基于灰色关联分析和支持向量回归机组合模型的 我国畜产品消费量预测

我国是畜产品生产消费的大国。随着畜产品种类的日益丰富, 畜产品消费结构也悄然变化, 为了避免市场 供需失衡, 研究预测我国畜产品消费量对引导制定较为合理的生产计划有着十分重要的意义。基于此, 构建了基于 灰色关联分析和支持向量回归机的畜产品消费量组合预测模型。灰色关联分析为组合预测提供了选取单项预测模 型的依据, 确保了参与组合预测的单项预测模型的质量, 支持向量回归机以其良好的学习泛化能力用于组合预测中, 可以对复杂环境下的事物做出较为准确的预测。在上述理论与方法研究的基础上, 将基于灰色关联分析和支持向 量回归机的组合预测模型综合应用于我国猪肉消费量的预测实践中, 通过实验结果比较分析, 验证了研究成果的 有效性。     

基于支持向量机的不等时距灰色组合预测模型

建立了一种基于支持向量机的不等时距灰色组合预测模型.利用各种不等时距灰色模型的预测结果作为支持向量机的输入,实测值作为支持向量机的输出,并采用LS-SVM回归算法和高斯核函数对支持向量机进行训练,利用训练好的支持向量机即可进行组合预测.该模型兼具灰色模型所需原始数据少、建模简单、运算方便的优势和最小二乘支持向量机具有泛化能力强、非线性拟合性好、小样本等特性,弥补了单一不等时距预测模型的不足,避免了神经网络组合预测易于陷入局部最优的弱点.模型结构简单、实用,仿真结果验证了其有效性.     

基于支持向量机回归的NDVI组合预测模型

对2004年到2015年3~10月的MODIS NDVI数据建立时间序列,并利用同期的温度、降水数据做回归因子,采用支持向量机回归模型建立NDVI短期预测模型.首先用网格搜索法,遗传算法,粒子群算法对模型参数进行优化选择,然后用得到的最佳参数分别训练支持向量机,拟合结果显示网格搜索法是本实验数据的最佳优化算法.使用基于网格搜索法的支持向量机回归模型从2个角度建立了NDVI的单项预测模型,对2个单项模型做线性组合并计算最优权重系数,实验结果表明组合模型可以有效预测NDVI.     

基于支持向量机的交通流组合预测模型

根据天津市某路口的历史数据,采用目前流行的历史平均模型、RBF神经网络、灰色预测法分别建立了天津市某路口交通流量的单项预测模型,然后利用支持向量机模型对多个单项预测模型结果进行了组合预测,以作为其最终的预测值.计算结果表明,采用非线性组合方法比采用单一预测方法的预测精度有了进一步的提高,比较适合交通流预测.     

基于SVM的瓦斯涌出量非线性组合预测方法

为了提高矿井瓦斯涌出量的预测精度,提出了一种基于支持向量机(SVM)的瓦斯涌出量非线性组合预测方法.该方法应用结构化风险最小化准则且具有在全局意义上逼近任意非线性函数特性的SVM,建立了一个多输入单输出的瓦斯涌出量非线性组合预测模型,通过样本学习和平均绝对百分比误差最小原则确定预测模型的参数,对双曲线回归、指数回归和灰色预测方法得到的3个不同的单项预测数据进行非线性组合作为最终预测结果.结果表明,该方法的平均绝对误差为6.92%,均方根误差为0.93 m3/t,其预测精度明显优于各个单项预测结果,大幅降低了预测风险,为提高瓦斯涌出量预测精度提供了一条新途径.     

