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《东华理工大学》 2017年
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改进的灰色预测模型及其在测绘数据处理中的应用

周一帆  
【摘要】:科学的预测是指在分析过去资料的基础上对未来发展变化趋势形成较为客观反映,科学的预测是预测的根本目的和主要任务。在现有的众多预测方法中,灰色预测模型以它建模需要的样本少、计算量小且适应性强等特点,已被广泛应用到各个领域。尽管灰色预测建模技术经过30多年的发展已取得了一些可喜的研究成果,但作为一门学科,其理论体系还有待于进一步丰富和完善,本文通过深入分析影响灰色预测模型精度的因素,对模型进行了改进和优化,其主要工作包括以下几个方面:(1)针对GM(1,1)模型初始条件的最优化问题,推导得出了一种新的最优初始条件求解算法,即把对最优初始条件选择问题转化为求最优的C值,经过两次运用最小二乘法求出满足误差平方和最小的C值,通过算例分析表明,文中的算法不仅有较高的精度,而且简单直观,运行效率高,更有利于程序实现。(2)针对灰色GM(1,1)模型参数估计采用最小二乘法抗差能力不强,以及原始数据含少量粗差时影响到累加生成的数据进而可能导致参数估计偏差较大,提出对原始数据直接应用具有较强稳健性的最小一乘来估计参数,将非线性的还原函数进行线性化后通过利用线性规划的思想来估计参数。实验结果表明,本文提出的算法具有较强的稳健性,更适合本身呈指数变化规律序列混入粗差时的参数估计。(3)通过分析GM(1,1)和PGM(1,1)模型在参数求解过程中构造的背景值的缺陷,对不同的时刻引入不同的加权背景值参数,同时结合灰色非线性模型和粒子权算法以进一步提高模型的预测精度,从而建立了基于粒子群算法和加权灰色组合的PSO-GM模型,通过理论分析和实例验证了新模型的可靠性和实用性。(4)构建了基于双变权缓冲算子的GM(1,1)模型,将变权弱化缓冲算子和基于加权的背景值相结合同时优化传统GM(1,1)模型,并将其应用到北斗卫星钟差短期预报,有效改善了传统GM(1,1)模型的预报精度,拓展了模型的适用范围。(5)针对传统多变量MGM(1,n)模型在参数求解中取累加值的紧邻均值作为背景值的缺陷,对相关联的每个点赋不同的权值构造背景值,并通过遗传算法寻优满足误差平方和最小的一组权值,算例结果表明优化的模型相比传统模型精度有较大的提高。
【学位授予单位】:东华理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P20;N941.5

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周一帆;鲁铁定;王奉伟;吴定邦;;灰色预测模型初始条件求解的优化解法[J];测绘科学;2017年09期
2 吴开岩;张献州;马龙;罗烈;张拯;喻巧;;基于多元整体最小二乘优化的多点灰色动态变形分析模型[J];大地测量与地球动力学;2016年08期
3 周一帆;鲁铁定;吴定邦;;基于非线性最小一乘GM(1,1)模型研究[J];东华理工大学学报(自然科学版);2016年S1期
4 周佩元;杜兰;路余;方善传;张中凯;杨力;;多星定轨条件下北斗卫星钟差的周期性变化[J];测绘学报;2015年12期
5 王奉伟;周世健;周清;陆培鹤;;三重加权变形监测预测模型及应用[J];测绘科学;2016年04期
6 李世贵;易庆林;吴娟娟;杨巧佳;胡大儒;;背景值优化的多点灰色模型在滑坡变形预测中的应用[J];中国地质灾害与防治学报;2015年02期
7 党耀国;王俊杰;康文芳;;灰色预测技术研究进展综述[J];上海电机学院学报;2015年01期
8 王康;周世健;;初始条件改进全概括灰色预测模型研究[J];测绘科学;2014年12期
9 王高峰;孙秀娟;孙向东;高幼龙;王洪德;乐琪浪;史学磊;;动态多变量灰色模型在危岩变形预测中的应用[J];河海大学学报(自然科学版);2014年06期
10 王宝强;崔伟杰;温毓繁;张栋梁;张林海;;PSO-GM模型在拱坝变形预报中的应用[J];三峡大学学报(自然科学版);2014年05期
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1 曾柯方;几种灰预测模型的参数辨识与优化方法研究[D];西华师范大学;2015年
2 卢懿;灰色预测模型的研究及其应用[D];浙江理工大学;2014年
3 王忠桃;灰色预测模型相关技术研究[D];西南交通大学;2008年
4 尹逊震;灰色模型的改进及其应用[D];南京信息工程大学;2007年
5 郭文杰;基于灰色系统理论的深基坑边坡稳定性研究[D];华中科技大学;2006年
【共引文献】
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1 周一帆;鲁铁定;吴定邦;;PSO-GM(1,1,N,p,ξ)模型在变形预测中的应用[J];大地测量与地球动力学;2017年07期
