基于Gumbel极值理论的钢绞线腐蚀疲劳寿命预测

目的预测钢绞线的腐蚀疲劳寿命,探究蚀坑深度对其寿命的影响.方法基于Gumbel极值理论,对实测蚀坑数据进行分析,建立蚀坑深度和钢绞线腐蚀寿命之间的回归模型.结果得到了钢绞线腐蚀寿命预测模型,并将其运用于实际的工程算例中,所得结果通过K-S检验和回归分析,说明了该模型的合理性.结论该预测模型的计算较为简便且具有一定精度,弥补了采用繁琐的断裂力学理论直接推算拉索构件寿命的不足.

基于GPD理论和百分位数阈值法的轮轨力极值估计与动力系数研究

在高速铁路无砟轨道结构设计和检算时,列车荷载设计值是关键的设计参数之一。基于GPD理论,研究全波段不平顺激励下的轮轨力极值估计方法,并与脉冲激励下的结果对比,为无砟轨道结构设计和相关规范的完善提供依据。结果表明:采用百分位数法选取阈值时,应对样本分簇以提高样本之间的独立性和轮轨力极值估计的精度;提出结合百分位数阈值的形状参数筛选法进行轮轨力极值估计,确定了每簇样本量大小和形状参数区间;样本量宜取3×10^(5)~5×10^(5)个,百分位数阈值宜取50%~98%,且以轮轨力极值估计值的均值作为最终的轮轨力极值估计值;列车速度为250~400 km/h的列车荷载设计值动力系数分别为2.2、2.4、2.6和2.8。

基于极值理论的地基增强系统完好性评估方法

针对地基增强系统(Ground Based Augmentation System,GBAS)完好性风险事件的极端性而导致的无法通过风险事件发生频率评估系统性能的问题,提出一种基于极值理论的GBAS完好性评估方法。根据机载端(位置域)输出的位置误差和保护级计算安全系数,并利用区间极大值模型对安全系数进行建模描述以获得其分布模型;利用极大似然法估计安全系数模型参数,进而利用模型外推法计算GBAS完好性风险值。给出GBAS完好性评估流程,并利用GBAS系统进行了验证实验。研究结果表明:对于C类GBAS进近服务而言,基于全球定位系统(Global Position System,GPS)增强GBAS和基于北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,BDS)增强GBAS可用性均大于99.9999%;对于F类GBAS进近服务而言,BDS GBAS可用性能要优于GPS GBAS;根据7 d观测数据外推得到的GPS GBAS垂直和侧向完好性风险值分别为4.557×10^(-8)/进近和5.152×10^(-8)/进近,BDS GBAS垂直和侧向完好性风险值分别为1.612×10^(-7)/进近和1.823×10^(-7)/进近,满足航空器终端区I类进近与着陆导航性能需求。

结合逆非线性主成分分析和极值理论的桥梁损伤检测

为提高环境和运营变化(environmental and operational variations,EOV)影响下的桥梁损伤检测可靠性,结合逆非线性主成分分析(inverse nonlinear principal component analysis,INLPCA)和极值理论,提出一种新的桥梁损伤检测方法.该方法采用INLPCA对桥梁损伤特征进行建模,利用不完备健康监测数据的估计均方误差和添加神经网络训练惩罚项控制INLPCA的非线性程度.采用INLPCA对损伤特征的重构误差和马氏平方距离(Mahalanobis squared distance,MSD)建立损伤指标(ID),最后基于ID的广义极值(generalized extreme value,GEV)分布建立损伤检测阈值.以比利时KW51铁路桥和天津永和斜拉桥为例,验证所提方法的有效性.结果表明,所提方法能准确检测EOV影响下的桥梁损伤,且对不同桥型和不同损伤特征均有良好的适用性.

