Copula分位数回归方法在风电超短期出力预测上的应用

风电出力具有较强的随机性和波动性,相比于传统预测,分位数预测方法能够提供全面的风电功率概率分布信息,可实现更可靠的风电出力预报,对电网系统的安全和稳定运行具有重要意义.以甘肃某风电站为案例,将数据按6∶2∶2划分为训练集、验证集和测试集,采用基于Copula的分位数回归方法(QCopula)进行功率区间预测,并与三个传统的分位数回归方法进行比较.结果显示,在不同置信区间下QCopula的修正预测区间精度范围在0.701~0.773之间,预测精度平均值比传统分位数回归(QR)、随机森林分位数回归(QRF)和长短期记忆神经网络分位数回归(QLSTM)分别高出15%、9%和13%,优于其他三种分位数预测方法.分位数交叉验证中,QCopula未出现分位数交叉,每个样本点的功率预测值均随概率值单调递增,而QR、QRF、QLSTM均出现不同程度的分位数交叉现象.综上所述,QCopula可以表征更小的区间宽度和更高的区间覆盖率,且分位数曲线不存在交叉,可信度较高.

基于藤copula分位数回归的光伏功率日前概率预测

现有分位点回归方法在进行多分位点预测时往往需要为每个分位点单独建立模型,不仅训练成本高还会导致"分位点交叉"。对此,提出了一种基于藤copula分位数回归的光伏功率日前概率预测模型。利用藤copula对光伏功率及其条件变量间的相依结构进行解析化表达,基于优化算法对藤copula结构及参数进行优化,在此基础上建立起光伏功率条件分位数回归模型;在条件变量中引入光伏功率点预测量,并借助最小化连续秩概率分数(continuousrank probability score,CRPS)权衡可靠性与锐度,筛选出最佳条件组合。算例仿真结果表明,该方法克服了现有分位数回归方法的缺点,进一步提升了光伏功率概率预测性能。

阿基米德Copula分位数回归曲线推导与模拟

文章把分位数回归理论和相关结构函数Copula结合起来,介绍了分位数回归和相关结构函数Copula,给出了阿基米德Copula和Copula分位数回归曲线的定义,推导出了阿基米德Copu-la分位数回归曲线。最后,通过模拟研究表明Copula分位数回归估计方法的精确性。

基于固定效应面板数据的Copula分位数回归及模拟

文章将Copula分位数回归应用于面板数据,提出了一类面板数据非线性分位数回归模型,非线性分位数函数的具体形式由Copula函数类型所决定,借助最优化算法迭代求解可得到模型中未知参数的估计值。以Frank Copula分位数回归曲线为例,使用不同参数值生成随机数据对模型的估计效果进行检验,结果显示Frank Copula分位数回归曲线能更好地拟合数据的非线性相关关系。

基于Copula分位数回归原油期货市场套保模型及效率研究

伴随中国原油期货的上市,作为商品期货最大交易单品的原油期货,其套期保值功能必将成为新的研究热点。本文采用skew-t-GARCH(1,1)模型捕捉原油期现货收益率的"波动集聚"和"尖峰厚尾"特性,在此基础上通过构造Copula分位数套保模型研究不同原油市场状态下(牛市、熊市)的套保比率及效率。利用蒙特卡洛模拟对线性、Normal Copula及T-Copula分位数回归模型进行效率比较,并对英国Brent和美国WTI原油期货收益率进行实证研究,结果表明:①不同市场状态下,原油期货的最优套保比率具有非对称性;②T-Copula分位数回归模型的尾部套期保值效率更稳定。因此,利用原油期货进行规避风险时,要根据市场行情合理运用套期保值模型。

