本文關(guān)鍵詞：基于統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理的時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型選擇方法研究

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【摘要】：近年來,時(shí)間序列預(yù)測(cè)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。一般地,每一種時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法都無法解決任意時(shí)間序列的預(yù)測(cè)問題,僅能夠?qū)邆淠承┨匦缘臅r(shí)間序列進(jìn)行合理預(yù)測(cè)。因此,為時(shí)間序列選擇合理的預(yù)測(cè)模型成為獲得可靠預(yù)測(cè)信息的關(guān)鍵。本文主要針對(duì)時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型選擇機(jī)制展開研究。首先,構(gòu)建時(shí)間序列特征描述體系,對(duì)幅值連續(xù)性、長(zhǎng)記憶性、季節(jié)性和趨勢(shì)性四個(gè)特性展開分析。隨后,構(gòu)建時(shí)間序列特征分類體系,將時(shí)間序列分為九個(gè)類別。此外,分析基于統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理的時(shí)間序列預(yù)測(cè)算法特性,從理論角度總結(jié)不同預(yù)測(cè)模型適用的時(shí)間序列特征及類別,利用公開數(shù)據(jù)集驗(yàn)證理論分析結(jié)果,完成預(yù)測(cè)模型與時(shí)間序列類別之間的映射關(guān)系的最終構(gòu)建。上述研究為時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型定性選擇機(jī)制的構(gòu)建奠定理論基礎(chǔ)。其次,構(gòu)建可定制化的時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型適用性量化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,覆蓋六個(gè)不同適用性評(píng)價(jià)角度,并完成了時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型定量選擇機(jī)制的構(gòu)建。進(jìn)而,提出包含定性選擇和定量選擇兩個(gè)串行模型選擇環(huán)節(jié)的時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型選擇機(jī)制。其中,定性選擇機(jī)制通過時(shí)間序列特性分析將時(shí)間序列歸入分類體系中對(duì)應(yīng)類別,并將該類別時(shí)間序列映射得到的各預(yù)測(cè)模型作為候選預(yù)測(cè)模型。而定量選擇機(jī)制針對(duì)當(dāng)前預(yù)測(cè)場(chǎng)景,定制預(yù)測(cè)模型適用性量化評(píng)價(jià)體系,對(duì)候選預(yù)測(cè)模型進(jìn)行適用性量化評(píng)價(jià)和比較,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)模型的選擇。此外,針對(duì)應(yīng)用中時(shí)間序列可能出現(xiàn)的特性變化,提出一種模型適用性判斷及決策建議的反饋機(jī)制,針對(duì)不同的時(shí)間序列特性變化程度給出交互式?jīng)Q策建議,保證預(yù)測(cè)結(jié)果始終準(zhǔn)確而可靠。最后,面向?qū)嶋H時(shí)間序列預(yù)測(cè)應(yīng)用需求,通過Python內(nèi)嵌R進(jìn)程的混合編程方式,利用Python完成軟件架構(gòu)搭建和界面設(shè)計(jì),利用R實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、分析及算法功能。最終,完成具備時(shí)間序列特性分析、最優(yōu)模型選擇、預(yù)測(cè)及結(jié)果評(píng)價(jià)的時(shí)間序列預(yù)測(cè)應(yīng)用軟件的開發(fā)和驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提出的時(shí)間序列特性分類體系、預(yù)測(cè)算法與時(shí)間序列映射關(guān)系、最優(yōu)模型選擇機(jī)制等均具備良好的應(yīng)用適用性,能夠合理實(shí)現(xiàn)時(shí)間序列最優(yōu)模型的選擇和更新。
【關(guān)鍵詞】：時(shí)間序列預(yù)測(cè) 時(shí)間序列特性分類 統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè) 模型選擇
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.7;O211.61
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 課題來源及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析9-18
• 1.2.1 時(shí)間序列特性分類研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 基于統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理的時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.3 預(yù)測(cè)模型自適應(yīng)選擇及優(yōu)化選擇研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)18-20
• 第2章 時(shí)間序列特性分類研究20-28
• 2.1 時(shí)間序列特性指標(biāo)體系構(gòu)建20-22
• 2.2 時(shí)間序列分類體系構(gòu)建22-23
• 2.3 時(shí)間序列分類體系驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)及分析23-27
• 2.3.1 時(shí)間序列長(zhǎng)記憶性融合判斷方法驗(yàn)證及分析24-25
• 2.3.2 時(shí)間序列分類體系驗(yàn)證及分析25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型特性研究28-49
• 3.1 統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型及其特性分析28-34
• 3.2 預(yù)測(cè)模型與數(shù)據(jù)特性匹配關(guān)系構(gòu)建34-47
• 3.3 本章小結(jié)47-49
• 第4章 時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型選擇及更新機(jī)制49-69
• 4.1 時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型選擇機(jī)制49-66
• 4.1.1 時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型選擇機(jī)制總體框架49-51
• 4.1.2 最優(yōu)模型定性選擇機(jī)制51-52
• 4.1.3 最優(yōu)模型定量選擇機(jī)制52-62
• 4.1.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析62-66
• 4.2 時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型適用性評(píng)價(jià)及更新反饋機(jī)制66-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 第5章 基于統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理的時(shí)間序列預(yù)測(cè)軟件69-88
• 5.1 軟件概述69-70
• 5.1.1 軟件需求分析及功能概述69
• 5.1.2 軟件使用流程69-70
• 5.2 軟件總體設(shè)計(jì)方案70-72
• 5.2.1 軟件運(yùn)行所需環(huán)境70
• 5.2.2 總體設(shè)計(jì)方案70-71
• 5.2.3 混合編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)71-72
• 5.3 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)72-81
• 5.3.1 自定義資源配置模塊設(shè)計(jì)72-74
• 5.3.2 時(shí)間序列基本呈現(xiàn)及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模塊設(shè)計(jì)74-76
• 5.3.3 時(shí)間序列特性判斷及分類模塊設(shè)計(jì)76-77
• 5.3.4 最優(yōu)預(yù)測(cè)模型選擇模塊設(shè)計(jì)77-79
• 5.3.5 時(shí)間序列預(yù)測(cè)模塊設(shè)計(jì)79-80
• 5.3.6 預(yù)測(cè)效果評(píng)價(jià)模塊設(shè)計(jì)80
• 5.3.7 結(jié)果輸出呈現(xiàn)處理模塊設(shè)計(jì)80-81
• 5.4 軟件功能測(cè)試81-87
• 5.4.1 軟件功能測(cè)試方案81-82
• 5.4.2 軟件功能測(cè)試與結(jié)果分析82-87
• 5.5 本章小結(jié)87-88
• 結(jié)論88-89
• 參考文獻(xiàn)89-97
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果97-100
• 致謝100-101
• 附錄101-104

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1077484