系统工程理论与实践
     
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玻璃钢/复合材料  
 
2019年 39卷 10期
刊出日期 2019-10-09

论文
论文
2451 刘铠豪, 佟家栋
中国的出口扩张是否影响了健康?——基于Grossman模型的拓展分析
在全球经济复苏乏力的背景下,"逆全球化"浪潮正以不可思议的速度席卷全球,并顺势引导着我们重新审视"全球化"的益处及其隐形成本.鉴于目前并没有相关文献从理论上探讨出口扩张对健康的影响,本文以中国改革开放以来迅猛的出口扩张为背景进行了首次探索.本文构建了一个工人们与其雇主讨价还价的企业出口模型框架,厂商依据利润最大化原理选择最优的资本、劳动和原材料的投入之后,每个工人也会选择"最优的工作努力程度"使得努力的边际收益等于努力的边际成本.然后,依据Grossman健康需求模型,本文系统地探讨了由外生性原因引致的出口扩张影响工人健康的五个路径,包括工作强度,工资率,收入差距,公共服务和环境污染.最后,依据文章结论提出相应的政策建议.
2019 Vol. 39 (10): 2451-2465 [摘要] ( 119 ) [HTML 1KB] [ PDF 1131KB] ( 321 )
2466 杨开忠, 董亚宁, 顾芸
运输成本、异质性企业迁移与区域平衡发展——基于集聚与增长整合理论的研究
随着我国社会主要矛盾的转化,如何解释经济活动在空间维度的区位分布与时间维度的动态增长就成了当前面临的重要理论问题.本文基于集聚与增长整合理论,引入内生动态化运输成本影响微观异质性企业迁移机制,构建了一个分析区域交通政策影响企业空间区位选择和区域平衡发展的集聚与增长整合模型.研究发现:①较好的区际运输条件会提高异质性企业迁移门槛、降低核心区企业份额,有利于边缘区经济增长,进而缩小两区域经济差距;②较好的核心区区内运输条件会降低异质性企业迁移门槛、提高核心区企业份额、提高两区域经济增长速度,但同时会扩大两区域经济差距;③较好的边缘区区内运输条件也会降低异质性企业迁移门槛、提高核心区企业份额,但有利于边缘区经济增长,在一定范围内将会缩小区域经济差距;④加大对边缘区运输条件的改善力度将会降低异质性企业迁移门槛、提高核心区企业份额和边缘区经济增长速度,进而缩小区域经济差距.研究结果有助于科学制定区域交通政策.
2019 Vol. 39 (10): 2466-2475 [摘要] ( 79 ) [HTML 1KB] [ PDF 1296KB] ( 274 )
2476 刘震, 谢玉梅, 党耀国
基于改进GM(1,1)模型的中国脱贫攻坚进展分析
为了验证2020年中国实现现行标准下全部脱贫的可行性.本文首先建立脱贫攻坚理论模型,分析政策性扶贫的外生性影响.而后依据脱贫规律对GM(1,1)模型进行改进,构建脱贫进展预测模型,利用2012-2016年宏观数据对我国整体范围及各贫困地区的脱贫进展情况进行了分析.结果表明:无论以全国还是各贫困地区为研究对象,在2016年扶贫强度下均无法实现2020年全面脱贫的目标;当全国扶贫投入提升至2016年的1.4656~1.6840倍时,2020年全面脱贫的目标可以实现;河北、海南、云南和新疆目前主要以政策性脱贫为主,在政策帮扶之外具有明显的返贫趋势.