2 王宇谱;吕志平;李林阳;翟树峰;;GPS BLOCK IIF星载原子钟长期性能分析[J];天文学报;2017年03期
3 余庆丰;戴强;;基于灰色预测模型的卫星测控系统维护需求分析[J];温州职业技术学院学报;2017年02期
4 王宇谱;陈正生;李伟杰;向民志;;BDS卫星钟差短期预报性能分析[J];大地测量与地球动力学;2017年05期
5 池其才;周世健;王奉伟;;非等间隔灰色预测模型的二次优化[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2017年05期
6 吕继兵;;多变量残差修正的灰色模型在建筑物沉降预测中的应用[J];黑龙江工程学院学报;2017年02期
7 周一帆;鲁铁定;王奉伟;吴定邦;;灰色预测模型初始条件求解的优化解法[J];测绘科学;2017年09期
8 崔栋歌;宋宪伟;胡志勇;;新陈代谢GM(1,1)模型在地铁基坑变形预测中的应用[J];大众科技;2017年02期
9 王宇谱;吕志平;王宁;;BDS星载原子钟长期性能分析[J];测绘学报;2017年02期
10 张善廷;杜超;李勇;;灰色-时序组合模型在地表变形预测中的应用[J];测绘与空间地理信息;2017年01期
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1 贾英锋;嵌入式多功能磨加工主动量仪控制器关键技术研究[D];郑州大学;2017年
2 周一帆;改进的灰色预测模型及其在测绘数据处理中的应用[D];东华理工大学;2017年
3 周敏;半参数模型的若干问题探讨[D];东华理工大学;2017年
4 于亭亭;人口预期寿命的影响因素分析及预测[D];首都经济贸易大学;2017年
5 朱玉娟;运输航空公司用能规划目标预测方法研究[D];中国民航大学;2017年
6 丁峰;人体步态实时跟踪关键技术研究[D];山东大学;2017年
7 孟祥勇;基于灰色误差神经网络的热电厂燃炉系统故障预测应用研究[D];青岛科技大学;2017年
8 杨玉珍;福建省耕地生态安全评价及其与经济的协调发展研究[D];福建农林大学;2017年
9 蒋军;曼家寨露天矿东帮含断层岩质边坡稳定性研究[D];昆明理工大学;2017年
10 魏坤鹏;灰色预测和聚类融合理论在水质检测控制中的应用[D];天津工业大学;2017年
【二级参考文献】
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1 王奉伟;周世健;周清;陆培鹤;;三重加权变形监测预测模型及应用[J];测绘科学;2016年04期
2 党耀国;王俊杰;康文芳;;灰色预测技术研究进展综述[J];上海电机学院学报;2015年01期
3 明祖涛;刘军;夏力;黄文华;;改进的灰色模型在高铁沉降预测中的应用[J];测绘科学;2015年04期
4 王康;周世健;;初始条件改进全概括灰色预测模型研究[J];测绘科学;2014年12期
5 刘伟平;郝金明;李建文;陈明剑;;多GNSS融合的北斗卫星精密定轨[J];测绘学报;2014年11期
6 郭晓君;刘思峰;方志耕;周伟杰;;灰色GM(1,1,t~α)模型与自忆性原理的耦合及应用[J];控制与决策;2014年08期
7 王正新;;时变参数GM(1,1)幂模型及其应用[J];控制与决策;2014年10期
8 李希灿;袁征;张广波;程述汉;;GM(1,1,β)灰微分方程的若干性质[J];系统工程理论与实践;2014年05期
9 冯健;花向红;王刘准;;整体最小二乘的GM(1,n)模型在高铁中的应用研究[J];测绘地理信息;2014年01期
10 王正新;;基于傅立叶级数的小样本振荡序列灰色预测方法[J];控制与决策;2014年02期
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1 王正新;GM(1,1)模型的特性与优化研究[D];南京航空航天大学;2007年
2 罗毅;基于灰色理论与广义回归神经网络的客运量预测模型研究[D];西南交通大学;2007年
3 陈春;灰色系统理论在堤防岸坡稳定性分析中的应用[D];广西大学;2004年
4 李晓敏;建筑工程质量分析及灰色系统理论的应用[D];辽宁工程技术大学;2002年
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3 杨桂元,唐小我;对预测模型质量评价的方法探讨[J];中国软科学;1998年11期
4 鲍祥霖;一个新的销量预测模型[J];系统工程理论方法应用;2000年01期
5 徐家湛;灰色预测模型在经济数列预测中的应用[J];北京统计;2004年06期
6 马丽萍,褚立国;试论平均预测模型假设[J];内蒙古科技与经济;2004年14期
7 葛菊红;化存才;;“平移序列”的灰色预测模型及其在国庆黄金周中的应用[J];云南大学学报(自然科学版);2006年S1期
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1 张晓晞;;全球煤炭产量的灰色预测模型[A];中国现场统计研究会第十三届学术年会论文集[C];2007年
