基于灰色GM(0,N)法的测井预测岩石可钻性研究

常规的岩石可钻性测井预测模型都是基于回归分析而建立起来的。由于回归分析直接利用原始数据或对原始数据作了标准化处理、对数变换后进行建模,以致其模型精度不高。而灰色GM(0,N)模型通过对原始数据进行累加生成所得的灰色模块来建立模型,这在一定程度上弱化了原始数据的随机性。为此,文章提出了一种基于灰色GM(0,N)理论利用测井资料求取岩石可钻性的实用方法。该方法从测井信息与岩石可钻性的内在关系出发,选用与岩石可钻性密切相关的多个测井参数,通过灰色GM(0,N)技术建立岩石可钻性的预测模型。室内试验表明,该模型能进一步提高岩石可钻性的预测精度,能满足钻井工程的实际需要,可以很方便地建立某地区的岩石可钻性剖面并掌握其分布规律。将该法应用于SC油田Du4井的测井资料处理中,为邻井及时地提供了较为准确的地层岩石可钻性剖面,也为该区的新井钻头选型提供了科学依据。

GM(0,N)模型参数估计的新方法

从灰色理论建模特点出发 ,提出了 GM(0 ,N )模型参数辨识的一种新方法——累积法 ,实例分析表明 ,累积法较传统的参数估计方法在预测精度上有了很大的提高 。

GM(0,N)灰色预测模型在云南小春作物产量预报中的应用

利用1972-2004年的云南小春作物单产和与其灰关联度最优的10个气象因子时间序列,采用原始序列和残差序列进行GM(0,N)预测建模,对云南小春作物产量趋势进行预测。结果表明:通过残差修正后所建立的云南省小春作物产量预测模型适用于产量趋势预报,通过了小概率统计检验,预报结果有一定的参考价值。

优选GM(0,N)模型在大连市城区需水预测中的应用

重点考虑历史资料代表性和社会经济发展不确定性对大连市城区进行需水预测,即先对研究区域历史资料代表性进行审查,审查结果表明1995、2000年资料代表性不足;再经灰色关联分析法和模型物理意义审核两轮筛选,最终保留5个主要相关因子用于需水预测建模;最后采用资料代表性稍有差异的两组数据,基于GM（0,N）构建了需水预测对比模型,结果表明选取代表性更强的资料有利于提高预测精度。此外,考虑社会经济发展不确定性影响,给出了三种发展模式下的大连市社会经济发展指标预测值,利用优选出的GM（0,N）模型预测大连市城区2020、2030年需水量将分别达到11.84×108~13.43×108 m3、14.06×108~16.23×108 m3。

GM(0,N)模型在河流径流量预测中的应用

河流径流量的预测对水资源的优化调度管理具有重要的意义,传统的预测方法中原始数据的随机性对预测精度具有很大的影响。对GM(0,N)模型进行了研究,建立了以河流径流量为系统特征数据序列,年平均降水量和年平均饱和差为相关因素序列的GM(0,3)模型。通过模型预测数据和实测数据的对比,说明了GM(0,N)模型具有较好预测效果;同时,为了证明GM(0,N)模型的优点,对比了其预测结果与线性回归预测模型的结果。

灰色GM(0,N)模型在矿区地表沉降监测中的应用

在地表沉降监测中,监测点由于下沉导致被地表水淹没,从而无法对该监测点进行沉降观测。为了明确该监测点随着地下采动的地表标高,本文依据灰色GM(0,N)模型,将该监测点与其周围监测点建立多点沉降模型,通过其周围监测点地表标高预计出该监测点的地表标高。

累积法GM(0,N)模型的病态性研究

为了解决GM(0,N)模型中存在的病态性问题,引入累积法对GM(0,N)模型进行了参数估计,给出了新的参数估计公式.该方法避免了采用累加法时复杂的矩阵计算,降低了计算量.利用数乘变换解决了该方法在参数估计中的严重病态性问题,证明数乘变换不改变模型的发展系数及精度.通过实例分析表明累积法GM(0,N)模型是一种值得广泛推广的模型.

GM(0,N)模型在湿地面积预测中的应用——以莫莫格湿地为例

预测未来年度湿地面积,对研究湿地生境变化趋势、保护湿地有重要作用。建立灰度GM(0,N)模型旨在提供一种简便的方法,预测湿地水面面积大小。首先应用灰色关联度分析模型,量化确定了对湿地面积影响程度较大的相关因素,分别是:莫莫格湿地年降水量、嫩江径流量、洮儿河径流量。利用这三个相关因素建立了GM(0,N)预测模型,对莫莫格湿地面积进行了模拟预测。为了提高精度,对GM(0,N)模型进行了修正。利用残差和后验差检验方法对模型作了可靠度分析,检测结果显示:修正的GM(0,N)模型平均相对误差9.1%,后验差检验等级为1级,多元线性回归模型平均相对误差15.5%,说明灰度预测模型对于莫莫格湿地水面面积预测具有一定优势。