2019 Vol. 39 (10): 2476-2486 [摘要] ( 111 ) [HTML 1KB] [ PDF 1143KB] ( 282 )
2487 王西梅, 赵延龙, 史若诗, 包莹
基于局部波动率模型的上证50ETF期权定价研究
局部波动率模型被广泛运用于风险管理、期权定价等领域,该模型不仅可以描述波动率微笑、期限结构等实际现象,同时能保证市场的完备性.研究局部波动率模型的核心目标是对隐含波动率进行建模.本文分别通过参数法和非参数法对隐含波动率建模,不仅保证了波动率曲面的无套利性,同时给出了非参数法求解局部波动率的显式表达式,从而消除了近似误差,得到较为光滑的波动率曲面.此外,本文基于局部波动率模型对我国上证50ETF指数期权的定价进行了实证研究,分别从样本内定价误差、样本外定价误差、套期保值效果三个方面分析比较了该模型的定价效果.实证结果显示:对样本内数据,非参数法拟合的定价结果优于参数方法;对样本外数据以及套期保值效果来说,参数法取得的效果较好.特别地,隐含波动率建模方法无论是对期权定价还是套期保值,效果均优于直接根据市场数据建模的结果,样本内定价误差可减少一半以上,均方误差可降低1~2个数量级.
2019 Vol. 39 (10): 2487-2501 [摘要] ( 68 ) [HTML 1KB] [ PDF 1200KB] ( 191 )
2502 张耀杰, 史本山, 魏宇, 金大祥
提前违约的贷款及其贷款保险定价研究
现有的相关学术研究都忽略了现实中贷款提前违约对贷款违约损失的影响.本文的主要目的和贡献就是将提前违约引入到了贷款保险定价模型中,修正了只考虑到期违约所导致的贷款保险定价误差.本文以期权定价理论为基础,通过蒙特卡罗模拟技术得到了提前违约贷款保险定价的数值解.算例和实证结果表明:1)当违约风险较高时,提前违约的贷款保险定价模型可以修正仅考虑到期违约的贷款保险定价高估问题;2)提前违约的贷款保险定价与企业的违约点呈现出倒U型的非线性关系;3)蒙特卡罗模拟的时间间隔会影响提前违约的贷款保险定价水平,这反映了信息不对称问题对贷款保险定价的影响.
2019 Vol. 39 (10): 2502-2511 [摘要] ( 67 ) [HTML 1KB] [ PDF 1988KB] ( 254 )
2512 舒长江, 胡援成
信贷错配和商业银行脆弱性特征下的金融加速器效应
基于我国经济现实,放松企业同质性(国有企业与民营企业)和"完美银行"的隐含假设,将国有、民营的"二元"信贷错配和商业银行脆弱性特征引入带有金融加速器效应的DNK-DSGE模型.模拟结果表明,随着金融市场约束条件的不同,金融加速器效应存在显著性差异.由于放松了"完美银行"假设,外界微小冲击通过企业资产负债表和银行资产负债表双重扩大(收缩)机制,使得金融加速器效应更加显著,又由于我国典型的国有企业与民营企业"二元"信贷错配的存在,造成了我国整体外部融资风险升水的杠杆率弹性被低估,对金融加速器效应又具有一定的冲抵效应.模拟结果还表明,信贷错配和商业银行脆弱性特征叠加的外部冲击影响程度存在差异,其货币政策对调控通货膨胀效果最好,对调控总产出效果欠佳.同时其外部冲击具有传递性和持续性,并且这种持续性会延长1~2个季度.本研究可为宏观调控决策提供理论依据.
2019 Vol. 39 (10): 2512-2522 [摘要] ( 49 ) [HTML 1KB] [ PDF 988KB] ( 149 )
2523 赵道致, 杨洁
考虑不同监管目标的网约车服务价格管制策略研究
针对网约车服务与出租车服务共存的出行市场,考虑网约车平台提供高端服务或低端服务,基于价格管制机制研究网约车服务与出租车服务共存时管制策略的制定,分别用以实现参与(目标1)与公平(目标2)管制目标.比较不同目标下价格管制策略的宽严程度.研究结果表明:网约车平台提供高端服务时,且出租车价格处于较高或较低水平,实现参与目标,需提高网约车服务价格,其余情况下,无管制即可实现目标1.而对于管制目标2,当出租车服务价格较低时,需网约车提价.网约车提供低端服务时,其最优反应价格不仅与出租车服务价格有关,还与两种服务差异化程度有关.无论网约车平台提供高/低端服务,管制目标1的管制强度均高于管制目标2.
