非線性灰色Bernoulli模型的改進(jìn)及應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-08-17 20:32
非線性灰色Bernoulli模型是灰色預(yù)測模型的一類拓展,在捕捉序列非線性趨勢性能上表現(xiàn)良好,但仍然存在許多改進(jìn)的空間.在傳統(tǒng)的非線性灰色Bernoulli模型的基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的方法,結(jié)合優(yōu)化初始值,采用Guass-Newton算法求解最優(yōu)模型參數(shù)以及滾動建模機(jī)制三個方面對模型進(jìn)行改進(jìn).數(shù)值結(jié)果表明,優(yōu)化初始值能夠提高模型的預(yù)測精度,Guass-Newton算法尋求最優(yōu)參數(shù)以及滾動建模機(jī)制能進(jìn)一步減少預(yù)測誤差的產(chǎn)生.因此,改進(jìn)的模型能夠有效地提高非線性灰色Bernoulli模型的預(yù)測性能.
【文章來源】:數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識. 2019,49(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1建模數(shù)據(jù)時序圖
吳文澤,等:非線性灰色Bernoulli模型的改進(jìn)及應(yīng)用??77??圖1建模數(shù)據(jù)時序圖?圖2?a對x的影響??從表3可以看出,GM(1,1)模型的APE和MAPE都偏大,表明該模型在預(yù)測非線性小??樣本序列的效果很差;NGBM(1,1)的MAPE遠(yuǎn)小于GM(1,1),表明NGBM(1,1)模型在處理??非線性小樣本數(shù)據(jù)效果良好;本文所提出的方法進(jìn)一步減少了?MAPE,即提高了?NGBM(1,1)??模型的預(yù)測精度.??從圖2和圖3不難發(fā)現(xiàn),相較于GM(1,1)模型和NGBM(1,1)模型,ONGBM模型的預(yù)??測值更接近于觀測值;ONGBM模型產(chǎn)生的相對誤差曲線更加接近于0,表明ONGBM模型??能夠更好地擬合和預(yù)測非線性小樣本序列.??表3三種模型的預(yù)測結(jié)果??年份??實際值??GM(1,1)??NGBM(1,1)??NGBM(1,1)??預(yù)測值??APE(%)??預(yù)測值??APE(%)??預(yù)測值??APE(%)??2006??1183??-??-??-??-??-??-??2007??1452??1276.86??12.06??1452.06??0.004??1452.14??0.009??2008??1275??1293.48??1.45??1215.99??4.63??1241.17??2.65??2009??1003??1310.32??30.64??1223.63??22.00??1239.64??23.59??2010??1314??1327.37??1.02??1307.81??0.47??1337.08??1.75??2011??1509??1344.65??10.89??1440.33??4.55??
78??數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識??49卷??參數(shù)值得影響,本文采用Guass-Newton算法求解模型的優(yōu)化參數(shù);3)本文引進(jìn)滾動建模機(jī)??制進(jìn)一步減少預(yù)測過程中產(chǎn)生的誤差.??一一?GM?(1,1>產(chǎn)生的絕對???NG8M?(1,1)產(chǎn)生的嬝對《差??—>-ONG8M?(1.1>產(chǎn)生的絕軻議萑??12345671234567??t?t??圖3三種模型的擬合曲線?圖4三種模型產(chǎn)生的絕對誤差??為了說明所提出方法的有效性和適用性,本文將其應(yīng)用在中國國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)??區(qū)高新技術(shù)企業(yè)員工人數(shù)預(yù)測中,數(shù)值結(jié)果表明,所提出的方法相較于其他兩種模型有著更??好的預(yù)測性能.??參考文獻(xiàn)??[1]?Safari?N,?Chung?C?Y,?Price?G?C?D.?A?novel?multi-step?short-term?wind?power?prediction?framework??based?on?chaotic?time?series?analysis?and?singular?spectrum?analysis[Jj.?IEEE?Transactions?on?Power??Systems,?2018,?PP(99):?1-1.??[2]?Michael?R?Chernick.?Wavelet?methods?for?time?series?analysis[J].?Technometrics,?2016,?43(4):?491-??491.??[3]?Rojas?I,?Pomares?H.?Time?series?analysis?and?forecasting[J].?Contributions?to?Stati
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Forecasting of dissolved oxygen in the Guanting reservoir using an optimized NGBM(1,1) model[J]. Yan An,Zhihong Zou,Yanfei Zhao. Journal of Environmental Sciences. 2015(03)
