同时优化背景值和灰导数的新非等间距GM(1,1)模型

结合GM(1,1)的建模过程,提出了以原始序列的一次累加生成序列为背景值的非等间距序列GM(1,1)模型的最原始形式;并基于灰模型的非齐次指数特性和求导的定义,从灰导数在离散点的生成出发,同时优化最原始的非等间距灰微分方程的灰导数和背景值,并建立新非等间距灰模型;新模型不仅提高了灰模型的拟合精度和预测精度,且拓宽了GM(1,1)的适用范围.     

一类准指数序列的模型优化

在传统GM(1,1)模型基础上,结合最小二乘法原理提出:对本身已具有准指数规律的原始序列直接进行建模,并在此基础上对新模型背景值进行适当优化.克服传统GM(1,1)模型建模过程中的盲目性,并提高了拟合与预测精度.     

基于趋势修正的灰预测模型优化研究

针对序列增长趋势不完全满足准指数规律时的灰色预测建模问题,提出基于GM(1,1)模型与序列增长趋势之间偏差修正的建模方法,将GM(1,1)模型还原式中的常数项作为灰变量处理,加入调整系数以缩小拟合值与实际值之间的增长趋势差异,利用灰色离散模型拟合调整系数的变化过程,将得到的调整系数拟合值带入原时间响应函数,进而得到趋势修正的原始序列拟合值;运用新的建模方法对南京市第三产业用电量进行拟合和预测,证明了方法有效提升了GM(1,1)建模精度,并且拟合序列和实际序列的灰色绝对关联度得到提高.     

灰色系统预测模型GM(1,1)背景值重构研究

分析了灰色系统预测模型GM(1,1)对高增长指数序列建模适应性较差的原因,通过重构背景值计算公式,建立了一个适应性极强的灰色系统预测模型NGM(1,1),该模型具有对建模结果进行优化的能力.算例结果表明该模型对低增长指数序列和高增长指数序列建模都能获得最佳的拟合和预测精度,对经济、工程和自动控制等领域中的预测问题有较高的理论价值和实践意义.     

基于上凸序列的GM(1,1)模型及其优化

针对GM(1,1)模型对上凸序列建模时会出现误差较大的情况进行了研究.首先分析了GM(1,1)对上凸序列建模时的残差变化规律,然后通过分析得出了残差变化规律的精确描述,同时证明了残差序列的几个性质定理.基于残差序列的性质定理提出了基于上凸序列建模的残差修正GM(1,1)模型.将新模型与多种改进的GM(1,1)模型进行对比,实证结果表明新模型具有很高的模拟预测精度,并且适用于一切上凸序列的建模.     

一类GM(1,1)模型白化方程的优化

利用灰色模型的指数特性,对一类灰作用量优化的GM(1,1)模型,通过积分构建合适的背景值,并把白化方程中灰作用量b_1+b_2t改进为(b_1+0.5b_2)+b_2t,同时采用灰色系统理论的新信息原理,进而得到优化的GM(1,1)灰色模型.实例计算表明改进模型具有良好的模拟预测精度,特别对于指数序列模拟和预测精度几乎达到100%,对指数序列来讲是一种比较优秀的拟合和预测模型.     

优化的非等距GM(1,1)模型在基坑周边地表沉降预测中的应用

由于影响基坑沉降的因素较多,并且在实际工作中监测数据存在非等距的情况,通过传统的非等距GM(1,1)模型的建模原理分析了其预测精度低的原因,同时指出背景值是影响非等距GM(1,1)模型精度的关键因素之一.在此基础上,提出运用Newton插值法和Newton-Cotes求积公式优化背景值,结合工程实例,表明优化后的非等距GM(1,1)模型在沉降预测中的有效性.     

基于复化Simpson公式的GM(1,1)模型背景值优化

针对传统灰色模型GM(1,1)存在的模型精度不高的问题,提出了复化Simpson公式结合动态序列模型的联合方法.给定误差限,利用给出的计算背景值算法,对GM(1,1)模型的背景值进行优化.实例表明,基于复化Simpson公式的背景值优化算法所建立的GM(1,1)模型,可以有效地提高模型的预测精度和适用性.     

基于背景值优化的GM(1,1)模型在牡丹江GDP预测中的应用

针对GDP是制定地区经济发展战略目标和宏观经济政策的重要参考指标,若能对此指标进行准确的预测,则将会极大有利于该地区制定科学有效的经济政策.鉴于此,对能够影响传统GM(1,1)模型预测精度的背景值进行了优化分析,得到了背景值优化的GM(1,1)预测模型,利用牡丹江市近六年来的GDP数据,将背景值优化的GM(1,1)模型与传统GM(1,1)模型的预测误差做了对比分析,发现前者较后者在预测精度上有了较好的改善,并利用背景值优化的GM(1,1)模型对牡丹江市未来几年的GDP进行了科学预测,并依据预测结果,给出了提高牡丹江经济增长及增长方式转变的对策建议.     

单调序列的非齐次GM(1,1)模型

GM(1,1)模型的白化解为齐次指数形式,而一般数据呈非齐次指数形式,存在形式上的差异.本文运用非齐次级比与非齐次指数函数的对应关系,对原始序列中相邻数据做差处理,得到新的序列,将非齐次指数序列转换为齐次指数序列,再建立GM(1,1)模型.实例表明,运用初值优化和非齐次化能提高GM(1,1)模型的精度.     