学校体育环境对初中生体育核心素养的影响——基于分位数回归的考察

为探究学校体育环境对初中生体育核心素养的影响效应,运用文献资料、问卷调查、最小二乘法回归和分位数回归进行数据收集和分析,研究发现:学校体育环境对初中生体育核心素养存在显著性正向影响;不同分位点处,学校体育环境对初中生体育核心素养均有显著性促进效应,且整体来看,随着分位点的提高,影响效应逐渐减弱;学校体育环境对初中女生的体育核心素养影响效应相对均衡,而对男生群体的影响存在两极分化的特征。各年级初中生受学校体育环境的影响效应随着分位点的升高而降低。提出如下建议:加强学校体育环境建设,充分发挥学校体育环境对体育核心素养的促进效应;注重学校体育环境影响效应的差异性,引导初中生体育核心素养的发展;根据不同群体的特点,有针对性的制定体育核心素养发展策略。合理变换多种形式,消解学校体育环境影响的“超限效应”。

两维异质性面板分位数模型的双惩罚回归方法

文章关注系数具有两维异质性结构的面板分位数模型,基于SCAD惩罚函数和MCP惩罚函数提出双惩罚最小加权绝对偏差目标函数,同时进行参数估计和两维异质性结构识别。利用ADMM算法求解目标函数,并使用BIC信息准则通过网格搜索选择最优调节参数。根据蒙特卡洛模拟结果验证了所提方法的有限样本性质,最后使用实际数据检验了其应用效果。研究结果表明:所提出的方法能够准确识别两维异质性结构,并且Post估计量的参数估计精确度接近于Oracle估计量。

金融发展对收入不平等的非线性影响研究——基于分位数回归森林模型的分析

利用2021年中国综合社会调查数据构造城市的收入不平等指数,搜集城市的宏观经济数据,采用分位数回归森林模型研究金融发展对收入不平等的非线性效应和异质性影响。研究表明:分位数回归森林模型能够更好地揭示金融发展对收入不平等的影响;金融发展能显著影响收入不平等,并且二者之间呈现“L形”的非线性趋势,但收入不平等水平不同的城市,金融发展对其的影响程度不同,即在收入不平等水平较高的城市,金融发展对收入不平等的影响较小,而在收入不平等水平较低的城市,金融发展对收入不平等的影响较大。因此各城市应当因地制宜促进金融发展,进而降低收入差距,促进共同富裕。

银行业如何影响房地产业?Copula分位数回归及预测方法

众所周知,房地产业与银行业是高度相关的,如何确定银行业股票收益率对房地产业股票收益率的影响以及如何根据银行业股票收益率预测房地产业股票收益率的波动是非常重要的问题。本文首先使用Copula分位数回归建立了银行业股票收益率对房地产业股票收益率的回归模型,并且给出了Copula分位数回归基础上的CopuIa选择新标准,即分位数损失函数距离意义下的Copula函数选择准则,依据该准则我们选取Clayton Copula分位数回归模型刻画了低迷时期银行业股票收益率如何影响房地产业股票收益率。

基于混合效应和分位数回归的温带针阔混交林树高与胸径关系研究

【目的】基于非线性回归和广义模型构建不同分位数回归和混合效应的树高预测方程,并对比分析非线性模型、不同分位点(τ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9)模型、广义模型及非线性混合效应模型的拟合效果和预测精度,为研究林分生长和收获提供理论依据。【方法】本研究以吉林蛟河地区针阔混交林的主要树种(红松、色木槭、紫椴和水曲柳)为研究对象,基于21.12 hm2样地数据,首先在11个广泛使用的树高方程基础模型中选定基础模型;其次探究林分变量对树高的影响并构建含林分变量的广义模型;最后在基础模型和广义模型的基础上,构建分位数模型,同时考虑样方效应对树高的影响,构建混合效应模型。【结果】(1)各树种均以Richards模型拟合精度更高,且具有生物学意义,选定为基础模型;考虑林分变量与树高的相关性以及模型收敛性,加入优势木高建立的广义模型能显著提高拟合效果。(2)各树种均为中位数τ=0.5时模型拟合效果最佳,且与非线性回归预测精度相近,红松、色木槭、紫椴和水曲柳最高R^(2)值分别为0.811、0.809、0.724和0.617,广义中位数回归预测能力得到进一步提高,R^(2)值分别为0.891、0.874、0.858和0.627。(3)混合效应模型相对其他模型能显著提高预测精度,其中基础混合模型略优于广义混合模型,4个树种R^(2)值达到0.937、0.919、0.906和0.643,表明包含样方效应的混合模型能得到更准确更稳定的预测结果。【结论】与传统方法建立的基础模型和广义模型以及两者的中位数回归模型相较,基于非线性混合效应构建的树高-胸径模型预测精度更高,其中基于基础混合效应构建的吉林蛟河地区混交林树高-胸径模型更具优越性和稳定性。

