全信息变权缓冲算子的拓展、优化及其应用 被引量：5

1

作者 王正新 何凌阳 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2213-2220,共8页

针对冲击扰动系统的建模预测问题,对全信息变权缓冲算子进行拓展,提出两类含幂指数的全信息变权缓冲算子,并从理论上揭示强化缓冲算子与弱化缓冲算子的转换关系.在此基础上,给出新算子参数优化机理以及具体算法,并探讨算法的时间复杂度... 针对冲击扰动系统的建模预测问题,对全信息变权缓冲算子进行拓展,提出两类含幂指数的全信息变权缓冲算子,并从理论上揭示强化缓冲算子与弱化缓冲算子的转换关系.在此基础上,给出新算子参数优化机理以及具体算法,并探讨算法的时间复杂度问题.最后,以全国风力发电装机容量的冲击扰动数据预测为例,验证算子的有效性和优越性.结果表明:所提出的新算子及其优化算法在不增加时间复杂度的条件下,能够显著提高缓冲算子对冲击扰动系统的适应能力和灰色模型的预测精度.此外,全信息变权强化(弱化)缓冲算子为新算子的特殊形式,当幂指数取值为1时,新算子退化为全信息变权强化缓冲算子;当幂指数取值为-1时,新算子退化为全信息变权弱化缓冲算子. 展开更多

关键词 灰色系统 强化缓冲算子 弱化缓冲算子 变权缓冲算子 新信息优先 遗传算法 预测

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全信息变权缓冲算子的构造及应用 被引量：5

2

作者 王正新 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1120-1128,共9页

针对现有变权缓冲算子简单的结构导致其不能充分利用系统行为信息的问题,基于新信息优先原理,构造一类带有权重调节因子的全信息变权弱化缓冲算子和强化缓冲算子.考虑到权重调节因子与预测误差之间的非线性关系,以平均预测误差最小化为... 针对现有变权缓冲算子简单的结构导致其不能充分利用系统行为信息的问题,基于新信息优先原理,构造一类带有权重调节因子的全信息变权弱化缓冲算子和强化缓冲算子.考虑到权重调节因子与预测误差之间的非线性关系,以平均预测误差最小化为优化目标,应用遗传算法在(0,1)区间内搜索权重调节因子的最优值.以我国工业企业总产值和浙江省外商直接投资预测问题为例,分别验证了全信息变权弱化缓冲算子和强化缓冲算子处理小样本扰动数据建模问题的有效性.结果表明:全信息变权缓冲算子对序列的作用过程体现了新信息优先原理,通过优化权重调节因子能够有效地控制算子作用强度,且对冲击扰动系统的预测能力优于传统的高阶缓冲算子. 展开更多

关键词 灰色系统 新信息优先 变权缓冲算子 作用强度 经济预测

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重构背景值双变权GM(1,1)中长期预测模型构建

3

作者 王彤 张凯 +4 位作者 杨军 刘瑞 张浩祥 周晓 涂杰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第7期46-50,共5页

为了解决传统GM(1,1)模型在中长期预测中存在的局限性和较大偏差问题,提高模型预测精度,拓宽其应用范围,结合全信息变权弱化缓冲算子、全信息加权平均法、Newton-Cotes公式和三次牛顿插值公式,从原始数据变换、背景值重构、初始条件优化... 为了解决传统GM(1,1)模型在中长期预测中存在的局限性和较大偏差问题,提高模型预测精度,拓宽其应用范围,结合全信息变权弱化缓冲算子、全信息加权平均法、Newton-Cotes公式和三次牛顿插值公式,从原始数据变换、背景值重构、初始条件优化3个方面对传统GM(1,1)模型进行改进,建立了重构背景值双变权GM(1,1)中长期预测模型。用西安市年供水量统计数据对模型进行精度检验与分析,结果表明精度检验等级为一级,具有很好的预测精度,可用于西安市年供水量的预测。 展开更多

关键词 GM(1 1)模型 变权弱化缓冲算子 加权平均法 中长期预测模型

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基于改进的变权缓冲灰色模型在沉降预测中的应用 被引量：3

4

作者 王德法 刘镇瑜 +1 位作者 雒亿平 朱梦雲 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第13期5677-5684,共8页

