时间序列系统建模预测的一种新方法

利用微分方程数值解法对时间序列系统建模作了新的探讨 ,给出了单调型和起伏型时间序列的建模预测方法 .本文给出的方法适用范围广泛 ,尤其对间隔较小的时间序列能获得满意的精度 ,文中最后给以建模实例 .     

基于高斯过程函数型回归模型的日最高气温研究

极端天气是目前社会热点问题.利用高斯过程函数型回归对北京,上海等10个城市近年来夏季日最高气温进行整体建模.选取城市地理位置信息作为均值函数解释变量,时间和降雨信息作为高斯过程协方差结构解释变量,充分利用模型能够同时捕捉均值和协方差结构的优势,解决多地区日最高气温的整体建模和同步预测问题.研究表明,高斯过程函数型回归模型在随机预测,外延预测,k步预测,以及对于训练数据集以外城市的预测均有较好的效果,且优于一般的函数型数据模型.     

基于变权缓冲算子的灰色G(1,1)模型在地铁能耗预测中的应用

准确预测城市轨道交通系统能源消耗量对城市轨道交通建设规划、环境保护及节能减排具有重要意义.城市轨道交通系统能源消耗量逐年上升且呈指数型变化趋势,因而适合用灰色理论G(1,1)模型描述其变化规律.为了提高模型的预测精度,采用了变权缓冲算子对历史建模数据进行预处理.实例分析表明,经遗传算法权值优化的强化缓冲算子明显增强了建模数据的指数变化特征,提高了灰色G(1,1)模型的预测精度,使预测结果更贴近实际.     

基于支持向量机的飞行事故率预测模型

飞行事故率是表征飞行安全水平的重要指标,其预测是典型的小样本问题.针对目前飞行事故率预测中存在的预测精度不高的问题,提出了一种基于回归支持向量机的飞行事故率预测建模方法.最后结合实际算例,采用SVR进行了飞行事故率预测建模并把预测结果与灰色预测和灰色马尔柯夫链预测进行了对比.仿真结果表明SVR具有很高的建模精度和泛化能力,从而验证了采用SVR进行航空飞行事故率预测的合理性和先进性.     

季节性时间序列建模的“教”与“思”

针对季节性时间序列,分别探讨了四种预测模型.以中国国内生产总值季度数据为研究对象,进行统计建模分析.结果表明,四种模型预测误差稍有差异,但总体上都具有较优的预测精度.最后对2021年我国国内生产总值四个季度数据进行了预测,为我国国内生产总值预测分析提供参考.在综合建模分析的基础上,着重培养学生统计建模思想和解决复杂问题的综合能力和高阶思维以及在真实情境中所激发的品格、价值观和使命感.     

加权非等间隔灰色Verhulst模型及其应用

针对建筑物沉降监测数据量少、信息贫乏,且具非等时距、呈"S"形变化的特点,建立了能够反映饱和状态的非等间隔灰色Verhulst模型.因早期建模数据对模型预测精度贡献较小,而靠近预测时间的建模数据贡献则较大,故建模时按时间先后对建模数据赋予了不同的权重,以此体现贡献大小.实证分析表明,采用数据加权能够提高模型的预测精度,从对建模以外的监测数据预测结果来看,效果优于已有一些模型.     

贝叶斯向量自回归分析方法及其应用

由于经济环境的多变,使得经济预测面临数据量少的建模难题,贝叶斯方法对小样本数据建模问题具有明显优势。本文在共轭条件似然函数"矩阵正态-Wishart分布"意义下,首先讨论了向量自回归模型的贝叶斯分析方法,得到了模型参数的后验分布与一步预测分布。其次,给出了分量方程的对应结果,说明了模型阶数的推断方法。最后,列出了计算步骤,并作为应用,对上海房地产价格指数数据进行预测建模,取得了较好效果。     

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.     

组合模型在我国能源需求预测中的应用

文章首先比较了不同的能源需求预测方法的特点,并选择确定性加随机性时间序列组合模型对我国能源需求进行预测,然后详细介绍了建模的过程,并对模型预测精度和参数稳定性作了评价,结果表明本文采用的组合模型是一种比较有效的预测方法,最后用该模型对我国2004~2020能源需求进行了预测。     

Logistic模型的预测应用两例

利用灰色建模法对Logistic模型中的参数进行估计,并将其应用于温州人口以及温州民用汽车拥有量的预测上取得了良好的预测效果.     