2019 Vol. 39 (10): 2523-2534 [摘要] ( 53 ) [HTML 1KB] [ PDF 773KB] ( 210 )
2535 马洪坤, 李仲飞
基于不完全信息竞赛理论的员工激励机制研究
在企业组织管理过程中,有效激励是增加员工努力程度最主要的行为驱动力.当企业的薪酬与晋升方案确定时,如何借助信息理论进一步完善激励机制,增强员工的努力程度具有重要研究意义.文章借助不完全信息下全支付拍卖模型,分别刻画了企业公开披露绩效考核结果与否时员工的均衡行为,系统分析了不同信息披露机制对员工努力程度的影响.研究发现:从企业的角度,为充分调动员工努力工作,应选择不公开前一阶段绩效考核结果;从员工的角度,为最大化自身利润,无动机相互告知绩效考核结果,保证了企业信息披露机制的有效性.据此,本文认为在现有激励理论的基础上,可以从信息披露机制设计角度,进一步优化对员工的有效激励,提升企业效率与竞争力.
2019 Vol. 39 (10): 2535-2548 [摘要] ( 73 ) [HTML 1KB] [ PDF 768KB] ( 248 )
2549 王宇, 朱翡, 罗悦
政府补贴对风险投资项目的激励影响与福利分析研究
初创企业与风险投资之间会存在双向道德风险问题,考虑到创新的外溢效应,本文从可转换优先股的角度分析了政府补贴对初创企业以及风险投资的微观激励影响,并且进一步从产业层面对比讨论了不同的扶持政策对整体社会福利的冲击.研究发现事后补贴与公共服务配套都能够实现有效激励,让风险投资和初创企业都选择社会最优的投入水平.政府的投资兜底政策尽管可以在某些情况下实现福利增进,但是总体来看无法解决激励不足的问题,甚至还会导致激励扭曲.与此同时,从整体产业层面来看公共配套服务的成本优势使其福利效果优于事后补贴,而政府的投资兜底政策依然有很强的不确定性.
2019 Vol. 39 (10): 2549-2558 [摘要] ( 70 ) [HTML 1KB] [ PDF 856KB] ( 228 )
2559 刘伟, 丁凯文, 刘德海
基于微分博弈的网络众包违约风险控制机制研究
本文以平台和参与者(雇主和服务商)组成的网络众包系统为研究对象,基于微分博弈理论构建了众包交易过程中平台的违约监管行为和参与者的违约控制行为的博弈模型,研究了双方在独立决策情形、平台激励下的Stackelberg博弈情形和双方一致决策情形下的不同博弈策略.研究表明,当满足一定条件时,从众包平台和参与者的独立决策情形到众包平台激励下的Stackelberg博弈情形,再到双方一致决策情形,平台和参与者的收益以及众包系统的总体收益都呈增加趋势.众包平台可以通过设计激励机制和监管机制影响双方收益率来降低参与者的违约风险,合理选择最优的策略行为,实现帕累托改进.另外,本文基于猪八戒等网络众包平台的调查分析进行了参数设置,通过数值分析验证了所构建的理论模型.