针对灰色模型在中后期沉降预测中的精度问题,提出了单、双权幂函数弱化缓冲算子,并结合变权背景值建立改进的变权缓冲GM(1,1)模型。证明了新算子能提高光滑性、缩小级比偏差,实现对原始沉降数据的预处理。对于模型中的权值采用以还原值... 针对灰色模型在中后期沉降预测中的精度问题,提出了单、双权幂函数弱化缓冲算子,并结合变权背景值建立改进的变权缓冲GM(1,1)模型。证明了新算子能提高光滑性、缩小级比偏差,实现对原始沉降数据的预处理。对于模型中的权值采用以还原值与原始值平均相对误差最小为目标的粒子群优化算法确定。最后,以高填方机场地表沉降数据预测为例,验证所提改进模型的有效性。结果表明:新算子能够有效弱化沉降序列受到的冲击扰动影响,结合变权背景值能显著提高灰色模型在中后期沉降预测中的精度。此外,对新算子的权值进行限定后,可得到两种不同的变权弱化缓冲算子。 展开更多

关键词 变权缓冲GM(1 1)模型 变权弱化缓冲算子 变权背景值 粒子群算法 沉降预测

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基于熵权法优化组合的PSO-SVR-NGM边坡位移预测 被引量：1

5

作者 李晴文 裴华富 +1 位作者 宋怀博 朱鸿鹄 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期949-958,共10页

基于边坡监测数据建立数学模型,是边坡变形和稳定性分析的重要方法。但是单一预测模型的形式和应用范围具有一定的确定性,不同模型对数据的利用程度也有所差别,往往不能充分运用已知信息,导致模型精度不高,适用性不强。针对单一预测模... 基于边坡监测数据建立数学模型,是边坡变形和稳定性分析的重要方法。但是单一预测模型的形式和应用范围具有一定的确定性,不同模型对数据的利用程度也有所差别,往往不能充分运用已知信息,导致模型精度不高,适用性不强。针对单一预测模型存在的问题,提出一种基于熵权法的PSO-SVR-NGM优化组合模型。该模型结合高精度变权缓冲NGM(1,1,k,c)模型和PSO-SVR模型,能够减小单一预测模型的误差,大幅度提高预测精度。首先通过引入变权缓冲算子λ和背景值权重系数η、κ改进无偏NGM(1,1,k,c)模型,构建新的3参数变权缓冲NGM(1,1,k,c)模型。结合最大灰色关联度和最小平均相对拟合误差重新构造粒子群算法的适应度函数,利用改进的粒子群算法对提出的变权缓冲模型进行搜索寻优,确定最佳的参数组合。然后通过熵权法对改进的变权缓冲NGM(1,1,k,c)模型和PSO-SVR模型进行赋权建立优化组合模型。最后,将该组合模型应用于3个不同变形特征的边坡工程中,并与其他单一模型进行对比分析。结果表明,相对于单一模型,本文所提出的组合模型的拟合和预测误差较小,与原始位移数据的相关性较好,能够更真实地反映边坡变形规律,具有较强的工程适应性。同时组合模型的提出与发展也促进了单一模型的优化改进,为解决实际工程问题提供了良好的思路。 展开更多

关键词 变权缓冲算子 变权缓冲NGM(1 1 k c)模型 粒子群优化 支持向量机 熵权法

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调和变权缓冲算子及其作用强度比较 被引量：5

6

作者 李雪梅 党耀国 王正新 《系统工程理论与实践》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2012年第11期2486-2492,共7页

针对传统缓冲算子不能实现作用强度的微调.从而导致缓冲作用效果过强或过弱的问题.构造了调和变权弱化缓冲算子(VWHWBO)和调和变权强化缓冲算子(VWHSBO).研究了该类缓冲算子调节度与可变权重之间的关系,比较了调和交权缓冲算子与算术变... 针对传统缓冲算子不能实现作用强度的微调.从而导致缓冲作用效果过强或过弱的问题.构造了调和变权弱化缓冲算子(VWHWBO)和调和变权强化缓冲算子(VWHSBO).研究了该类缓冲算子调节度与可变权重之间的关系,比较了调和交权缓冲算子与算术变权缓冲算子、几何变权缓冲算子的作用强度,并探讨了该类缓冲算子的优化问题.结果表明,该类缓冲算子对序列的调节度是可变权重的单调增函数,在控制作用强度方面的灵活性要明显优于传统缓冲算子:算术变权缓冲算子、几何变权缓冲算子与调和变权缓冲算子的弱化算子和强化算子的作用强度都是依次递减的.最后,以我国能源消费总量的预测问题为例验证了调和变权缓冲算子的有效性与优越性,以及三算子的作用强度. 展开更多

关键词 灰色系统 变权缓冲算子 调和变权缓冲算子 可变权重 缓冲算子作用强度

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基于改进灰色模型的石河子市需水量预测 被引量：6

7

作者 吴凡 陈伏龙 +2 位作者 张志君 龙爱华 何新林 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第3期76-82,共7页