极值理论下的企业失信与债券违约关系研究

利用中国A股上市企业财务数据以及企业失信数据,探讨了企业失信行为与债券违约之间的相关性。通过极值理论优化债券违约预警模型。实证分析发现:负面信用记录(如失信被执行人和行政处罚记录)对企业债券违约具有预警功能。高频失信会导致企业债券违约的可能性不断上升。此外,国有资本的介入对预防债务违约具有调节作用。

基于GARCH类模型和极值理论的理财产品风险分析

风险分析是理财产品管理和运营的重要依据。本文依据广义自回归条件异方差(GARCH)类模型和极值理论,利用理财产品的净值数据进行建模,对理财产品的风险值进行估计。实证结果验证了模型在实际应用中的可行性和有效性,说明该方法适用于理财产品风险的动态分析。

基于插值修正ACER的脐带缆响应短期极值预测方法研究

针对脐带缆在随机载荷作用下其响应难以准确预测的问题,本文提出了一种基于插值技术与平均条件超越率(average conditional exceedance rate,ACER)的海洋脐带缆响应极值预测方法。构造随机波浪荷载作用下脐带缆结构响应的数值模型,获取脐带缆关键位置处的张力与曲率响应时程数据。分别求解张力和曲率时间序列对应的1~4阶ACER函数值,选取合适阶数的ACER函数,采用三次样条插值与B样条插值技术对平均条件超越点的尾部区域进行插值。对插值曲线外推,实现在不同超越概率下脐带缆的结构响应极值预测。本方法适用于非独立同分布下的海洋脐带缆张力与曲率响应数据的极值预测,并利用Gumbel极值分布模型进行对比,讨论并验证本文所提方法在海洋脐带缆响应极值预测中的适用性。

非高斯风荷载极值估计:基于HPM转换过程的经验公式

风荷载极值概率信息对于结构抗风可靠性设计十分重要,基于Hermite多项式模型(Hermite polynomial model,HPM)转换过程方法由于在估计强非高斯性风荷载极值方面表现优异,因而受到研究人员的青睐从而被广泛应用。另一方面,该方法的使用过程烦琐且有较强的理论性,不利于工程应用。为此,该文基于该方法提出非高斯风荷载极值估计的经验公式,首先系统地阐述基于HPM转换过程方法,接着对风荷载的极值分布函数模型展开讨论,之后通过回归分析提出风荷载极值分布函数的经验公式,并对其适用性和精确性加以验证。研究成果表明,仅需知晓风荷载若干统计特征的情况下,经验公式可快速估计风荷载极值,精度上与HPM转换过程方法基本相同,而在效率和便捷性方面显著提升,便于在工程中推广使用。

基于汽车能量流理论的纯电动汽车行驶工况能耗极值分析

在制动能量回收分析中,多就制动能量回收控制策略、制动能量回收测试等方面进行研究,但未对整车能耗、制动能量回收率,以及整车有效能量回收率的理论极限值进行评估。基于汽车能量流理论,梳理纯电动汽车能量流动路径,整理出汽车行驶阻力、整车惯性势能、制动能量回收、电机效率等因素在能耗计算中的相互关系,并转化为计算模型,可求解整车工况能耗、制动能量回收率及整车有效能量回收率的理论极限值。某纯电动厢式运输车实测结果表明,整车工况能耗及整车有效能量回收率的理论极限值与实际偏差在2%以内,制动能量回收率极限值与实际偏差在6%以内,计算模型较为准确,为降低整车能耗、优化制动能量回收控制策略、平衡乘员舒适性与制动能量回收强度提供理论依据。

基于极值理论的供应链采购风险度量方法

针对传统方法提取精度低与划分模糊的问题,提出基于极值理论的供应链采购风险度量方法。分析企业的采购流程特点,根据企业采购流程特点划分采购风险类型。并通过极值理论系数,提取企业供应链采购风险特征分布结果,完成基于极值理论的供应链采购风险度量。与传统风险度量方法相比,基于极值理论的风险度量精确度更高,能更详细并且准确地进行供应链采购风险管理。

基于Gumbel极值分布理论的降雨量分析

介绍了Gumber极值分布理论;采用刚果共和国2号公路二期工程(蒙比利—韦索)所在地区的水文气象资料,根据该理论推算出了该地区的最大日雨量的重现期值和法国资料中的相关参数,为工程设计提供依据。

考虑海平面上升影响的极值水位计算

本研究基于非平稳序列极值理论,定量分析极端水位事件年超越概率受海平面上升的影响;以工程设计使用年限内极端水位发生概率作为控制条件,构建考虑海平面上升的极值水位计算方法;结合平均海平面的长期变化过程,推算海平面上升下的极值水位。基于全球10个验潮站历史水位观测资料,验证历史平均海平面长期变化与高、低水位耿贝尔分布位置参数变化的一致性以及构建方法的合理性。结合政府间气候变化专门委员会对海平面上升的预测,推算和对比分析不同海平面上升情景下的极值水位,并评估相应极值水位在当前极值分布中的重现期。