基于D-vine copula-分位数回归的组合投资决策

为克服传统组合投资决策模型使用方差风险的不足,建立D-vine copula-分位数回归方法估计多元条件联合分布,给出广义Omega比率组合投资决策模型求解方案.分别选取能源市场3种期货商品和不同行业5只股票进行实证研究,结果表明:基于D-vine copula-分位数回归的广义Omega比率组合投资决策模型,能够充分揭示与模拟金融资产收益变动规律,得到更高的Sharpe比率和广义Omega比率.

分位数回归模型在公共卫生领域中的应用及SAS实现

目的探讨分位数回归模型在公共卫生领域中应用及SAS实现,为该方法推广使用提供参考。方法在介绍分位数回归模型基本概念基础上,介绍了分位数回归模型应用情景与优势,并以血清克拉拉细胞蛋白水平和第一秒用力呼气容积/用力肺活量(FEV1/FVC)变化数据为例,与简单线性回归模型相比,探讨分位数回归模型应用及SAS实现过程。结果分位数回归模型不仅可以分析血清克拉拉细胞蛋白水平对FEV1/FVC均值的影响,还可以分析血清克拉拉细胞蛋白水平对FEV1/FVC不同分位数的影响,得到更全面的信息,且通过统计软件SAS可方便实现。结论分位数回归模型可弥补简单线性回归模型仅关注应变量均值特征而不能分析其完整分布特征的不足,SAS软件提供了相对成熟的分析语句,值得推广。

基于动态调整的Copula-非线性分位数回归资产组合优化

为优化资产组合方案,考虑单资产分布的非对称性、异方差性、尖峰厚尾性等特征,资产之间的时变非线性相关性,建立了Copula-非线性分位数回归模型。本文的创新与特色,一是通过构建期望超额收益率与考虑动态损失厌恶效应的VaR比率函数,确定了目标函数的表达式,改变了使用超额收益率标准差度量风险,而实证研究中更关注资产的损失风险而非全部风险,未考虑投资者对于收益与损失非对称偏好的不足;二是通过建立基于支持向量机的非线性分位数回归模型,确定了边缘分布函数表达式,解决了普通模型无法处理非对称、非线性,依赖于分布假设的不足;三是通过构建混合Copula函数,确保能够有效捕捉金融市场中的尾部相关、非对称性,完善了刻画资产之间相关关系的模式;四是通过建立风险非线性叠加的资产总风险评价模型,确定了资产组合总风险的表达式,弥补了现有风险评价模型未考虑资产间的相关性的不足。实证结果表明,本文建立的模型预测性能高于其它模型,该模型有更高的VaR比率值,在单位风险下能够获得更高的资产组合效果。