基于遗传支持向量机的多维灰色变形预测模型研究

多维灰色模型适合对多因素影响下的贫信息系统问题进行建模,但对多因素影响下的非线性变形系统建模和预测精不高,针对该问题进行分析研究.利用支持向量机算法建立多维灰色变形预测模型的残差与变形影响因素之间的非线性关系,对多维灰色变形预测模型的残差进行预测,并与多维灰色变形预测模型相加,对多维灰色变形预测模型进行修正,构建基于支持向量机的多维灰色变形预测模型.利用遗传算法优化支持向量机模型参数,提高支持向量机建模精度.该方法较好地解决了多维灰色变形预测模型精度不高的问题.把该模型应用于大坝变形预测,并与多种传统变形预测方法进行对比,结果证实该方法有效提高多维灰色变形预测模型的精度,且新模型精度远优于传统方法,是一种新的有效的变形预测模型.     

隧道围岩变形的组合预测研究

为了提高在隧道的施工过程中对围岩变形预测的精度,以实测典型断面围岩变形为研究对象,探讨了多项式模型、BP神经网络模型和最小二乘支持向量机模型的特点和适用性,其中最小二乘支持向量机是基于SVM演变而来的一种模型,在预测方面有较好的有效性和优越性,用单项预测模型进行预测时可优先考虑该模型.但在实际工程中隧道围岩变形受时间和空间效应影响,仅用一种单项预测模型进行预测时预测风险较大,据此引入组合预测的思想,以权重平均法、误差平方和倒数法、最优变权重组合法确定权重系数建立组合预测模型并进行验证和比较.结果表明:组合预测模型能够降低对较差单项预测模型的敏感度,提高预测的精度和可靠度,构建的最优变权重组合预测模型的预测结果理想,模型稳定好,在实际工程中具有较好的应用价值.     

基于PSO-WSVR的短期水质预测模型研究

针对传统方法很难建立精确的非线性水质预测模型的情况,提出了基于粒子群优化加权支持向量回归机(PSO-WSVR)的水质短期预测模型.在建模过程中,根据各样本重要性的差异,给各个样本的惩罚系数赋予不同权重,改进了标准支持向量回归机算法,克服了标准支持向量回归算法因不同样本均采用相同权重造成预测精度低的问题,并采用粒子群优化算法对加权支持向量回归机参数组合进行自适应优化,模型收敛速度明显加快.运用PSO-WSVR模型对江苏宜兴市集约化河蟹养殖池塘水质进行预测,与标准支持向量回归机和BP神经网络对比分析.结果表明,该模型性能可靠、泛化能力强,预测精度高,为集约化水产养殖水质短期预测提供了一种新思路.     

蚁群算法分配权重的燃气日负荷组合预测模型

为适应城镇燃气日负荷随机性和多变性的特点,克服特定时刻单一负荷预测模型存在实际应用局限性的问题,将5种评价准则用于组合预测前剔除冗余模型,提出了一种建立变全重组合预测模型的方法,通过蚁群算法确定分配权重的组合预测模型,使得在一个时段上的燃气日负荷预测精度好于各单一模型.首先对包含诸多随机和模糊等不确定因素的城镇燃气日负荷时变系统和各预测模型特点进行分析;然后确定岭回归分析(Ridge)、差分自回归积分滑动平均模型(ARIMA)、支持向量机回归(SVR)、极端梯度提升树(XGB)共4类单项日负荷预测模型,结合城镇燃气日负荷和模型的特点,分别给出每个模型各项参数的设置和模型的输入向量;用平均相对误差、均方根误差、灰色关联度、相关系数、Theil不等系数为评价准则计算出的综合评价指标剔除冗余模型,最后建立了蚁群算法权重分配的组合预测模型.预测实例表明,蚁群算法分配权重的燃气日负荷组合预测模型长期的综合预测效果要优于任意单项模型,相比于单一模型而言,组合预测模型的稳定性和容错率更高,具备较强的泛化能力.     

