火災(zāi)時間序列的動力學(xué)研究及其預(yù)測
發(fā)布時間:2021-10-26 01:50
發(fā)生火災(zāi)的原因與許多時變因素密不可分,如氣候、人口密度以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等,觀測得到的火災(zāi)時間序列正是這些動態(tài)因素綜合作用的結(jié)果。某次火災(zāi)的發(fā)生具有隨機(jī)性,但一個地區(qū)、一段時間內(nèi)火災(zāi)的發(fā)生具有一定的規(guī)律性。本文以我國1950年到2008年火災(zāi)發(fā)生起數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)以及人均經(jīng)濟(jì)損失為研究對象,通過分析火災(zāi)時間序列的非線性動力學(xué)特性,恢復(fù)并刻畫出火災(zāi)時間序列的原始動力系統(tǒng),提出適用于小樣本的火災(zāi)時間序列預(yù)測方法,建立具有高精度的預(yù)測模型。針對隨機(jī)波動性大的火災(zāi)時間序列其分布必然存在某種隨機(jī)性,且隨機(jī)性主要反映在殘差序列中,本文提出了一種基于支持向量回歸和馬爾科夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移理論的火災(zāi)時間序列預(yù)測方法(MSVR)。此方法利用支持向量回歸建立火災(zāi)時間序列的預(yù)測模型,并采用馬爾科夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移理論來減小前一步的預(yù)測誤差。由于實(shí)際火災(zāi)時間序列具有非線性、非平穩(wěn)特點(diǎn),不適合直接用來作為支持向量預(yù)測模型的輸入,為了減小時間序列的非平穩(wěn)性對模型的影響,本文采用集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸猓‥EMD)將非平穩(wěn)的火災(zāi)時間序列分解為一系列不同尺度的固有模態(tài)分量。針對支持向量回歸模型中需要人為設(shè)定嵌入維數(shù)的問題,提出了基于EE...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 主要工作
1.4 內(nèi)容安排
第2章 火災(zāi)時間序列的動力學(xué)研究
2.1 相空間重構(gòu)理論
2.2 嵌入維數(shù)的估計(jì)
2.2.1 虛假近鄰點(diǎn)法
2.2.2 奇異值分析法
2.3 時間延遲的估計(jì)
2.3.1 自相關(guān)函數(shù)法
2.3.2 互信息量法
2.4 火災(zāi)時間序列相空間重構(gòu)參數(shù)的估計(jì)
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于Markov修正的SVR火災(zāi)時間序列預(yù)測
3.1 支持向量機(jī)回歸模型
3.1.1 線性回歸
3.1.2 非線性回歸
3.2 基于Markov-SVR時間序列預(yù)測模型的建立
3.2.1 非線性回歸預(yù)測模型的構(gòu)建
3.2.2 殘差序列的馬爾科夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移修正
3.3 算法仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析
3.3.1 計(jì)算機(jī)仿真
3.3.2 四項(xiàng)火災(zāi)時間序列預(yù)測結(jié)果及其分析
3.3.3 多種模型預(yù)測效果評估
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于EEMD和多變量相空間重構(gòu)的火災(zāi)時間序列預(yù)測
4.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸?EMD)
4.1.1 基本概念
4.1.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸馑惴?br> 4.1.3 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸?EEMD)
4.2 預(yù)測模型
4.2.1 時間序列的平穩(wěn)化處理
4.2.2 多變量時間序列的相空間重構(gòu)
4.2.3 IMF分量預(yù)測模型的構(gòu)建
4.3 算法仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析
4.3.1 計(jì)算機(jī)仿真
4.3.2 四項(xiàng)火災(zāi)時間序列預(yù)測結(jié)果及其分析
4.3.3 對比試驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于相空間重構(gòu)和獨(dú)立分量分析的火災(zāi)預(yù)測[J]. 劉盛鵬,張燁. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]火災(zāi)信息的時間序列分析[J]. 林峰,楊繼倉,刁慶華. 消防科學(xué)與技術(shù). 2006(06)
[3]火災(zāi)預(yù)測的模糊馬爾柯夫模型[J]. 姜學(xué)鵬,徐志勝,冷彬. 災(zāi)害學(xué). 2006(03)
[4]基于馬爾可夫鏈的城市火災(zāi)預(yù)測[J]. 張學(xué)林,孫志友,汪金輝,陸守香. 火災(zāi)科學(xué). 2006(03)
[5]我國火災(zāi)起數(shù)的灰色拓?fù)漕A(yù)測[J]. 姜學(xué)鵬,徐志勝. 中國公共安全(學(xué)術(shù)版). 2006(02)
[6]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的城市火災(zāi)事故的預(yù)測方法[J]. 周長春,陳勇剛. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[7]基于灰色系統(tǒng)理論的城市火災(zāi)預(yù)測分析[J]. 鄭雙忠. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識. 2005(01)
[8]灰色預(yù)測理論在火災(zāi)損失預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 徐志勝,白國強(qiáng),馮凱. 湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(01)
[9]多變量時間序列復(fù)雜系統(tǒng)的相空間重構(gòu)[J]. 王海燕,盛昭瀚,張進(jìn). 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(01)
[10]Prediction Method of Vessel Maintenance Outlay Based on the BP Neural Network[J]. Guo Bingbing 1, Li Fang 2 & Wang Wei 2 (1 School of Computer, Huazhong University of Science & Technology, Wuhan 430074, P. R. China; 2 Department of Management Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, P. R. China). Journal of Systems Engineering and Electronics. 2002(03)