基于分位数回归和通径分析的少数民族中老年流动人口健康状况影响因素研究

目的:了解我国少数民族中老年流动人口健康状况的影响因素,为有效开展针对这一人群的健康干预和改善其健康状况提供参考。方法:使用2017年中国流动人口动态监测调查数据库(CMDS)中2771例≥45岁的少数民族中老年流动人口相关数据,采用SPSS 26.0进行Mann-Whitney U检验和Kruskal-Wallis H检验,采用多重线性回归及分位数回归对健康状况的影响因素进行分析,并采用Amos24.0对健康状况的影响因素进行通径分析。结果:不健康者336人(12.1%),社会融合较差者1031人(37.2%),接受健康教育较差1563人(56.4%),有慢性病者534人(19.4%);健康与不健康者在性别、年龄、文化程度、婚姻状况、流动范围、流动时间、流动原因、社会融合、健康教育、慢性病患病等方面均存在统计学差异(P<0.05);多元logistic回归分析结果显示,流动时间、流动原因、社会融合较差、接受健康教育较差、有慢性病等因素显著影响研究对象的健康状况(P<0.05);分位数回归分析结果显示,流动时间、流动原因、社会融合情况、接受健康教育状况和慢性病患病情况在不同分位点均对健康状况产生了影响(P<0.05);通径分析结果显示,慢性病、健康教育和社会融合对少数民族中老年流动人口的健康状况直接产生作用,流动时间、流动原因对健康状况产生间接影响作用。结论:关注流动时间及原因对少数民族中老年流动人口健康状况的影响;多措并举提高其社会融合,以减少身心问题产生,使其更好融入流入地;关注少数民族中老年流动人口慢性病患病情况,加强对其的健康教育和健康管理服务,提升健康素养,改善健康状况。

康复患者次均住院费用影响因素的分析:基于分位数回归模型

目的分析甘肃省二级、三级医院康复住院患者次均住院费用的分布特点及其影响因素。方法分层抽取2017年1月1日至2023年6月30日甘肃省59家二级、三级医院康复住院患者病历6950份,收录电子病历管理系统住院病案首页信息数据。描述康复患者次均住院费用的分布及特点,并运用分位数回归模型分析次均住院费用的影响因素。结果纳入患者次均住院费用为6282.65(4095.39,11829.36)元。多因素分析结果显示,康复患者的年龄(β>21.509)、住院时间(β>166.320)、医院级别(β>1096.971)、医院类别(|β|>969.080)、入院途径(β>307.731)、是否转科(β>732.289)和是否用药(β>737.109)对次均住院费用3个分位数点(P10,P50,P90)均有影响(P<0.05),均呈现对高分位点影响最强。2017年至2019年入院的康复患者较2020年至2023年的康复患者在第10分位点次均住院费用较低(β=-732.341),在第90分位点费用较高(β=846.445)(P<0.05)。以自费为对照,医保支付的次均住院费用在第10分位点更高(β_(职工医保)=450.606,β_(居民医保)=478.421),在第90分位点上费用更低(β_(职工医保)=-2517.823,β_(居民医保)=-1283.355)(P<0.05),在第90分位点影响更大。以其他类型疾病为对照,精神与行为障碍、神经系统疾病费用更低(β<-569.500),循环系统疾病在第10分位点上费用更高(β=457.393),肌肉骨骼和结缔组织疾病在第50(β=-1106.791)、第90分位点上费用(β=-3072.947)更低(P<0.05)。结论康复患者次均住院费用差异大,影响因素复杂,医保相比自费在次均住院费用的高分位点有保护作用。

新生儿高胆红素血症患儿住院费用的分位数回归分析

目的 通过统计新生儿高胆红素血症患儿住院费用及相关母婴信息、住院信息、诊疗信息,分析单病种费用的影响因素,以期为医保按病种分值付费(diagnosis-intervention packet,DIP)方式改革和医院单病种费用控制提供可参考的建议和方法。方法 通过病案信息系统,调取2018—2022年在鲁中地区某三甲妇幼保健院住院治疗的新生儿高胆红素血症患儿的住院费用及相关信息,采用单因素分析、分位数回归分析患儿住院费用的影响因素。结果 年份、医疗付款方式、并发症、患儿年龄、住院天数、胎次、入院经皮测胆值、喂养方式、大便情况、总胆红素水平对患儿住院费用的影响差异有统计学意义(P<0.05)。不同分位费用组中,各影响因素作用方向及趋势不同。结论 我国公立医院实行的耗材“零差价”政策及药品集中带量采购,有效地遏制了患儿住院费用的增长;关爱母婴健康,降低血清总胆红素水平,减少无效的住院天数,降低新生儿高胆红素血症患儿并发症发生率是合理控制费用增长的重要手段。

基于分位数回归模型和经验模态分解的全球变暖问题研究

利用分位数回归模型和经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法对气候及其变化进行分析和预测.首先,采用全球热力图对气温数据进行描述统计,并采用经验模态分解方法降噪获取趋势项来引入全球气温周期概念,探究全球气候变暖趋势;然后,基于多元线性回归模型及分位数回归模型寻找全球气温的影响因素,并对气温进行建模及预测.研究结果可为全球气候分析提供统计学支撑.

