需求及标准,采集负荷转供数据,采用多阶方式打破预测范围的限制。设计过载多阶预测结构,构建动态分析负荷转供辅助决策模型,利用潮流校核实现负荷转供决策处理。结果表明,此次设计的动态分析低压有源配电网负荷转供决策测试组的负荷转供辅助决策越限比被较好地控制在0.2以下,说明该方法的针对性更强,效果更佳。

全球集合预报位温系统偏差和随机误差结合的模式倾向扰动方法

传统集合预报模式扰动方法通常用来描述物理过程随机误差,但模式不可避免会存在系统偏差,为了减少模式系统偏差对集合预报的影响,利用中国气象局全球集合预报系统(CMA-GEPS),通过经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,EOF)分解方法获得系统偏差倾向,在积分过程中将系统偏差倾向扣除法与传统的随机物理倾向扰动法(Stochastically Perturbed Parameterization Tendency,SPPT)相结合,构建了全球集合预报系统偏差和随机误差结合的模式倾向扰动方法(Bias correction of bias tendency based on SPPT,SPPT-B),设计并开展了集合预报试验来探究该方法对全球集合预报的影响。结果显示:(1)经验正交函数分解的第一模态能较好地体现系统偏差的主要特征,即随预报时效线性增长、对流层高层的系统偏差比中、低层大。(2)系统偏差倾向扣除法和SPPT-B方法均可以有效降低南、北半球和热带地区高层和低层的系统偏差,且SPPT-B方法能明显改善热带地区集合离散度。(3)两套方案对对流层高层的集合预报技巧改进效果优于低层。SPPT-B能有效提高全球集合预报技巧,为发展同时考虑系统偏差和随机误差的全球集合预报模式扰动方法提供了科学依据。

“可能性”的解题方法

“可能性”是“统计与概率”领域的重要内容,主要是让小朋友感受简单的随机现象,体验事件发生的确定性和不确定性,能列出简单随机现象中所有可能发生的结果,进而认识到随机现象发生的可能性是有大小之分的,能对一些简单的随机现象发生的可能性大小作出判断。

基于随机森林算法的电气设备异常振动识别方法

常规的电气设备异常振动识别方法以振动信号识别为主,并未对高次谐波进行二次识别,导致识别结果出现偏差。为此,本研究基于随机森林算法设计了新的识别方法。首先,提取电气设备异常振动的谐波特征,通过分析非线性谐波分量确定异常振动的类型。然后,基于随机森林算法构建异常振动识别模型,在消除异常振动区域的混叠噪声后,识别异常振动数据的相关性变量,并根据设备劣化异常状态判断电气设备的劣化等级。实验表明:该方法识别结果的随机误差更小,能够确保电气设备异常振动识别的精准度。

基于改进随机森林算法的评估指标精简方法研究

为快速、准确获得武器装备系统效能评估结果,提出一种能够精简武器装备系统效能评估指标的方法。以随机森林(random forest,RF)算法度量的评估指标重要性为基础,通过改进RF算法中决策树划分属性选择、叶结点取值确定、决策树输出值计算方法,实现在指标值有缺失的情况下,对评估指标进行重要性的排序,进而精简出指定数量的重要评估指标。以防空系统效能评估指标精简为应用场景,基于指标值有缺失的模拟数据集,验证了提出的改进RF算法比传统RF算法具有更高的准确性。

中国地区间收入差距到底有多大:基于随机方法的地区购买力平价测度

在推进共同富裕的背景下,中国地区间收入差距到底有多大是区域经济发展研究的重点内容。针对名义收入不能反映人民真实生活水平与福利水平的问题,以地区购买力平价作为切入点,通过改进现有随机方法,搭建随机方法下的多边比较指数系统一般化框架,对中国31个省级行政区的价格水平进行精确测度,进而量化分析剔除价格差异影响的中国地区间实际收入差距。研究结果显示:与名义收入相比,各地区城镇居民人均实际收入水平均显著提高,地区间实际收入差距程度缩小,中国地区间实际收入水平最高值与最低值的比例由2.39降为2.03,实际收入呈现高收入聚集区向北部移动、低收入聚集区向南部移动的新特点。研究结果从定量分析的角度予以中国各地区实际收入水平更客观更准确的定位,可为中国地区间资源分配及差异化政策制定提供数据支撑和参考,进而推进共同富裕远景目标更快更好地实现。