正则化方法同化多普勒天气雷达资料及对降雨预报的影响

基于三维变分同化(3DVAR)的思想,提出一种适用于多普勒天气雷达资料直接同化的正则化方法.从寻求Y^o=H(X)带有偏差δ的极小模解出发,引入正则化思想,并给出与3DVAR方案不同的新代价函数.针对2008年8月14日发生在北京地区的一次局地暴雨过程,设计了一组数值试验,并采用L曲线准则后验选取最优正则化参数.数值结果表明:正则化方法和3DVAR方案均能有效同化多普勒雷达资料,雷达径向速度的同化效果明显好于反射率因 关键词： 多普勒雷达资料 正则化 3DVAR 降雨预报     

一种基于随机森林的备件预测模型研究

对舰船零部件发生故障问题进行故障诊断,并对故障诊断结果进行分析,建立舰船零部件备件需求模型,给出零部件之间的发生故障概率的关系与备件需求特征;将随机森林回归原理应用到了舰船零部件的备件需求预测领域,构建了基于随机森林的预测模型,以及预测结果准确率的评价。用诊断结果数据对算法进行验证,结果表明,将随机森林算法运用到舰船的备件预测领域可以为舰船装备在一次海上任务期内备件配置问题提供参考价值。     

灰色预测模型的优化及应用

针对GM(1,1)模型在不同初始条件下预测精度不同的问题,在同一准则下,给出了两种不同初始条件下GM(1,1)优化模型的预测公式.在此基础上,证明出在同一准则下两种优化模型的模拟预测值相等,且都能获得较高的模拟预测精度.最后选取2006-2011年河南省城镇居民人均收入实际值为依据,建立GM(1,1)优化模型,并预测出2012、2013年河南省城镇居民人均收入,为相关决策部门提供了理论依据.     

Principal Components in Time Series Forecast

Abstract

This article describes a time series forecast method based on the principal component analysis applied to the data matrix derived from the initial time series.     

2013年长江下游降水低频分量延伸期预报的扩展复数自回归模型

用长江下游降水低频分量和全球850 hPa低频经向风主成分,建立扩展复数自回归模型(ECAR),对2013年1—12月长江下游降水低频分量进行延伸期逐日变化预报试验.结果表明,20—30 d时间尺度的长江下游低频降水预测时效可达43 d左右,能较好地预测与暴雨过程对应的低频分量的非线性增长过程,预报能力明显优于自回归模型(AR).这种通过构造主要低频序列组成的扩展复数矩阵(ECM)进行复数自回归(CAR)建模的ECAR方法,也为展现气候系统内部分量之间相互作用的动力学过程提供了崭新的描述.基于全球环流主要20—30 d振荡型的发展和演变,对于提前27 d预报长江下游地区2013年10月上旬后期大暴雨过程很有帮助,其中南半球热带外环流20—30 d振荡是影响2013年夏秋季长江下游地区延伸期强降水变化的一个主要因子.     

国家气候中心大气环流模式冬季模式误差特征分析

本文利用1982—2010年国家气候中心第二代月动力延伸预测系统中大气环流模式(BCC_AGCM)的回报资料和美国国家环境预测中心和美国国家大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料,分析了该模式对冬季气温预测的误差特征及其与外强迫的联系.结果表明模式能够在整体上较好地反映出欧亚区域冬季气温的变化趋势,能抓住东亚冬季风区气温年际变化的主要空间模态,对东亚冬季风区冬季气温具有一定的预报能力.预报误差的空间分布和时间演变特征的结果表明,误差在陆地大于海洋,高纬地区大于低纬地区,同时与海拔高度也有密切关系.预报误差的主要模态与一些关键区域的海温和海冰存在显著的相关性,表明模式对外强迫异常的响应能力存在缺陷.这为结合模式对关键区海温和海冰异常的响应能力,有针对性地改进模式对东亚冬季风区冬季气温的预测能力提供了依据.     

地震数值预报*

地震能否预报、地震预报遇到的种种困难如何克服?在思考这一问题时,不妨借助于气象预报的经验.气象预报从经验预报发展到数值预报,虽然用了约半个世纪的时间,但获得了成功.中国地震学界,对于地震预报的发展,也必须从经验预报发展为物理预报,对此几乎没有异议;但是物理预报的基本特点就是要基于定量的物理规律,进行数值预报,却鲜被提及.文章讨论了开展地震数值预报的五个主要环节的现状,认为地震数值预报现在应该提到规划的日程上来,设计我国地震数值预报的路线图,按照它的需要部署地震台站观测工作,开展地震数值预报的理论探讨.     

马尔科夫状态转换GARCH模型的波动持续性研究——对估计方法的探讨

由于GARCH模型的系数固定不变,不能反映金融市场波动的结构变化,所以对于波动预测和动态风险管理都还不够完善。本文在GARCH模型中引入马尔科夫过程,从而使状态的转换体现在GARCH模型中,通过设置状态变量,构建马尔科夫状态转换GARCH模型(MRSGARCH),从而较好地揭示了存在结构转换的波动特性,对MRSGARCH模型进行参数估计,并给出了预测的详细过程,最后提出了MRSGARCH的波动持续性的估计方法。     

基于人工神经网络的区域经济子系统可持续发展指标预测研究

可持续发展系统是“黑箱”,至少是“灰箱”,各因素是间否存在因果关系还十分清楚,人工神经网络可以较为逼真地模拟该系统,本文以人工神经网络BP模型为工具,借助Matlab语言对区域可持续发展经济子系统指标进行预测研究,通过数据采集、网络结构模型设计、程序设计、网络训练等给出指标预测图并进行分析,最后提出建议,结果表明,用人工神经网络来模拟持续发展经济子系统是可行的。     

扩展线性支出系统预测精度的验证研究

本文用我国城镇居民 1992— 1998年消费数据分别建立各年度的扩展线性支出系统模型 ,用模型预测值与实际发生值进行对比 ,从而检验扩展线性支出系统的预测精度。检验结果表明 ,预测误差随被预测年的推移而迅速增大。并对误差产生的原因作了分析。最后得出结论 :扩展线性支出系统一般只宜用作消费需求的短期预测。