基于LSTSVR的路基沉降组合预测模型

鉴于路基沉降各种单相预测模型均有其适用范围,总体预测波动性较大,精度较低,提出基于最小二乘双支持向量回归机(LSTSVR,least square twin support vector regression)的路基沉降组合预测模型。该模型的核心是根据路基沉降的发展规律及其沉降曲线的特点,选择具有S型特点的成长曲线特征的单相预测模型;以各单项预测模型预测结果作为最小二乘双支持向量回归机的输入向量,构建路基沉降组合预测模型。对比试验表明:提出方法具有更好的预测精度和稳定性。     

基于Morlet-SVR和ARIMA组合模型的网络流量预测

针对网络流量的非线性和多维度动力学特性,结合小波多尺度分析的能力,提出了基于Morlet小波核函数的支持向量机回归算法（Morlet-SVR）和自回归积分滑动平均模型（ARIMA）的组合模型预测网络流量.采用Morlet-SVR和ARIMA分别预测通过Mallat小波分解和单支重构得到的近似信号和多尺度细节信号,最后通过线性叠加得到最终预测结果.通过仿真实验分别对比分析了基于径向基核函数的支持向量机回归算法和ARIMA预测模型,通过3种误差评估得知该组合模型具有更高的预测精度.     

基于联系数的区域水资源承载力诊断指标组合预测研究

为提高区域水资源承载力诊断指标预测结果的精度和稳定性,在建立区域水资源承载力诊断指标预测的BP神经网络、多元线性回归和支持向量机模型(SVM)的基础上,建立了基于联系数的区域水资源承载力诊断指标组合预测模型(CFCN)。通过对区域水资源承载力水量要素能力表征指标的预测分析,结果表明,CFCN的预测平均误差最小(0.27%)、预测精度最高、稳定性最好,CFCN综合了BP神经网络、多元线性回归和支持向量机这3种预测方法的优势,克服了在区域可利用水量预测中BP神经网络外延性差、多元线性回归模型预测精度低、支持向量机拟合效果差的缺点,预测精度较单一的预测模型有显著提高。上述组合预测方法可为区域水资源承载力诊断指标预测提供有效的方法和技术支持。     

煤炭需求量预测的支持向量机模型

根据选择的嵌入维数，建立了基于支持向量回归的中国煤炭需求量预测模型．用1980-2002年的中国煤炭需求量构造了支持向量机的输入向量和输出向量；经过与线性核函数及Sigmoid核函数的对比，选用基于径向基函数（RBF）作为校函数，在分析预测误差和模型参数关系的基础上，选择了合适的参数；建立了多输入、单输出的支持向量机（SVM）预测模型．用检验样本与基于RBF神经网络模型的预测进行了比较，结果表明支持向量机模型在训练样本较少的情况下，仍有较高的预测精度和较强的泛化能力，证明了该模型时近期的预测是可靠的．最后用训练好的支持向量机模型很好地预测了2003-2006年我国的煤炭需求量．     

基于支持向量机的短期风速预测研究综述

介绍了支持向量机(SVM)的理论基础,从两个方面归纳了目前国内外支持向量机算法在短期风速预测应用中的现状。首先,介绍了确定性支持向量机的预测方法:使用数据挖掘算法结合支持向量机的预测模型和对核函数参数改进优化的支持向量机预测模型。其次,介绍了结合模糊、粗糙和未确知等不确定性支持向量机的预测方法。对现有支持向量机在短期风速预测的应用现状介绍后,分析了SVM核函数的选取和参数优化对预测精度影响的问题,最后展望了基于支持向量机的短期风速预测研究的前景。     

基于灰色关联支持向量机的河道预测方法

扶余油层河道预测一直被高度重视,由于扶余油层断裂复杂、岩相相变快等因素影响,常规地震属性预测河道难以达到精度的要求。针对这一薄弱的问题,利用灰色关联分析与支持向量机结合的方法,建立一套适用于复杂地质条件的河流相储层预测技术流程。以大庆油田X试验区扶余油层为例,首先对沉积单元的常规地震属性进行量纲化处理,运用灰色关联分析方法得到的各地震属性关联主因子,关联度越大,说明响应河道的属性概率就越高。在此基础上,对优选关联因子较大的属性数列进行一次累加,生成一阶累加序列,用以作为支持向量机的输入训练样本,从而完成支持向量机河道预测模型的构建。经钻井证实,基于灰色关联支持向量机预测的钻井符合率较高,并结合地震反演预测河道砂边界的优势,辅以岩心、测井、录井等资料,从而完成X试验区扶余油层沉积微相的实现。同时,后钻井进一步证实了预测河道的可靠性,成功获得工业油流井。综合研究表明,此方法用于河道预测精度较高,可作为复杂地质条件下一种较好的河道预测方法。     