2019 Vol. 39 (10): 2559-2568 [摘要] ( 83 ) [HTML 1KB] [ PDF 947KB] ( 249 )
2569 戢守峰, 孙琦, 罗蓉娟
考虑撤单率的电商配送服务能力自建与外包博弈模型与求解
针对在线冷静期内产生消费者撤单行为情况下电商配送服务能力的自建与外包决策问题,引入撤单率,从是否进行合作的角度给出了完全合作博弈、完全非合作博弈和不完全非合作三种合作强度的动态博弈模型,并将其中两种情形划分为三阶段动态博弈过程,采用逆向递归法求解这两种情形下各子博弈均衡解,得到了在线购买环境下电商配送服务能力自建与外包的最优解集.进一步地,在第三种情形下设计了成本分担、利润分配以及风险规避三种子博弈模型,以增强模型的灵活性.数值算例与分析表明电商配送服务能力博弈中,电商决策者能够有效实现撤单行为与成本变动影响下动态博弈的帕累托优化.
2019 Vol. 39 (10): 2569-2580 [摘要] ( 49 ) [HTML 1KB] [ PDF 1727KB] ( 298 )
2581 孙凯, 刘祥
基于蚁群-遗传混合算法的设备布局优化方法
以生产车间设备布局优化的最小物流费用为目标,建立了车间设备布局优化问题的二次分配模型,并采用蚁群-遗传混合算法来对这一模型进行求解.该混合算法将蚁群算法和遗传算法的优点相融合,以蚁群系统的解作为遗传算法的初始种群,克服了蚁群算法的收敛速度慢,容易陷入局部最优以及遗传算法的容易早熟收敛等缺陷,来实现模型的全局最优.本文以某机械厂制造车间为例,运用MATLAB编程实现算法求解,结果显示:应用蚁群-遗传混合算法设计出来的设备布局新方案比原始方案总物流费用节约了10.6%,同时,混合算法在求解车间设备布局优化问题时比蚁群算法或者遗传算法速度更快,效果更好.
2019 Vol. 39 (10): 2581-2589 [摘要] ( 89 ) [HTML 1KB] [ PDF 914KB] ( 273 )
2590 王寅秋, 罗晖, 李正风
基于系统辨识的全球科技领军人才流动网络化模型研究
针对全球科技领军人才流动问题,将文献计量学、复杂网络和系统辨识三种分析工具相结合,建立全球科技领军人才跨国流动网络化模型.首先,应用文献计量学方法,给出全球范围内重点科技领域的领军人才的准确定义,提出基于履历分析法收集全球主要国家科技领军人才流动数据的方法;之后,结合代数图论、矩阵理论和复杂网络理论,建立全球科技人才流动网络框架模型,确定框架模型中能够直接推导出的参数和待辨识的未知参数,应用定量化模型描述全球科技人才流动的整体态势;再次,将各个国家的全球科技人才总量按时间段进行收集汇总,建立相应的数据库,基于数据库应用最小二乘方法辨识框架模型中的未知参数,从理论上完成全球科技人才流动网络模型的构建.最后,应用部分领域全球主要国家科技领军人才数据,对模型的有效性进行验证,分析领军人才流动的特点.
2019 Vol. 39 (10): 2590-2598 [摘要] ( 50 ) [HTML 1KB] [ PDF 719KB] ( 131 )
2599 张莉, 高岩, 刘松涛, 朱红波
具有时间耦合约束的多时段智能电网实时电价
实时电价是未来智能电网理想的定价机制.本文以社会福利最大化模型为基础,对智能电网的实时电价策略进行研究.按照电器运行特点将电器分为必须运行的电器、弹性电器和半弹性电器,针对弹性电器和半弹性电器的用电量关于时间具有耦合性,建立一个多时段的优化模型.采用松弛方法,将多时段的模型分解成一组单时段优化问题.利用对偶理论,给出一个分布式算法,得到实时电价.算法不需要用户向供电商以及其他用户透露自己的具体用电信息,保护了用户的个人隐私,有效求解了多时段的社会福利最大化模型.数值仿真验证了所建模型的合理性以及算法的有效性.