梳棉工艺对单纱强力影响的灰色GM(0,N)预测模型

梳棉工序中刺辊与给棉罗拉、锡林与刺辊、锡林与道夫的线速度比配合不当将会造成纤维的损伤,影响纱线强力。运用灰色关联分析刺辊与给棉罗拉、锡林与刺辊、锡林与道夫的线速度比与单纱强力的关联度,并且建立GM(0,N)单纱强力的预测模型。结果表明:刺辊与给棉罗拉、锡林与刺辊、锡林与道夫的线速度比均影响单纱强力,其关联度分别为0.789 5、0.609 2、0.613 7;GM(0,3)预测模型相对误差超过5.00%,误差不符合精度要求;经残差修正后,GM(0,3)预测模型的相对误差均小于5.00%,再经小误差概率检验残差修正后的GM(0,3)预测模型的精度为二级,模型合格。

基于GM(0,N)和RBF的小样本时程数据预测

RBF网络具有良好的非线性函数逼近能力,且收敛速度快,而灰色GM(,)静态模型对小样本线性数据的预0N测精度高,将两者有机结合起来,提出了一种新的小样本数据预测方法,即灰色RBF(GRBF)静态预测法。同时,为了提高RBF网络的预测精度和运算效率,文中采用ROLS和后向选择法来训练网络。将GRBF静态预测方法应用到小样本时程数据的预测中,实验结果表明,此预测方法快捷简便,精度高,具有良好的实用性。

基于修正GM(0,N)模型的情报雷达购置费预测

针对情报雷达购置费用估算方面存在预测周期短、适用范围小及估算误差大等问题,构建雷达装备性能指标体系,提出基于相似关联的修正GM(0,N)预测模型.该方法通过建立费用估算建模数据矩阵,运用灰色关联分析和相似关联分析对数据矩阵进行重构,引入精度检验和残差修正对预测结果进行修正.实例分析表明,该方法是有效的;与线性回归模型和传统GM(0,N)模型相比,该修正GM(0,N)预测模型使估算结果更准确.

x0（k）拟合与参数a迭代逼近的GM（1,1）模型及应用

文章从理论上证明了GM(1,1)模型中■,从而指出一次累加建模会产生还原误差,提出了直接用x^(0)(k)建模;推导出了X^(0)的表达式和预测方程■,证明了■;构建了基于x^(0)(k)拟合和a参数迭代逼近的GM(1,1)模型并给出算法;从理论与实证方面证明此模型是无偏的,且发展系数a不受限制。最后将其应用到技术创新领域中。

基于灰色关联协同效应权重配置的费用预测模型

费用预测是复杂装备成本管理的核心内容。在同类型复杂装备仅有少量样本信息的情况下,为提高估算预测精度,解决贫信息下费用影响要素筛选困难、要素间由于协同效应导致的权重分配不合理、费用预测误差较大等问题,提出了一种基于灰色关联协同效应贡献度分配的要素权重配置方法。首先通过灰色关联度分析筛选相似样本及费用关键影响要素;然后,依据各要素在协同效应下对灰色关联度提高的贡献程度大小,参考Shapley值思想计算各要素的灰色比较关联重要性,以此确定权重;最后,构建相应的异阶参数灰色分数阶预测模型,对目标装备进行费用预测。通过与已有文献中的方法进行对比,结果表明所提方法有较高的预测精度且具有一定的适用性,能够挖掘小样本下费用影响要素间的潜在信息,更可以合理地分配要素权重,提高费用预测精度。

基于灰色系统理论的行业特征对高技术企业技术创新能力的影响研究——以我国2006～2008年高技术产业数据为例

本文应用灰色系统理论考察行业特征对我国高技术企业技术创新能力的影响。（1）在构建的企业技术创新能力评价指标体系的基础上,采用我国2006~2008年高技术产业数据,应用整体性灰色关联分析方法识别了影响我国高技术企业技术创新能力的主要因素和次要因素;（2）应用灰色局势决策方法对我国各高技术产业的技术创新能力进行了排序;（3）应用GM（0,N）模型量化分析了行业特征对我国高技术企业技术创新能力的影响。研究结果表明：R＆D密集度、技术密集度、行业开放程度、外资企业规模比重等对我国高技术企业技术创新能力的影响相对显著,而国有企业规模比重、市场集中度、本土企业消化吸收能力等对我国高技术企业技术创新能力的影响相对较弱。根据研究结论,为提升我国高技术企业的技术创新能力,本文进一步提出了针对性的政策建议。

