非等间距GM(1,1)幂模型及其工程应用
2012-08-18王正新党耀国刘思峰
中国工程科学 2012年7期
王正新,党耀国,刘思峰
(1.浙江财经学院经济与国际贸易学院,杭州 310018;2.南京航空航天大学经济与管理学院,南京 210016)
1 前言
近年来,灰色系统预测方法[1,2]被广泛应用于非等间距序列的建模与预测,其应用范围主要集中在建筑物变形[3,4]、材料实验[5,6]、岩石力学[7]、资源勘探[8]等工程领域。由于灰建模不需要大量样本数据就能建模预测,且建模过程简单、易于操作,在小样本序列的短期预测中具有独特的优势,经典灰色预测模型同样具有较高的工程应用价值[9,10]。现有的非等间距灰色预测模型主要是经典GM(1,1)模型和灰色Verhulst模型的简单推广,模型改进主要集中在背景值的优化。邓聚龙教授在分析非等间距序列的灰导数及其背景值的基础上,提出了非等间距 GM(1,1)模型[11]。文献[12] 利用文献[13] 优化的背景值构建非等间距GM(1,1)模型,其建模精度高于直接建模法。文献[14] 则将具有最优背景值[15]的 GM(1,1)模型拓展为非等间距模型,获得了较高的预测精度。文献[4] 则通过优化非等间距灰色Verhulst模型的背景值,改善传统建模方法的模拟和预测精度。
GM(1,1)幂模型[1]是一种重要的非线性灰色模型,可以通过寻找与实际数据最匹配的幂指数,从而使得模型能够较好地反映数据的非线性特征。但是自从邓聚龙教授提出该模型以来,人们对它的关注甚少。笔者在文献[16] 中首次提出了经典GM(1,1)幂模型的求解方法,研究了模型解的性质。目前,经典GM(1,1)幂模型还难以被应用到工程中大量存在的非等间距序列的建模中。……
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