极值理论应用研究进展评析

首先介绍了极值的概念和极值理论研究的历史进展 ,评述了极值理论在工程领域的应用 .然后侧重于对极值理论在金融风险管理领域的应用进行阐述 ,描述了其基本的分析和应用框架 .最后 。

运用Student T-Copula的极值理论度量我国商业银行的操作风险

银行操作风险损失数据具有厚尾性,同时不同损失事件之间具有相关性。依据巴塞尔委员会对操作风险损失类型的界定,利用从公开渠道收集的我国商业银行内部欺诈和外部欺诈损失数据,运用基于Studentt-Copula的极值理论研究我国商业银行面临的操作风险,得出极值理论的POT模型能够有效地捕捉损失厚尾性,计算出的VaR比较准确,只是不同的损失数据对阈值的选取存在一定差异。进一步研究表明采用Studentt-Copula刻画两种损失事件之间的相关性,能够有效地降低VaR,降幅甚至高达40%以上。既可以为银行节省大量经济资本,有利于日常经营,又可以准确计提经济资本,有利于监管当局的监管。

基于极值理论的中国台风降水分布不确定性分析

以浙江温州站点为例,对5种极值模型模拟台风降水极值累积概率分布的方法进行了详细阐述,并分析不同极值模型的差异;对全国748个气象观测站点的1951—2005年所有台风事件的降水及概率进行了系统分析,结果表明Weibull分布模拟中国台风极值降水整体检验效果最佳;定量探讨了Weibull分布与其他分布模型在台风降水强度-概率分布上的定量差异及采用不同分布模型可能造成的台风降水概率分布不确定性.

基于Gumbel Copula函数的金融高频数据极大值相依性

基于Copula函数对股指期货IF1112指数和上证000 001指数5min极大值收益率序列的相依性进行了研究,探讨了它们微观结构的相依性.

储油罐底腐蚀深度统计的极值理论应用

为准确了解储油罐底的腐蚀状态,掌握储油罐在长期服役过程中罐底最大腐蚀深度的统计规律,更科学有效地评估储油罐的剩余使用寿命,采用广义极值分布(GEV)作为统计模型,对罐底腐蚀深度的最大值进行极值统计,构造相应的统计模型,并采用L-矩法计算模型的参数值,分析罐底腐蚀深度的统计规律.采用该方法对胜利油田某联合站内的3个储油罐底腐蚀深度进行统计分析,结果表明:罐底腐蚀最大深度符合极值Ⅲ型分布(Weibull分布),而不是极值Ⅰ型分布(Gumbel分布),并均通过柯尔莫哥洛夫检验.极值Ⅲ型分布较极值Ⅰ型分布能更好地拟合罐底腐蚀最大深度的统计规律.

基于极值理论的VaR度量模型及实证研究

在金融时间序列研究中,随着近年来全球金融危机的频繁发生,越来越多的学者开始考虑用极值理论的方法来进行金融风险管理的研究.笔者主要运用广义极值分布来分析我国A股市场,并借助极大似然估计法求解参数;同时考虑改进极值理论关于时间序列的独立性假设条件,建立更加符合实际的平稳时间序列VaR度量模型;最后将该方法运用于沪深300日收益率的风险估计.研究表明:改进后的模型能够更加准确地刻画实际市场的极端波动情况,弥补了传统极值理论低估风险的不足,从而为机构投资者如何以最少保证金来防范金融危机,提供了一个更有利的工具.

基于Gumbel极值分布的大型原油储罐剩余寿命预测

储罐的剩余寿命是预测储罐的未来工作能力,预测储罐未来腐蚀发展趋势和壁厚减薄趋势。预测其在满足剩余强度及其安全性要求前提下储罐的剩余寿命。根据储罐的腐蚀特点,储罐的最大腐蚀坑深服从Gumbel I型最大极值分布。基于最大极值分布和概率统计,推导出储罐剩余寿命计算公式。储罐的剩余寿命由储罐中幅板的剩余寿命决定。分别采用API653和API 650的规定确定罐底板和罐壁板的最小允许厚度。在0.99、0.999和0.999 9的可靠度下储罐A的剩余寿命分别为25年、20年和17年。与国外标准进行对比,国内标准对储罐检修周期的规定相对保守。提出的剩余寿命预测方法对于确定储罐检修周期具有参考价值。