针对城市需水预测原始序列波动性大、两阶段弱化缓冲算子的灰色模型对序列预处理强度难以把控的问题,在建模过程中引入变权弱化缓冲算子,通过研究人员的定性分析确定权重,实现对算子作用强度的控制,从而提高模型预测的精度。基于石河子... 针对城市需水预测原始序列波动性大、两阶段弱化缓冲算子的灰色模型对序列预处理强度难以把控的问题,在建模过程中引入变权弱化缓冲算子,通过研究人员的定性分析确定权重,实现对算子作用强度的控制,从而提高模型预测的精度。基于石河子市2011-2018年用水统计资料,分别建立了传统的灰色模型、二阶弱化缓冲算子的灰色模型、变权弱化缓冲算子的灰色模型,并结合指标分析法对城市需水量进行了预测。结果表明:改进后的模型较其他两种模型精度有所提高,并能在后续的预测中保持其稳定性和精度,与指标分析法预测结果差距小。石河子市需水量预测研究可为区域水资源规划与调度提供可靠的科学依据。 展开更多

关键词 灰色模型 需水量预测 变权弱化缓冲算子 指标分析法 石河子市

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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 被引量：4

8

作者 王江荣 刘硕 靳存程 《数学的实践与认识》 北大核心 2020年第7期90-96,共7页

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... 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. 展开更多

关键词 能源消耗 变权缓冲算子 遗传算法 灰色模型G(1 1) 预测

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GM(1,1)模型的优化与应用 被引量：4

9

作者 张鹏 李颖男 《太原师范学院学报（自然科学版）》 2021年第4期14-19,54,共7页

由于GM(1,1)模型自身的特性,该模型经常出现预测误差过大,甚至完全失灵的状况.为此引进调和变权缓冲算子作用于原始数据序列,以期提高原始数据序列的光滑度,对GM(1,1)模型的背景值和时间响应函数进行优化,将优化后的GM(1,1)模型应用于... 由于GM(1,1)模型自身的特性,该模型经常出现预测误差过大,甚至完全失灵的状况.为此引进调和变权缓冲算子作用于原始数据序列,以期提高原始数据序列的光滑度,对GM(1,1)模型的背景值和时间响应函数进行优化,将优化后的GM(1,1)模型应用于太原市旅游人数的预测研究中.通过对比优化模型与传统模型的平均预测误差值,说明优化的有效性. 展开更多

关键词 GM(1 1)模型 调和变权缓冲算子 背景值 时间响应函数

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混合灰色预测模型HGM(1,1) 被引量：2

10

作者 适越通 秦华 +1 位作者 白成昊 刘子祥 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第3期82-86,共5页

研究了现有的传统GM(1,1)(简称GM(1,1))、基于缓冲算子和时间响应函数优化的GM(1,1)、首输入GM(1,1)(简称FGM(1,1))、变权缓冲GM(1,1)(简称VWGM),针对它们存在的问题,提出了一种新的预测模型——混合GM(1,1)(Hybrid GM(1,1),简称HGM(1,... 研究了现有的传统GM(1,1)(简称GM(1,1))、基于缓冲算子和时间响应函数优化的GM(1,1)、首输入GM(1,1)(简称FGM(1,1))、变权缓冲GM(1,1)(简称VWGM),针对它们存在的问题,提出了一种新的预测模型——混合GM(1,1)(Hybrid GM(1,1),简称HGM(1,1))。该模型引入了粒子群优化算法、变权缓冲算子以及FMG(1,1)模型,并以拟合值与实际值的灰色关联度最大为目标进行参数优选。结果显示,改进后的模型增强了适应性,能够充分利用原始数据信息,提高模型的预测精度,并更好地处理灰色数据。该模型可用于实验数据处理、环境管理、资源管理、城市规划等领域。 展开更多

关键词 灰色预测 GM(1 1) FGM(1 1) 粒子群算法 变权缓冲算子

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基于人工蜂群算法的中长期煤矿电力系统负荷预测 被引量：1

11

作者 陈朝锋 《煤矿机电》 2018年第6期38-41,44,共5页

为提高中长期煤矿电力负荷预测的精度,将人工蜂群算法与灰色预测模型相结合,建立了改进的灰色预测模型。定义灰色预测模型中的变权缓冲的可变权重系数和背景值生成权重系数为蜂群搜索路径,以预测值与实际值的灰色关联度为目标函数,通过... 为提高中长期煤矿电力负荷预测的精度,将人工蜂群算法与灰色预测模型相结合,建立了改进的灰色预测模型。定义灰色预测模型中的变权缓冲的可变权重系数和背景值生成权重系数为蜂群搜索路径,以预测值与实际值的灰色关联度为目标函数,通过模仿蜜蜂采蜜行为在搜索范围内找出最大目标函数值的位置,通过灰色模型计算得到负荷预测值。最后利用MATLAB R2012a仿真和传统的灰色预测模型相比,得出该模型预测的误差更小,利用MATLAB R2012a仿真不仅提高了负荷预测精度,而且证明了改进后的方法是有效的、可行的。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 灰色模型 变权缓冲算子 负荷预测