基于LASSO和分位数回归的人均卫生费用影响因素分析

目的筛选并分析我国人均卫生费用影响因素。方法采用LASSO方法和分位数回归模型对2018年全国31个省、直辖市、自治区的人均卫生总费用的影响因素进行分析。结果LASSO方法从45个协变量中筛选出8个对我国各省人均卫生费用最重要的影响变量。在最终筛选出的8个变量中,孕产妇死亡率和每千人口卫生技术人员数显著促进各省人均卫生费用,且系数估计值随人均卫生费用的上升呈现先增加后减小的特征。居民消费支出的系数估计值为正,系数估计值除了70%分位点没有统计学意义,在其他四个分位点均有统计学意义。死亡率、公立医院中政府办医院数、三级医院数、门诊健康检查人数、居民人均可支配收入的系数估计值在不同分位数有正有负。结论不同分位的人均卫生费用水平,各影响因素效应各异。对于人均卫生费用水平较低的省份,应关注居民消费支出的影响;对于人均卫生费用水平中等的省份,应关注孕产妇死亡率和每千人口卫生技术人员的影响。在增加卫生总费用投入的同时,适当控制卫生总费用的增长速度,实现卫生事业与国民经济均衡发展。

超高维数据下部分线性可加分位数回归模型的变量选择

在超高维数据中,一方面,协变量的维数可能远远大于样本量,甚至随着样本量以指数级的速度增长;另一方面,超高维数据通常是异质的,协变量对条件分布中心的影响可能与他们对尾部的影响大不相同,甚至会出现重尾以及异常点的复杂情况。文章在协变量维度发散且为超高维的情况下研究了部分线性可加分位数回归模型的变量选择和稳健估计问题。首先,为了实现模型的稀疏性和非参数光滑性,引入了一种非凸Atan双惩罚,并采用分位迭代坐标下降算法来解决所提方法的优化问题。在选择适当正则化参数的情况下,证明了所提双惩罚估计量的理论性质。其次,通过模拟研究对所提方法的性能进行验证。模拟结果表明,所提方法比其他惩罚方法具有更好的表现,尤其是在数据存在重尾的情况下。最后,通过基于癌症筛查病人血液样本数据的实证来验证所提方法的实用性。

基于分位数回归的轮状病毒腹泻患儿住院费用影响因素研究

目的 探讨轮状病毒腹泻患儿住院费用影响因素,为合理有效控制轮状病毒腹泻医疗费用提供科学依据。方法 收集甘肃省2018—2021年间轮状病毒腹泻患儿病案首页数据,采用SPSS 26.0对人口学特征进行统计描述,应用分位数回归模型分析轮状病毒腹泻患儿住院费用影响因素。结果 本研究共纳入腹泻患儿病例7267例,甘肃省4年间轮状病毒腹泻患儿住院总费用约为2271.42万元,次均住院费用为2272.58(1588.73, 3452.20)元,平均住院天数为(6.31±3.68)天。单因素分析结果显示:不同性别、年龄、地区、就诊医疗机构级别、医疗付款方式、患病季节、有无共患病的患儿住院费用差异具有统计学意义(P<0.05)。分位数回归模型结果显示:患儿住院天数、高GDP组地区和就诊医疗机构级别对住院费用有正向影响,且影响强度随着费用的升高而增强;有无共患其他疾病对高分位住院费用有负向影响;年龄、医疗付款方式、患病季节仅在特定的分位数点上具有显著影响(P<0.05);性别不是其影响因素(P>0.05)。结论 甘肃省轮状病毒腹泻患儿住院费用影响因素复杂。各级医疗机构应合理控制住院天数,优化医疗资源配置,完善医疗保险制度,进而降低患者经济负担。