基于EEMD-ARIMA的年降水預(yù)測(cè)擬合模型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-05 21:04
針對(duì)傳統(tǒng)ARIMA模型對(duì)非線(xiàn)性的降水時(shí)間序列擬合效果差、預(yù)測(cè)精度低的缺點(diǎn),建立基于集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的差分自回歸移動(dòng)平均預(yù)報(bào)模型(EEMD-ARIMA)。用EEMD方法將序列分解簡(jiǎn)化,采用不同的ARIMA模型進(jìn)行建模,并重構(gòu)各擬合分量。建立EMD、EEMD、ARIMA和EMD-ARIMA 4個(gè)模型進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,EEMD-ARIMA模型的擬合效果最好,其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率可達(dá)到82.46%,該模型在年降水預(yù)測(cè)應(yīng)用中能夠更準(zhǔn)確地描述年降水量的變化規(guī)律,具有實(shí)際意義。
【文章來(lái)源】:計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2020,37(11)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
EEMD-ARIMA模型框架
EEMD是基于噪聲輔助分析的方法,原理較為簡(jiǎn)單,通過(guò)在年降水序列中加入白噪聲,白噪聲頻譜均勻分布,使得信號(hào)自動(dòng)分布到合適的尺度上。由EMD的零均值特性,噪聲在多次平均計(jì)算后會(huì)相互抵消,從而得到的集成均值計(jì)算結(jié)果即可視為最終結(jié)果,最終結(jié)果與原始序列的誤差隨著集成平均次數(shù)的增加而減小。因此從理論上講,EEMD對(duì)抑制EMD的模態(tài)重疊有較好的效果。EEMD的算法流程如圖1所示。1.2 ARIMA模型
式中:xt為樣本值;εt為當(dāng)期隨機(jī)誤差干擾;φi和γj為模型參數(shù);p、d、q是模型階數(shù)。xt為前p階xt-1,xt-2,…,xt-p和前q階εt-1,εt-2,…,εt-q的多元線(xiàn)性函數(shù)。ARIMA的建模流程如圖2所示。2 EEMD-ARIMA模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)間序列模型的降雨量預(yù)測(cè)分析[J]. 程敏,張耀文,姜紀(jì)沂,任杰,趙振宏. 水科學(xué)與工程技術(shù). 2019(01)
[2]基于EEMD-ARIMA模型的地區(qū)月負(fù)荷量預(yù)測(cè)[J]. 郭建鵬,佘穎鈴,溫步瀛. 電力工程技術(shù). 2018(06)
[3]基于海溫多極指標(biāo)的長(zhǎng)期降水預(yù)報(bào)方法[J]. 吳旭樹(shù),郭生練,巴歡歡,何邵坤,熊豐. 水利學(xué)報(bào). 2018(10)
[4]基于ARIMA模型在降水量趨勢(shì)分析與預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 劉劍. 水利科技與經(jīng)濟(jì). 2018(09)
[5]降尺度方法在東亞氣候預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 孫建奇,馬潔華,陳活潑,汪君,于恩濤,田寶強(qiáng). 大氣科學(xué). 2018(04)
[6]基于SLM模型的降水徑流非線(xiàn)性擾動(dòng)響應(yīng)研究[J]. 徐世民. 水土保持應(yīng)用技術(shù). 2018(03)
[7]我國(guó)夏季降水預(yù)測(cè)方法研究進(jìn)展[J]. 劉珂,潘婕,張榮剛. 人民黃河. 2018(01)
[8]瑪納斯河出山口徑流EEMD-ARIMA預(yù)測(cè)[J]. 劉艷,楊耘,聶磊,宋秋宇. 水土保持研究. 2017(06)
[9]多元自回歸模型在區(qū)域中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)中應(yīng)用研究[J]. 宋楠. 水土保持應(yīng)用技術(shù). 2017(02)
[10]西安市多年降水特征分析及降水量預(yù)測(cè)[J]. 楊佳,錢(qián)會(huì),高燕燕,霍晨琛. 南水北調(diào)與水利科技. 2016(03)
本文編號(hào):3120100
【文章來(lái)源】:計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2020,37(11)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
EEMD-ARIMA模型框架
EEMD是基于噪聲輔助分析的方法,原理較為簡(jiǎn)單,通過(guò)在年降水序列中加入白噪聲,白噪聲頻譜均勻分布,使得信號(hào)自動(dòng)分布到合適的尺度上。由EMD的零均值特性,噪聲在多次平均計(jì)算后會(huì)相互抵消,從而得到的集成均值計(jì)算結(jié)果即可視為最終結(jié)果,最終結(jié)果與原始序列的誤差隨著集成平均次數(shù)的增加而減小。因此從理論上講,EEMD對(duì)抑制EMD的模態(tài)重疊有較好的效果。EEMD的算法流程如圖1所示。1.2 ARIMA模型
式中:xt為樣本值;εt為當(dāng)期隨機(jī)誤差干擾;φi和γj為模型參數(shù);p、d、q是模型階數(shù)。xt為前p階xt-1,xt-2,…,xt-p和前q階εt-1,εt-2,…,εt-q的多元線(xiàn)性函數(shù)。ARIMA的建模流程如圖2所示。2 EEMD-ARIMA模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)間序列模型的降雨量預(yù)測(cè)分析[J]. 程敏,張耀文,姜紀(jì)沂,任杰,趙振宏. 水科學(xué)與工程技術(shù). 2019(01)
[2]基于EEMD-ARIMA模型的地區(qū)月負(fù)荷量預(yù)測(cè)[J]. 郭建鵬,佘穎鈴,溫步瀛. 電力工程技術(shù). 2018(06)
[3]基于海溫多極指標(biāo)的長(zhǎng)期降水預(yù)報(bào)方法[J]. 吳旭樹(shù),郭生練,巴歡歡,何邵坤,熊豐. 水利學(xué)報(bào). 2018(10)
[4]基于ARIMA模型在降水量趨勢(shì)分析與預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 劉劍. 水利科技與經(jīng)濟(jì). 2018(09)
[5]降尺度方法在東亞氣候預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 孫建奇,馬潔華,陳活潑,汪君,于恩濤,田寶強(qiáng). 大氣科學(xué). 2018(04)
[6]基于SLM模型的降水徑流非線(xiàn)性擾動(dòng)響應(yīng)研究[J]. 徐世民. 水土保持應(yīng)用技術(shù). 2018(03)
[7]我國(guó)夏季降水預(yù)測(cè)方法研究進(jìn)展[J]. 劉珂,潘婕,張榮剛. 人民黃河. 2018(01)
[8]瑪納斯河出山口徑流EEMD-ARIMA預(yù)測(cè)[J]. 劉艷,楊耘,聶磊,宋秋宇. 水土保持研究. 2017(06)
[9]多元自回歸模型在區(qū)域中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)中應(yīng)用研究[J]. 宋楠. 水土保持應(yīng)用技術(shù). 2017(02)
[10]西安市多年降水特征分析及降水量預(yù)測(cè)[J]. 楊佳,錢(qián)會(huì),高燕燕,霍晨琛. 南水北調(diào)與水利科技. 2016(03)
本文編號(hào):3120100
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