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基于双变权缓冲算子的多变量灰色电量预测 被引量：1

12

作者 邓裕文 胡资斌 《黑龙江电力》 CAS 2015年第6期515-519,共5页

针对多变量灰色模型预测电力系统用电量的局限性问题,笔者根据变量与预测精度之间的关系,借助双变权缓冲算子对初始变量进行预处理,建立了基于双变权缓冲算子的多变量灰色模型,采用粒子群算法配置该模型的全局最优参数,并将该模型用于... 针对多变量灰色模型预测电力系统用电量的局限性问题,笔者根据变量与预测精度之间的关系,借助双变权缓冲算子对初始变量进行预处理,建立了基于双变权缓冲算子的多变量灰色模型,采用粒子群算法配置该模型的全局最优参数,并将该模型用于算例分析。分析结果表明,基于双变权缓冲算子的多变量灰色模型在中长期电量预测中,其预测精度和稳定性能优于传统多变量模型。 展开更多

关键词 双变权缓冲算子 稳定性能 多变量灰色预测 粒子群算法

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几何变权缓冲算子及其作用强度研究 被引量：12

13

作者 张庆 刘思峰 +1 位作者 王正新 党耀国 《系统工程》 CSCD 北大核心 2009年第10期113-117,共5页

针对传统缓冲算子不能实现作用强度的微调,从而导致缓冲作用效果过强或过弱的问题,构造了几何变权弱化缓冲算子(VWGWBO)和几何变权强化缓冲算子(VWGSBO),研究了该类缓冲算子调节度与可变权重之间的关系,并利用遗传算法探讨该类缓冲算子... 针对传统缓冲算子不能实现作用强度的微调,从而导致缓冲作用效果过强或过弱的问题,构造了几何变权弱化缓冲算子(VWGWBO)和几何变权强化缓冲算子(VWGSBO),研究了该类缓冲算子调节度与可变权重之间的关系,并利用遗传算法探讨该类缓冲算子的优化问题。结果表明,该类缓冲算子对序列的调节度与可变权重同方向变化,在控制作用强度方面的灵活性要明显优于传统缓冲算子。最后,以我国能源消费总量的预测问题为例验证了几何变权缓冲算子的有效性与优越性。 展开更多

关键词 灰色系统 变权缓冲算子 几何变权缓冲算子 可变权重 预测

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冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用下早龄期混凝土强度演变及预测模型研究

14

作者 张学鹏 张戎令 +3 位作者 杨斌 肖鹏震 王小平 龙朝飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期205-213,共9页

为了研究冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用对早龄期混凝土力学性能的影响,基于新疆若羌地区实际环境条件,对三种水胶比的早龄期混凝土分别进行冻融循环、硫酸盐腐蚀、冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用工况下的耐久性试验,分析不同环境作用工况与水胶比... 为了研究冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用对早龄期混凝土力学性能的影响,基于新疆若羌地区实际环境条件,对三种水胶比的早龄期混凝土分别进行冻融循环、硫酸盐腐蚀、冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用工况下的耐久性试验,分析不同环境作用工况与水胶比交互作用下早龄期混凝土强度经时演变规律和作用机制。同时,基于灰色系统理论与遗传算法,建立早龄期混凝土强度的变权缓冲GM(1,1)模型。研究结果表明:同环境作用工况下,随冻融循环次数增加,早龄期混凝土抗蚀系数均出现先增大后减小的变化规律,并且在腐蚀终期,水胶比与早龄期混凝土抗蚀系数呈负相关。在同水胶比条件下,相较于单一冻融循环工况,冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用工况对早龄期混凝土抗蚀系数终值的影响程度更高。早龄期混凝土强度预测模型的最大平均预测误差仅为1.893%,具有较好的预测精度,可为寒冷、盐渍土地区混凝土结构服役状态评估提供参考;通过预测模型对不同环境作用工况下早龄期混凝土进行耐久性评估,可知:冻融循环作用下,0.26、0.32、0.38水胶比的早龄期混凝土预测服役寿命分别是75.3 a、24.6 a、15.3 a,而在冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用工况下,同水胶比下早龄期混凝土预测服役寿命缩短至30.7 a、22 a、12.7 a。 展开更多

关键词 冻融-硫酸盐腐蚀耦合 早龄期混凝土 强度演变规律 遗传算法 变权缓冲GM(1 1)

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