GM(2,1)模型预测公式的改进研究

从GM(2,1)模型的构造原理出发,认为其存在2个缺陷:Z(1)和X(1)预测公式混淆和强行定义边界条件。提出2种改进方案:用X(0)直接预测法代替Z(1)和X(1)预测后累减来预测X(0);用最小二乘的二次参数估计代替由边界条件确定白化微分方程的常数。计算示例表明,新方法具有更好的效果。

基于灰色系统理论的油气管道腐蚀速率预测

随着海洋油气资源的进一步开发,更多的海底管道开始投入使用,为了保证安全生产和海洋环境不被污染,对海底管道腐蚀速率的研究至关重要。目前有许多学者针对海底管道腐蚀速率开展了研究,除了传统的实验方法,也有许多数学预测方法被使用。本文建立了基于灰色系统理论的GM(0,6)和GM(1,6)两种模型对海底管道腐蚀速率进行研究,对比了两种模型的预测精度,结果表明GM(0,6)模型预测精度更高,平均相对误差为2.98%。

灰色理论在新乡百泉泉水流量动态分析中的应用

新乡百泉具有供水、农灌、人文、旅游及生态等多种功能,研究其泉水流量动态,建立泉水流量动态预测模型,对泉域水资源评价和泉水资源保护具有重要意义。为了进一步研究新乡百泉天然状态下泉水流量动态特征、评价泉域岩溶水资源,基于1964—1978年泉水年均实测流量和泉域年均降水量资料,通过逐步回归分析,确定泉水流量的主要影响因素为前1年降水量,并建立了逐步回归模型,其回归效果显著;在逐步回归分析的基础上建立了泉水流量动态预测的GM(1,2)模型、NSGM(1, 2)模型和GM(0, 2)模型。结果表明:1964—1978年百泉泉水流量动态主要受泉域降水控制,且泉水流量滞后降水1年,反映了天然状态下泉水动态特征。3种灰色模型的精度等级均为最高级(优)。1964—1978年百泉泉水实测流量为2.347~6.448 m^(3)/s,平均为3.904 m^(3)/s;逐步回归模型预测值为1.882~6.383 m^(3)/s,平均为3.904 m^(3)/s;GM(1,2)模型预测值为2.327~6.448 m^(3)/s,平均为3.939 m^(3)/s;NSGM(1,2)模型预测值为2.133~6.448 m^(3)/s,平均为3.927 m^(3)/s;GM(0,2)模型预测值为1.787~6.448 m^(3)/s,平均为3.907 m^(3)/s。逐步回归模型和前述3种灰色模型的平均相对误差分别为7.794%、7.292%、7.122%、7.797%,均<10%,可用于泉水流量动态预测;其中NSGM(1,2)模型精度更高、对曲线“拐点”的拟合更好。根据4种模型预测的1964—2030年泉水流量,从保泉角度评价百泉泉域岩溶水的开采资源量不得超过1.69 m^(3)/s。研究成果可为泉水流量动态预测和泉域水资源评价提供科学依据,也可为类似地区地下水动态研究提供参考。

挠性接头质量对陀螺交叉耦合影响分析及控制措施

挠性陀螺作为二自由度陀螺仪表,受机械结构误差影响,在实际生产中存在交叉耦合。以挠性接头为研究对象,分析其质量水平对交叉耦合的影响机理和程度,建立能够描述挠性接头误差引起交叉耦合成因的物理误差模型,能够定量计算挠性接头精度引起交叉耦合量值的数学误差模型。提出挠性接头质量控制措施,包括组合加工工艺方法和刚度对称性、静态间隙均匀性筛选工艺方法。工程实践表明,数学误差模型能够定量分析挠性接头精度和交叉耦合的比例关系。经由组合加工、筛选工艺方法生产的挠性接头,精度和质量显著提高;挠性陀螺的交叉耦合稳定控制为不大于1%。这对提高挠性陀螺测量角速度精度具有积极意义。

基于关联分析的多因素电力负荷预测灰色模型群研究

针对目前电力负荷预测受到多种因素的影响,在灰色关联分析的基础上对灰色模型群进行了研究。以河北南网用电量为研究对象,将全社会用电量分为若干子系统,使用灰色关联分析的方法确定主因素变量,利用灰色模型群建模法,从不同方面建立多种预测模型,综合协调各个结果得到更为合理的预测值。

GM(1，N)与GM(0，N)模型在能源消费碳排放预测中的比较研究

近年来,减少碳排放已成为缔约国家社会经济发展和生产经营活动的重要目标之一,研究并使用科学的方法对我国未来碳排放进行分析与预测对我国应对气候变化政策的制定具有重要意义.拟将GM(1,N)和GM(0,N)模型用于能源消费碳排放量的预测,建立能源消费碳排放量的多因素灰色预测模型,并对GM(1,N)和GM(0,N)模型预测能源消费碳排放量的精度进行了检验和对比分析.结果表明:在对四川省能源消费碳排放预测中,GM(0,N)具有更高的预测精度和可靠性.