[2]具有更新機(jī)制的鐵路軌道不平順灰色預(yù)測模型[J]. 郭然,韓寶明,李得偉,李華. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(10)
[3]對背景值優(yōu)化的新GM(1,1)模型[J]. 廖飛. 數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識. 2009(18)
本文編號:3348449
【文章來源】:數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識. 2019,49(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1建模數(shù)據(jù)時序圖
吳文澤,等:非線性灰色Bernoulli模型的改進(jìn)及應(yīng)用??77??圖1建模數(shù)據(jù)時序圖?圖2?a對x的影響??從表3可以看出,GM(1,1)模型的APE和MAPE都偏大,表明該模型在預(yù)測非線性小??樣本序列的效果很差;NGBM(1,1)的MAPE遠(yuǎn)小于GM(1,1),表明NGBM(1,1)模型在處理??非線性小樣本數(shù)據(jù)效果良好;本文所提出的方法進(jìn)一步減少了?MAPE,即提高了?NGBM(1,1)??模型的預(yù)測精度.??從圖2和圖3不難發(fā)現(xiàn),相較于GM(1,1)模型和NGBM(1,1)模型,ONGBM模型的預(yù)??測值更接近于觀測值;ONGBM模型產(chǎn)生的相對誤差曲線更加接近于0,表明ONGBM模型??能夠更好地擬合和預(yù)測非線性小樣本序列.??表3三種模型的預(yù)測結(jié)果??年份??實際值??GM(1,1)??NGBM(1,1)??NGBM(1,1)??預(yù)測值??APE(%)??預(yù)測值??APE(%)??預(yù)測值??APE(%)??2006??1183??-??-??-??-??-??-??2007??1452??1276.86??12.06??1452.06??0.004??1452.14??0.009??2008??1275??1293.48??1.45??1215.99??4.63??1241.17??2.65??2009??1003??1310.32??30.64??1223.63??22.00??1239.64??23.59??2010??1314??1327.37??1.02??1307.81??0.47??1337.08??1.75??2011??1509??1344.65??10.89??1440.33??4.55??
78??數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識??49卷??參數(shù)值得影響,本文采用Guass-Newton算法求解模型的優(yōu)化參數(shù);3)本文引進(jìn)滾動建模機(jī)??制進(jìn)一步減少預(yù)測過程中產(chǎn)生的誤差.??一一?GM?(1,1>產(chǎn)生的絕對???NG8M?(1,1)產(chǎn)生的嬝對《差??—>-ONG8M?(1.1>產(chǎn)生的絕軻議萑??12345671234567??t?t??圖3三種模型的擬合曲線?圖4三種模型產(chǎn)生的絕對誤差??為了說明所提出方法的有效性和適用性,本文將其應(yīng)用在中國國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)??區(qū)高新技術(shù)企業(yè)員工人數(shù)預(yù)測中,數(shù)值結(jié)果表明,所提出的方法相較于其他兩種模型有著更??好的預(yù)測性能.??參考文獻(xiàn)??[1]?Safari?N,?Chung?C?Y,?Price?G?C?D.?A?novel?multi-step?short-term?wind?power?prediction?framework??based?on?chaotic?time?series?analysis?and?singular?spectrum?analysis[Jj.?IEEE?Transactions?on?Power??Systems,?2018,?PP(99):?1-1.??[2]?Michael?R?Chernick.?Wavelet?methods?for?time?series?analysis[J].?Technometrics,?2016,?43(4):?491-??491.??[3]?Rojas?I,?Pomares?H.?Time?series?analysis?and?forecasting[J].?Contributions?to?Stati
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Forecasting of dissolved oxygen in the Guanting reservoir using an optimized NGBM(1,1) model[J]. Yan An,Zhihong Zou,Yanfei Zhao. Journal of Environmental Sciences. 2015(03)
[2]具有更新機(jī)制的鐵路軌道不平順灰色預(yù)測模型[J]. 郭然,韓寶明,李得偉,李華. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(10)
[3]對背景值優(yōu)化的新GM(1,1)模型[J]. 廖飛. 數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識. 2009(18)
本文編號:3348449
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