具有白指数律重合性的GM(1,1)模型

通过分析 GM( 1 ,1 )建模机理 ,找出了 GM( 1 ,1 )模型不具有白指数律重合性的原因 ,并在此基础上 ,提出了建立 GM( 1 ,1 )模型的新方法 .新方法克服了原方法不具有白指数律重合性的缺陷 ,突破了 | a|较大时GM( 1 ,1 )模型不能应用的禁区 ,提高了建模的精度 .     

GM(1,1)改进模型及其应用

根据 GM( 1 ,1 )灰色模型的指数特性 ,通过在区间上求积分给出了关于背景值的一个比较确切的计算公式 ,讨论了由此建立的 GM( 1 ,1 )改进模型的适用范围和预测精度 .结果表明改进模型比原 GM( 1 ,1 )模型适用性要强、模拟和预测精度要高 ,不仅适用于低增长序列、也适用于高增长序列 ,不仅适用于短期预测 ,同样也适用于中、长期预测     

优化灰导数白化值的无偏灰色GM(1,1)模型

通过优化灰导数白化值 ,建立了无偏的 GM(1,1)模型 ,给出了估计模型参数的方法 ,证明了无偏GM(1,1)模型具有白指数律重合性 ,提出了新的预测公式 .实例分析表明 ,新方法提高了模型的精度 ,扩大了模型的适用范围 .     

贫信息背景下朱兰质量成本灰色GM(1,1)测算模型

朱兰曲线将质量总成本表示为质量投入与直接质量损失的合成.针对不同质量水平下的质量成本变化趋势,建立保证成本和故障成本的正负指数模型来确定最佳质量成本.灰色均值GM(1,1)测算模型可以同时克服"少数据""贫信息"的缺陷,更加精确地拟合质量成本的变动趋势.与指数函数模型模拟效果进行对比,结果表明灰色系统理论系列模型具有较高的预测精度,将指数函数模型和灰色GM(1,1)模型结合起来可以为企业提高质量管理水平尤其是质量成本管理提供依据和指导.     

对背景值优化的新GM(1,1)模型

为了提高灰色GM(1,1)模型的模拟及预测精度,考虑对模型的初始条件x(1)(n)增加扰动因素β,把x(1)(n)+β作为模型的新初始条件,并对模型的背景值进行优化,从而得到了一种改进的GM(1,1)模型.还通过实例验证了新建模型比原有模型提高了拟合的效果及预测的精度.     

On the properties of small sample of GM(1,1) model

In grey prediction modeling, the more samples selected the more errors. This paper puts forward new explanations of “incomplete information and small sample” of grey systems and expands the suitable range of grey system theory. Based on the geometric sequence, it probes into the influence on the relative errors by selecting the different sample sizes. The research results indicate that to the non-negative increasing monotonous exponential sequence, the more samples selected, the more average relative errors. To the non-negative decreasing monotonous exponential sequence, a proper sample number exists that has the least average relative error. When the initial value of the sequence of raw data of new information GM(1,1) model changes, the development coefficient remains unchanged. The segmental correction new information GM(1,1) model (SNGM) can obviously improve the simulation accuracy. It puts forward the mathematic proofs that the small sample usually has more accuracy than the large sample when establishing GM(1,1) model in theory.     

基于粒子群算法的变权累加生成的GM(1,1)模型

根据灰色系统的新信息优先原理可知新信息对认知的作用大于旧信息的作用,而传统的累加生成没有体现原始数据中新信息的重要性.针对这一问题引入了变权累加生成的方法,并对变权累加生成在单调性、灰指数规律、凸性等方面的性质进行了研究,得到变权累加生成序列具有单调递增性,具有较强的指数规律,并具有下凸性,这些性质是高精度建模的保证,然后建立了基于变权累加生成的GM(1,1)模型,并运用粒子群算法确定了变权累加生成的权重.通过具体的算例计算表明,变权累加生成的GM(1,1)模型能够提高模型的模拟和预测精度.     

加权累加生成的GM(1,1)模型及其应用

根据灰色系统理论中的新信息优先原理知新信息对认知的作用大于老信息的作用,而传统的累加生成没有体现原始数据中新信息的重要性.针对这一问题提出了加权累加生成的概念,并对加权累加生成在单调性、灰指数规律、凸性等方面的性质进行了研究,得到加权累加生成序列具有单调递增性,具有较强的指数规律,并具有下凸性,然后建立了基于加权累加生成的GM(1,1)模型.通过具体算例的计算表明,加权累加生成的GM(1,1)模型的模拟和预测精度比传统的GM(1,1)模型模拟和预测精度高,从而说明了该法的有效性.     

基于函数arccos(px+q)变换的灰色预测模型研究

借助于函数变换理论和灰色系统建模理论,并结合反余弦函数和线性函数的特点,提出了反余弦函数和线性函数相结合的变换方法并建立了一个改进的GM(1,1)模型.证明了这种变换一方面能提高序列的光滑比并压缩序列的级比;另一方面可以使还原误差减小.具体算例结果表明,经过反余弦函数和线性函数相结合建立的改进GM(1,1)模型的拟合精度优于传统GM(1,1)模型和基于反余弦函数变换的GM(1,1)模型的拟合精度.