2019 Vol. 39 (10): 2599-2609 [摘要] ( 42 ) [HTML 1KB] [ PDF 766KB] ( 129 )
2610 亢玉晓, 肖新平
灰色GM(1,1)派生模型病态性的差异分析
本文主要研究GM(1,1)六种不同派生模型的病态性.首先利用特征分析法和参数估计矩阵BTB的条件数探讨了辨识参数系数矩阵的病态性情况,根据病态性程度对派生模型进行归类,进而分析了各类模型产生病态性的原因,并对具有病态性的派生模型采用向量变换法进行改进.在此基础上,比较了定义型与派生模型在建模机理、计算繁简程度等方面的差异.研究结果表明:1)派生模型b型、派生模型内涵型属于第一类即不存在病态性的模型;定义型、派生模型x(1)型、离散型属于第二类即存在一般程度病态性的模型;派生模型x(0)型、派生模型指数型属于第三类即具有严重病态的模型;2)与各类派生模型相比,定义型在建模机理、计算量的大小等方面有明显优势.最后,通过数值实例验证了分析结果的合理性.
2019 Vol. 39 (10): 2610-2618 [摘要] ( 62 ) [HTML 1KB] [ PDF 615KB] ( 149 )
2619 徐宁, 公彦德, 柏菊
动态灰预测模型的缓冲适应性建模方法
提升对数据特征的适应能力是预测建模的关键问题之一.本文融合缓冲算子方法与灰色滚动预测模型构建适应性灰预测模型,即BARGM模型.该方法将原始序列拆分为连续的数据片段,利用缓冲算子和数据片段上的反馈信息调整变权系数,并用GM(1,1)的衍生模型对调整后的片段数据进行逐步建模和外推;缓冲适应性模型相对传统建模方法具有两个特点,即改变灰模型响应式形式的单一性、具有较强的智能化拓展能力;案例研究采用我国能源相关的温室气体排放数据进行建模测试与对比,建模结果显示拟合精度和预测精度均有明显提升,印证了缓冲适应性建模方法的有效性.
2019 Vol. 39 (10): 2619-2627 [摘要] ( 67 ) [HTML 1KB] [ PDF 648KB] ( 169 )
2628 马叶钦, 祁超, 王红卫, 王雷
基于规划识别的社会安全事件识别方法
社会安全事件发生之前通常要进行筹划、准备,并逐步成型,通过观察这一过程中参与者的行为和动作有可能识别正在酝酿的社会安全事件.一些社会安全事件的行动单独来看并不一定表现出异常特征,需要综合分析发现多个参与者行动相互关联后可能形成的事件.文章假设参与者在事件准备和形成过程中的部分行动是可以被观察到的,提出了基于规划识别的社会安全事件识别方法.首先构造了社会安全事件识别模型框架,描述了社会安全事件识别的领域知识和问题模型,进而采用plan recognition as planning(PRAP)规划识别方法,利用领域知识进行推理,动态地识别可能发生的社会安全事件.最后以人员聚集事件为例设计了实验算例,检验了方法的有效性.实验结果表明该方法能够准确识别参与者行动对应的社会安全事件,并且具备较强的提前识别能力,能够提高社会安全事件监测预警能力.
2019 Vol. 39 (10): 2628-2636 [摘要] ( 62 ) [HTML 1KB] [ PDF 1166KB] ( 171 )
2637 肖智文, 王国庆, 朱建明, 陈洪钧
面向突发事件的电网韧性能力评价及构建方法
近年来,我国对电力系统面对突发事件时的性能表现提出了更为严格的要求,利用韧性的概念构建电网系统能够实现应急全周期内避免损失.文章利用应急管理理论分阶段刻画韧性的特征,在描述突发事件下电网韧性能力的同时提出了一种定量评价电网韧性的方法,它侧重于电网在突发事件发生后随着时间的推移维持稳定、抵抗中断、恢复性能的调整能力:利用给出的韧性评价指数结合电网特有的包括运行模式、组件物理强度和网络拓扑结构在内的电网特征,针对性地描述了能够增强电网韧性的措施.最后举例选取N-1准则措施利用PSCAD软件进行仿真模拟,利用韧性评价指数说明N-1措施能够增强电网韧性的同时,验证了韧性评价指数的合理性.电网实例引用IEEE14节点模型.