Dynamic Modeling of Spatial Cooperation Between Dual-Arm Mobile Manipulators北大核心CSCD

移动机械臂进行空间协作时会产生复杂的非线性耦合,使得采用Lagrange方程或Newton-Euler法直接进行建模极为繁琐。针对双移动机械臂空间协作问题,提出了一种结合Udwadia-Kalaba (U-K)方法与Lagrange方程建立动力学模型的方法。在建模过程中,将负载简化为连杆,选择负载中心断开的方式对系统进行分解,从而避免了机械臂末端关节断开导致的末端关节转角与连杆转角的约束信息缺失问题;将分割形成的两个子系统通过Lagrange方程进行建模,得到了子系统的动力学模型;再将协作系统的固有几何关系通过约束形式引入,应用U-K方法得到了协作系统动力学模型,减少了建立动力学模型所需要的计算量;最后通过数值仿真验证了该方法所得到的动力学模型的准确性。     

Dynamic background modeling using tensor representation and ant colony optimization

Background modeling and subtraction is a fundamental problem in video analysis. Many algorithms have been developed to date, but there are still some challenges in complex environments, especially dynamic scenes in which backgrounds are themselves moving, such as rippling water and swaying trees. In this paper, a novel background modeling method is proposed for dynamic scenes by combining both tensor representation and swarm intelligence. We maintain several video patches, which are naturally represented as higher order tensors, to represent the patterns of background, and utilize tensor low-rank approximation to capture the dynamic nature. Furthermore, we introduce an ant colony algorithm to improve the performance. Experimental results show that the proposed method is robust and adaptive in dynamic environments, and moving objects can be perfectly separated from the complex dynamic background.     

动态数据拟合的叠合模型及其应用

对复杂现象的动态序列建模，一般单一模型效果不是太好，本给出叠合模型的建模方法，着重讨论周期性趋势的叠合模型方法，并对其作了改进。章利用改进的周期性趋势叠合模型对我国非典型肺炎临床诊断病人数作出了非常满意的拟合。     

Comparison between mathematical modeling and experimental identification of a spatial slider–crank mechanism

In this paper, Hamilton’s principle, Lagrange multiplier, geometric constraints, partitioning method and Baumgarte stabilization method (BSM) are employed to derive the dynamic equations of a spatial slider–crank mechanism that is driven by a servomotor. The formulation considers the effects of links masses, external forces and motor electric inputs. Comparing dynamic responses between the experimental results and numerical simulations, dynamic modeling gives a wonderful interpretation for the spatial slider–crank mechanism. In this paper, a new identification method based on real-coded genetic algorithm (RGA) is presented to identify the parameters of a spatial slider–crank mechanism. The method promotes the calculation efficiency very much, and is calculated by real-code without the operations of encoding and decoding. The results of numerical simulations and experimental results prove that the identification method is feasible. The contributions of this paper are that the comparison of mathematical modeling and identification between numerical simulations and experimental results are all realized.     

一类有序样品聚类的动态规划方法

变结构特征的识别在经济计量模型建立中具有重要价值 .本文用动态规划方法讨论了一类社会经济系统模型结构变化点的问题 ,并通过实例进行了验证 .文中引进了线性模型来划分变结构模型 ,并编写出用动态规划方法聚类的计算程序 .大量模拟计算表明该方法实用性强 ,算法简便 ,便于应用 .     

基于分阶段求优的IT项目进度计划方法

本文针对IT项目实施过程的不确定性和项目资源的动态性，提出了一种基于分阶段求优的IT项目进度计划方法。该方法根据关键路径法将项目划分为着干个阶段，每个阶段视为一个独立的任务，对每一个独立的任务建模并抽象化为一个马尔可夫决策过程，利用动态规划的方法对每一个任务求解最优调度策略，以最小化该阶段的期望费用，为制定IT项目进度计划提供依据。     

Numerical modeling of dynamic wave effects in rock masses

Spatial dynamic wave effects occurring in rocks with ravines and caverns were studied. The influence exerted by the explosion type and the cavern-to-ravine distance on the formation of spatial dynamic wave patterns and seismograms was analyzed in the case of horizontal and vertical reception lines. The gridcharacteristic method and the full wave joint numerical modeling of elastic and acoustic waves were used.

     

Generalized inertia forces of rigid and flexible bodies

In the paper a method for deriving the dynamic equations of motion of rigid and flexible multibody systems is presented. Three dimensional matrices are applied for working out the configuration space dynamic equations. Finite elements are used for modeling of flexible systems. Novel generalized Newton‐Euler equations and relations for inertia forces in nodes of flexible elements are proposed. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

动态经济学数学建模及稳定化控制分析

通过考虑需求函数和供给函数受到不连续因素的影响以及引进切换型的控制策略,建立由右端不连续微分方程刻画的非线性价格调整模型.利用微分包含理论和Lyapunov稳定性方法分析不连续价格调整模型的有限时间稳定化控制问题,并给出数值模拟实例进行验证说明.最后,结合动态经济学数学建模提出数学建模教学改革的几点建议.     

基于MCMC的分位AR模型的贝叶斯单位根检验研究

针对频率统计方法存在不连续的置信区间以及在小样本情况下检验势比较低的问题。把非对称Laplace分布表示成正态分布和指数分布的线性组合,推导了不同先验分布情况下参数的最大后验密度置信区间,并构造了分位回归单位根检验的贝叶斯因子,实现了对非平稳时间序列的局部单位根检验。仿真分析表明贝叶斯分位回归方法是一种稳健全面的单位根检验方法。对我国居民消费价格指数的实证研究发现,我国居民消费价格指数表现出局部的持续性,在分布的下尾部不受普通冲击的影响,但在分布的上尾部受普通冲击的影响。