Markov残差修正的灰色GM(1,N)模型在粮食产量预测中的应用

将灰色理论和Markov预测方法用于中国粮食产量的预测。运用灰色关联分析,从众多影响粮食产量的因素中确定了影响粮食产量的主要因素为:乡村从业人员、农作物有效灌溉面积、粮食作物播种面积、受灾面积。以粮食产量作为特征变量,以影响粮食产量的主要因素作为选定变量构建了粮食产量的灰色GM(1,5)预测模型,并对我国粮食产量进行拟合和预测。为了捕获粮食产量时间序列的随机波动性,使用马尔可夫模型对GM(1,5)模型的残差进行修正,以便改善预测精度。实例结果:事后检验阶段GM(1,5)模型的平均绝对百分比误差为15.45%,灰色Markov模型的平均绝对百分比误差为5.625%。灰色Markov模型能够提高预测的精度,是一种有效的、具有鲁棒性的预测方法。

尾段残差修正GM(1,1)模型在管道腐蚀预测中的应用

为解决海底油气管道由于外表面破损引起腐蚀加快,进而导致管道腐蚀失效的问题,基于传统灰色模型,建立尾段残差修正GM(1,1)模型,用以预测管道剩余寿命。首先,检验管道腐蚀深度数据的光滑性和准指数规律性,建立灰色微分方程;然后利用最小二乘法求出方程参数值,用传统灰色模型预测腐蚀深度,并对残差进行修正,从而得到一个完整的用于海底管道腐蚀趋势预测的尾段残差修正GM(1,1)模型,并对预测结果进行后验差检验。最后以某一海底管道试验段为例,预测管道剩余寿命。结果表明,传统管道腐蚀深度预测灰色模型预测相对误差为36.7%,尾段残差修正GM(1,1)模型预测的相对误差为3.79%,后者预测精度等级更高。

高阶残差修正GM(1,1)区间预测模型及其应用

提出了一种Markov高阶残差修正GM(1,1)区间模型,在GM(1,1)模型的基础上对拟合数据残差项的绝对值运用Markov模型进行数据拟合,通过将残差项叠加的方式逼近数据真实值。根据残差项的正负状态构建了预测区间,并通过数值模拟论证了预测区间的适用范围与合理性,运用Markov模型对预测区间进行了修正和改进,给出了Markov高阶残差预测区间的表达式。分析结果表明,模型弱化了灰色发展系数的取值条件,并且计算修正残差的阶数越高,预测区间结果可靠性越高,避免了根据概率大小选择预测结果所产生的预测风险,提高了预测结果的可靠性。

基于马尔科夫灰色残差GM(1,1)模型的火灾损失预测

科学地预测火灾事故及其损失,对于制定火灾防控措施具有重要的现实意义。应用基于马尔科夫的灰色残差GM(1,1)模型,对2002—2011年全国火灾损失进行模拟和预测,结果表明,该模型预测精度明显高于GM(1,1)模型,为火灾损失的预测提供了一种简单而可靠的新途径。

基于灰色残差GM(1,1)模型的建筑物沉降预测的研究

针对现代高层建筑进行沉降观测,对其未来的变形趋势进行准确地预测具有重要的意义。针对传统灰色GM(1,1)模型存在的模型精度不高的问题,提出了灰色残差GM(1,1)模型,并将其应用于对建筑物的沉降变形进行定量分析。通过与原始模型的对比分析可以发现,灰色残差模型在精度上有了显著的提高,更加适用于基础沉降的预测,具有很好的工程应用价值。

GM(1,1)残差修正模型在建筑形变预报中的应用

通过对比建筑形变监测数据的GM(1,1)模型和改进的GM(1,1)残差修正模型建模的预报结果,表明残差修正GM(1,1)模型的预报精度明显高于传统GM(1,1)模型的预报精度,并且二次残差修正GM(1,1)模型的预报精度远高于一次残差修正GM(1,1)模型的预报精度,从而为准确形变预报提供了一种简单而有效地新实践。

改进的GM(1,1)模型在变形预测中的应用

研究GM(1,1)模型的理论发现,模型的背景值序列、边值条件和残差的改进能提高模型的模拟预测精度。利用MATLAB软件编制不同背景值和边界条件下的模型优选程序,通过工程实例表明,改进的GM(1,1)模型模拟预测精度较高,适合其在变形预测中应用。

基于残差修正GM(1,1)模型的包神北线货运量预测

运用灰色理论,以包神铁路北线2010—2016年的货运量为基础对包神北线的货运量进行预测。根据GM(1,1)模型建立的步骤,建立包神北线货运量预测模型,并对残差进行分析,并通过残差修正模型对残差进行修正;最后使包神北线货运量的预测值在合理的预测精度之内,并对预测结果进行分析。为管理决策人员做出科学合理的决策提供理论依据。

基于灰色残差-马尔可夫藕合模型的农业需水量预测研究

将灰色残差模型与马尔可夫预测模型结合起来,建立灰色残差-马尔可夫藕合模型来预测农业需水量。先用灰色GM(1,1)模型进行预测,预测精度较低,因此对GM(1,1)模型进行一定程度的改进,建立灰色残差GM(1,1)模型;再用马尔可夫预测模型来判断残差预测值的符号,以提高预测精度。最后用华东某城市2002-2008年的农业用水量作为历史数据进行了预测,结果表明预测精度明显提高。预测结果可以为研究区域今后的节水灌溉发展提供理论依据,来有效地指导今后该地区的节水灌溉。