灰色支持向量机在疲劳裂纹扩展预测中的应用

针对预测机械设备疲劳裂纹的扩展进程,在分析灰色预测方法和支持向量机各自的优缺点基础上,提出将二者相结合的一种新的预测模型--灰色支持向量机裂纹扩展预测模型.新模型发挥了灰色预测方法中"累加生成"的优点,弱化了原始序列中随机扰动因素的影响,增强了数据的规律性,同时避免了灰色预测方法及模型存在的理论缺陷.工程实例表明,裂纹扩展测模型较传统的GM(1,1)模型、传统支持向量机模型精度都有所提高.     

组合模型在能源需求预测的应用

为科学预测未来我国能源需求,通过文献萃取选取经济发展水平、人口规模、城市化率、产业结构和技术进步水平作为我国能源需求影响因素．运用拉开档次法计算各模型权重,构建ARIMA、多元回归、灰色GM(1,1)和支持向量回归机的组合预测模型,运用该组合模型和目前常用组合预测模型分别计算我国2005-2011年能源需求,并与实际结果进行比较,结果表明:该组合预测模型具有更高的预测精准度. 最后运用该组合模型预测2012-2020年我国能源需求,预测结果表明: 2012-2020年我国能源需求以平均3.42%的年增长率增长,2020年我国能源需求量将比2012年增加30%左右.     

一种基于灰色系统和支持向量机的预测优化模型

针对传统的灰色系统中预测模型涉及相关因素多,预测效率与精度不足等问题,结合粗糙集理论和支持向量回归机方法,提出了一种改进的预测优化算法。该模型算法首先利用属性约简技术解决影响因子不相容性问题并有效缩减了影响预测值的因子空间,降低计算的复杂性;然后采用灰色模型进行数据预测,并将预测结果作为支持向量机的输入,进而求解优化模型的预测值,最后采用1990～2010年我国人口数据对我国人口进行预测。实验结果表明该预测优化模型在预测效率和精度方面具有较好的表现。     

基于DE-BP和DE-SVM的风电功率预测研究

为提高风电功率预测精度,提出基于差分进化算法优化BP神经网络和支持向量机的组合预测方法,以进行风机发电功率预测.选取风速和风向角作为风机的影响因素.使用内蒙古某风电场实际数据对预测模型进行仿真,最终结果表明:组合预测方法比单一的BP神经网络或者支持向量机预测模型的准确性和有效性更高.     

基于WA-ABC-WLSSVR的南美白对虾工厂化育苗溶解氧预测模型

为解决传统方法水质预测精度低、鲁棒性差等问题,提出了基于小波分析(WA)、人工蜂群(ABC)优化加权最小二乘支持向量回归机(WLSSVR)的工厂化育苗溶解氧组合预测模型(WA-ABC-WLSSVR模型).该模型采用小波分析对原始非平稳溶解氧时间序列数据进行多尺度特征提取,通过加权最小二乘支持向量回归机对不同尺度下的溶解氧数据子序列分别建模,利用改进人工蜂群优化算法(ABC)对各分量序列WLSSVR模型参数进行组合优化,最后叠加各尺度下的预测结果.运用该模型对工厂化育苗溶解氧进行预测,并与BPNN、标准LSSVR、WAACO-LSSVR、WA-PSO-LSSVR等模型对比分析,结果表明,该溶解氧预测模型具有较高的预测精度和泛化能力.