博士論文
[1]基于非線性動力學(xué)的金融時間序列預(yù)測技術(shù)研究[D]. 盧山.東南大學(xué) 2006
[2]灰色系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法及其應(yīng)用研究[D]. 姜波.華中科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于支持向量機(jī)的火災(zāi)預(yù)測系統(tǒng)研究[D]. 夏太武.電子科技大學(xué) 2009
[2]基于小波及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短期負(fù)荷預(yù)測研究[D]. 周巍.東南大學(xué) 2005
本文編號:3458588
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 主要工作
1.4 內(nèi)容安排
第2章 火災(zāi)時間序列的動力學(xué)研究
2.1 相空間重構(gòu)理論
2.2 嵌入維數(shù)的估計(jì)
2.2.1 虛假近鄰點(diǎn)法
2.2.2 奇異值分析法
2.3 時間延遲的估計(jì)
2.3.1 自相關(guān)函數(shù)法
2.3.2 互信息量法
2.4 火災(zāi)時間序列相空間重構(gòu)參數(shù)的估計(jì)
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于Markov修正的SVR火災(zāi)時間序列預(yù)測
3.1 支持向量機(jī)回歸模型
3.1.1 線性回歸
3.1.2 非線性回歸
3.2 基于Markov-SVR時間序列預(yù)測模型的建立
3.2.1 非線性回歸預(yù)測模型的構(gòu)建
3.2.2 殘差序列的馬爾科夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移修正
3.3 算法仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析
3.3.1 計(jì)算機(jī)仿真
3.3.2 四項(xiàng)火災(zāi)時間序列預(yù)測結(jié)果及其分析
3.3.3 多種模型預(yù)測效果評估
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于EEMD和多變量相空間重構(gòu)的火災(zāi)時間序列預(yù)測
4.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸?EMD)
4.1.1 基本概念
4.1.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸馑惴?br> 4.1.3 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸?EEMD)
4.2 預(yù)測模型
4.2.1 時間序列的平穩(wěn)化處理
4.2.2 多變量時間序列的相空間重構(gòu)
4.2.3 IMF分量預(yù)測模型的構(gòu)建
4.3 算法仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析
4.3.1 計(jì)算機(jī)仿真
4.3.2 四項(xiàng)火災(zāi)時間序列預(yù)測結(jié)果及其分析
4.3.3 對比試驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于相空間重構(gòu)和獨(dú)立分量分析的火災(zāi)預(yù)測[J]. 劉盛鵬,張燁. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]火災(zāi)信息的時間序列分析[J]. 林峰,楊繼倉,刁慶華. 消防科學(xué)與技術(shù). 2006(06)
[3]火災(zāi)預(yù)測的模糊馬爾柯夫模型[J]. 姜學(xué)鵬,徐志勝,冷彬. 災(zāi)害學(xué). 2006(03)
[4]基于馬爾可夫鏈的城市火災(zāi)預(yù)測[J]. 張學(xué)林,孫志友,汪金輝,陸守香. 火災(zāi)科學(xué). 2006(03)
[5]我國火災(zāi)起數(shù)的灰色拓?fù)漕A(yù)測[J]. 姜學(xué)鵬,徐志勝. 中國公共安全(學(xué)術(shù)版). 2006(02)
[6]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的城市火災(zāi)事故的預(yù)測方法[J]. 周長春,陳勇剛. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[7]基于灰色系統(tǒng)理論的城市火災(zāi)預(yù)測分析[J]. 鄭雙忠. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識. 2005(01)
[8]灰色預(yù)測理論在火災(zāi)損失預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 徐志勝,白國強(qiáng),馮凱. 湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(01)
[9]多變量時間序列復(fù)雜系統(tǒng)的相空間重構(gòu)[J]. 王海燕,盛昭瀚,張進(jìn). 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(01)
[10]Prediction Method of Vessel Maintenance Outlay Based on the BP Neural Network[J]. Guo Bingbing 1, Li Fang 2 & Wang Wei 2 (1 School of Computer, Huazhong University of Science & Technology, Wuhan 430074, P. R. China; 2 Department of Management Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, P. R. China). Journal of Systems Engineering and Electronics. 2002(03)
博士論文
[1]基于非線性動力學(xué)的金融時間序列預(yù)測技術(shù)研究[D]. 盧山.東南大學(xué) 2006
[2]灰色系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法及其應(yīng)用研究[D]. 姜波.華中科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于支持向量機(jī)的火災(zāi)預(yù)測系統(tǒng)研究[D]. 夏太武.電子科技大學(xué) 2009
[2]基于小波及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短期負(fù)荷預(yù)測研究[D]. 周巍.東南大學(xué) 2005
本文編號:3458588
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