2019 Vol. 39 (10): 2637-2645 [摘要] ( 76 ) [HTML 1KB] [ PDF 1111KB] ( 228 )
2646 范厚明, 刘鹏程, 吴嘉鑫, 李阳
集货需求随机的同时配集货VRP及混合变邻域搜索算法
集货需求随机的同时配集货车辆路径问题(VRPSSPDD)是同时配集货车辆路径问题(VRPSPD)研究的进一步深化,由于该问题中集货需求的不确定性,使其较确定型VRPSPD问题更为复杂.基于预优化和重优化策略,构建了两阶段VRPSSPDD模型,预优化阶段基于随机机会约束机制以及车载量约束为客户点分配车辆,生成预优化方案;重优化阶段对失败点及其后续客户点进行线路调整.根据问题特征,结合变邻域深度搜索算法的深度搜索能力以及遗传算法的个体交流等优点,设计混合变邻域遗传算法,采用分离配送网络信息的编码方式,提出自适应种群搜索范围和自适应邻域搜索次数策略平衡算法迭代中的搜索深度和搜索广度的关系.通过多组算例以及企业配送实例验证了本文模型及算法的有效性.
2019 Vol. 39 (10): 2646-2659 [摘要] ( 57 ) [HTML 1KB] [ PDF 949KB] ( 175 )
2660 詹红鑫, 王旭坪, 孙自来, 何洪慧
基于邻域搜索的成品油多舱多目标配送路径优化算法研究
针对成品油配送中多车型,多车舱的优化调度难题,综合考虑路径安排,舱位指派及车辆指派等决策.以配送成本最小,路径风险最小以及油品准时送达为目标,建立了成品油配送多目标路径优化模型.基于邻域搜索的基本思想,提出求解成品油配送多目标路径优化问题的MOVNS算法框架,并结合不同的可行解运行策略和比较准则,衍生出三类MOVNS算法(MOVNS-1、MOVNS-2、MOVNS-3).采用12组算例进行数值实验,结果表明,三种算法均能有效的求解配送模型,提升成品油多舱配送问题的解决效率;且MOVNS-2算法具有较强的局部搜索能力,MOVNS-3算法容易跳出局部最优;同时,考虑节点关联性的可行解构造策略和并行邻域搜索策略能够增强算法的寻优能力.
2019 Vol. 39 (10): 2660-2675 [摘要] ( 49 ) [HTML 1KB] [ PDF 1157KB] ( 209 )
2676 杨静, 石俊刚, 魏堂建
考虑交叉口负面影响的有轨电车时刻表优化
现代有轨电车运行过程中,交叉口公交信号优先策略能够保证列车顺利通过交叉口,但会对交叉口其它社会车辆产生负面影响.本文考虑信号优先策略对交叉口产生的负面影响,提出了综合优化列车旅行时间和交叉口负面影响的有轨电车时刻表优化模型,针对模型的非线性特点,设计模拟退火算法和基于事件驱动的仿真法相结合的组合算法进行求解.以沈阳浑南现代有轨电车5号线为实例,结果表明,模型求解的时刻表方案相对于总旅行时间最小的时刻表方案,其旅行时间增加了1.2%,但交叉口的负面影响费用相对减少了66.4%.由此说明,本文提出的现在有轨电车时刻表优化方法,在保证列车旅行时间尽量小的同时极大降低了对交叉口社会车辆的负面影响.