2 鄢小彬;肖新平;;基于灰色马尔可夫模型的煤矿安全预测[A];第九届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2007年
3 罗荣桂;黄敏镁;;基于自适应神经模糊推理系统的服务业发展预测模型[A];Well-off Society Strategies and Systems Engineering--Proceedings of the 13th Annual Conference of System Engineering Society of China[C];2004年
4 王亮;刘豹;徐德民;;预测模型的选择及其智能化实现[A];科学决策与系统工程——中国系统工程学会第六次年会论文集[C];1990年
5 肖健华;吴今培;;基于支持向量机的预测模型及应用[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
6 李阳旭;邓辉文;;一种新的企业市场预测模型及其比较研究[A];2004年中国管理科学学术会议论文集[C];2004年
7 马志元;;城市区域经济、人口、能源、环境综合系统预测模型及应用[A];中国城市建设与环境保护实践——城市建设与环境保护学术研讨会论文集[C];1997年
8 李兆芹;姚克敏;;一种新的疾病发病率预测模型研究[A];首届长三角气象科技论坛论文集[C];2004年
9 李兆芹;姚克敏;;一种新的疾病发病率预测模型研究[A];首届长三角科技论坛——气象科技发展论坛论文集[C];2004年
10 肖会敏;樊为刚;;基于神经网络的粮食产量预测模型[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
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1 刘庆;“预测模型”要缓行[N];网络世界;2006年
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3 南方日报记者 彭琳 实习生 周鹏程;预测世界杯之外 大数据还能做什么[N];南方日报;2014年
4 本报记者 张超;预测模型:推算SARS起落潮[N];科技日报;2003年
5 本报记者 段佳;机器“品肉师”替您“尝鲜”[N];大众科技报;2010年
6 BMC首席IT技术官 Mahendra Durai IDC顾问 Eric Hatcher Randy Perry;预测智能:管理复杂基础架构的锁钥[N];中国计算机报;2010年
7 张琳 赵伟;巧用Excel构建利润预测模型[N];财会信报;2007年
8 杨宜勇(作者为国家发改委经济研究所副所长);发挥信息化对就业的“增补效应”[N];第一财经日报;2005年
9 本报记者 汤浔芳 实习记者 董文萍;“孵化器”模式:大数据的垂直运营样本[N];21世纪经济报道;2014年
10 本报记者 安丰;深部找矿的探镜[N];中国国土资源报;2006年
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1 师懿;城市交通规划环评中空气污染预测模型研究[D];中国地质大学;2015年
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5 白云鹏;华法林稳态剂量预测模型在瓣膜置换术后抗凝治疗中的应用[D];天津医科大学;2016年
6 孙鹏;风电机组状态异常辨识广义模型与运行风险评估方法研究[D];重庆大学;2016年
7 马新;基于灰色系统与核方法的油藏动态预测方法研究[D];西南石油大学;2016年
8 付中涛;基于切削力预测模型的复杂曲面铣削进给速度优化研究[D];华中科技大学;2015年
9 王慧;胸外科患者术后慢性疼痛预测模型的建立[D];北京协和医学院;2014年
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2 刘冰;基于神经网络的纤维热磨过程能耗预测模型的研究[D];东北林业大学;2015年
3 张念;铁路轨道几何不平顺趋势预测的关键算法研究[D];西南交通大学;2015年
4 田振伟;城市能源预测模型的研究与应用[D];昆明理工大学;2015年
5 吴迪;基于模糊决策树算法的安全库存量预测模型[D];中国地质大学(北京);2015年
6 齐雯;采用灰色预测模型改进的HHT算法在故障诊断中的应用[D];华南理工大学;2015年
7 王萍;膀胱癌遗传分数的计算及发病风险预测模型的构建[D];复旦大学;2013年
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9 熊盛华;基于BP神经网络的混合预测模型的实例研究[D];兰州大学;2015年
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