残差修正GM(1,1)模型在煤矿事故预测中的应用

百万吨死亡率是煤炭安全生产的一个重要考核指标,为准确预测煤炭行业安全生产的总趋势,利用灰色系统相关理论,建立了煤炭行业百万吨死亡率的GM(1,1)预测模型。同时鉴于GM(1,1)模型预测精度很低,建立残差修正GM(1,1)预测模型对模型进行了二次修正,并利用该修正模型成功预测出我国煤矿2009年的百万吨死亡率将首次降到1以下,权威机构数据表明,预测结果是可参考的。

改进残差修正GM(1,1)模型在基础沉降预测中的应用

普通的灰色残差修正GM(1,1)模型利用差分代替微分,并用原始数据第一个点的值作为时间响应函数的初始值C0,从而给预测带来了一定的误差。本文用多项式逼近法对残差修正GM(1,1)模型进行了改进,并增加了一个初始值参数;还通过一个基础沉降预测的工程实例,对此模型与普通残差修正GM(1,1)模型进行对比。沉降预测结果表明,改进后的模型明显提高了精度,更加适合于基础沉降的预测,具有较好的准确性和工程应用价值。

基于灰色马尔可夫链的兰村泉域地下水位预测

将兰村泉域S1长观孔2001—2010年的年平均水位埋深作为特征因素序列,降水量和人工开采量作为相关因素序列,采用灰色系统理论将GM(1,N)模型应用于兰村泉域岩溶地下水位埋深预测,并应用马尔可夫模型对输出结果进行残差修正。结果表明:经过修正后的GM(1,3)模型的拟合精度达到97.41%,比没有经过残差修正的GM(1,3)模型高出9.62%,修正后的预测值更加贴近原始值,准确性提高。采用马尔可夫残差修正模型对2011—2013年兰村泉域水位埋深值进行预测,结果表明:2011年、2012年、2013年的地下水位预测值分别为33.24、32.01、31.12 m,地下水位缓慢回升。

基于残差修正GM(1,1)模型的火灾事故预测

为掌握火灾发生、发展的规律,针对火灾事故的特点,根据灰色理论,建立了我国火灾起数及死亡人数的GM(1,1)预测模型.由于火灾起数的波动性较大,运用残差变化规律,对所建立的GM(1,1)预测模型进行了修正,得到残差修正GM(1,1)预测模型,应用该模型对火灾起数进行预测,使预测精度达到了一级.预测结果可以为消防安全管理部门的决策提供科学的依据.

基于改进灰色GM(1,1)马尔柯夫模型的煤矿事故百万吨死亡率预测

煤矿安全事故预防和控制是煤矿安全评价和决策的基础.灰色预测适合于时间短、数据量少和波动不大的系统对象,而马尔可夫链理论适用于预测随机波动大的动态过程.结合灰色预测GM(1,1)模型和马尔可夫链理论的优点,提出了一种改进的灰色马尔可夫GM(1,1)模型.利用改进的GM(1,1)模型进一步拟合煤矿人因失误事故的发展变化趋势,并以此为基础进行马尔柯夫预测,提高预测效果.以2000-2010年全国煤矿事故百万吨死亡率为例进行了预测分析,结果表明模型既能揭示煤矿人因失误事故百万吨死亡率变化的总体趋势,又能克服随机波动性数据对预测精度的影响,具有较强的工程实用性,并对煤矿人因失误安全事故的预测和控制有一定的实际意义.

残差修正GM(1,1)模型在我国妇幼卫生健康指标预测中的应用

目的探讨GM(1,1)模型和残差修正GM(1,1)模型在我国妇幼卫生健康指标预测中的应用,为掌握妇幼卫生健康指标变化趋势提供依据。方法收集2000-2013年我国妇幼卫生健康指标资料,采用Excel 2003和SAS 9.3软件建立相应的模型,并对模型检验后用于预测。结果分别建立了孕产妇死亡率、5岁以下儿童死亡率、婴儿死亡率、新生儿死亡率的GM(1,1)模型和残差修正的GM(1,1)模型,后验差检验模型精度均为优,平均相对误差均<5%,并对2014-2017年各指标进行了预测。结论 2014-2017年各预测指标均呈下降趋势。残差修正GM(1,1)模型对我国妇幼健康指标的拟合精度较高,预测效果可靠。

灰色预测在公共娱乐场所火灾损失中的应用

本文利用灰色系统理论，建立了公共娱乐场所火灾损失的GM（1，1）模型，并采用残差修正，提高了预测精度和准确性，对现实火灾预防具有一定的指导意义。

湖南省第三产业发展态势的灰色预测

为有效预测湖南省第三产业产值,适应国家产业政策制定调整需要,在传统GM(1,1)主模型的基础上,建立了GM(1,1)残差修正模型,并对2004-2012年湖南省第三产业产值进行了模拟测算.经残差检验、后验差检验和关联度检验表明GM(1,1)残差修正模型比传统GM(1,1)模型更具实用性和精确性.运用GM(1,1)残差修正模型对2013-2017年湖南省第三产业产值的预测结果精度较高.

基于灰色残差修正模型的食品安全监测预警分析方法研究

食品安全监测预警分析是我国食品安全风险监测计划的重要组成部分。以食品安全监测数据为研究对象,采用灰色系统及马尔可夫过程理论,建立二阶残差修正GM(1,1)模型,实现对食品安全监测的预警分析。以《中国统计年鉴》1995-2006年白酒产品国家监督抽查数据构建灰色残差修正模型,对2007年数据进行预测,预测值为82.74%,与实际值82.04%相当接近。研究表明,该分析方法应用于食品安全预警,可有效对食品安全态势进行预测,为食品安全快速预警提供依据。