2019 Vol. 39 (10): 2676-2688 [摘要] ( 64 ) [HTML 1KB] [ PDF 1285KB] ( 146 )
2689 冷碧滨, 吉雪强, 胡俏, 涂国平, 贾仁安, 张浩
系统自组织演化流率基本入树模型的构建和应用——基于规模养殖生态能源系统的反馈仿真
生猪规模养殖生态能源系统是实现企业、农户、政府共赢的沼气综合利用系统.针对该复杂系统存在的农户退出系统意愿增强、企业为农户进行沼气原料供应意愿降低、政府对沼气工程后续维护重视程度低等有序性减弱现象,课题紧扣系统结构复杂性和系统有序性演化,结合问题多学科交叉的特点,利用研究系统结构复杂性的系统动力学方法和研究系统有序性演化的自组织理论,在分别进行系统反馈分析和系统自组织演化机理分析的基础上,抓住自组织动态演化系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性,开展由自组织动态演化系统构建系统自组织演化流率基本入树模型的理论集成研究,实现对具有系统结构复杂性和系统有序性演化问题的综合研究,得出:任意的自组织演化动态复制系统均能建立以流率变量为根,以流位变量为尾,且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型,即系统自组织演化流率基本入树模型.并利用该模型对江西德安生猪规模养殖生态能源系统进行反馈调控仿真研究,得出:提升生猪规模养殖生态能源系统主体变化率、系统发展阈值、系统内部的合作效应有利于促进系统向有序转化.
2019 Vol. 39 (10): 2689-2701 [摘要] ( 37 ) [HTML 1KB] [ PDF 1075KB] ( 172 )
2702 王超发, 孙静春
考虑错分代价的LogitBoost算法及其在手机用户价值分类中的应用
针对传统LogitBoost算法将正确分类与错误分类平等看待且损失函数不收敛于代价敏感的贝叶斯决策问题.本研究在传统LogitBoost算法的基础上给出了一种基于错分代价改进的LogitBoost算法,并以某移动通讯公司的手机用户数据为基础检验了该算法的有效性,研究发现:与其他同类算法相比考虑错分代价后的LogitBoost算法的分类效果提升较明显;随着错分代价比值的增大,预期风险(同一阈值下)增大;同一错分代价比值下的预期风险,随着错分代价比值的增大表现出先增大后减小的趋势.该结论不仅说明了通过引入错分代价能有效降低模型的预期风险(这使新算法由关注分类错误率最小化转向关注预期风险最小),也为通讯公司提供了分析框架和决策参考.
2019 Vol. 39 (10): 2702-2712 [摘要] ( 53 ) [HTML 1KB] [ PDF 783KB] ( 163 )
2713 赵健, 樊彦国, 张音
基于EEMD-BP组合模型的区域海平面变化多尺度预测
海平面变化具有非线性、非平稳性以及多时间尺度变化特性,传统的基于时间序列的统计预测模型对于这种变化的预测存在较大局限性,预测结果不够理想.结合集合经验模式分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)与BP(back propagation)神经网络,本文提出一种改进的海平面变化多尺度预测方法——EEMD-BP组合模型.首先利用EEMD分解提取海平面变化序列中具有物理含义的信号并降低噪声影响,得到不同尺度的多个固有模式函数(intrinsic mode functions,IMFs),确定出海平面变化中隐含的周期及趋势;然后利用BP神经网络分别对不同尺度IMF分量建立预测模型分析其未来变化趋势,最后将各IMF分量的预测结果重构,得到海平面变化序列的最终预测值.结果显示:EEMD分解能有效提取海平面变化中隐含的多时间尺度信号,神经网络能较好地预测不同尺度海平面变化趋势.相对于直接利用BP神经网络进行预测(R=0.74,RMSE=37.51 mm,MAE=48.02 mm),EEMD-BP组合模型预测精度显著提高(R=0.88,RMSE=29.23 mm,MAE=37.50 mm).EEMD-BP组合模型首先对海平面变化序列进行平稳化、降噪等处理,再对分解后的不同尺度时间序列分别进行预测,能够有效提高预测精度,为区域海平面变化预测研究提供了一种新方法.
2019 Vol. 39 (10): 2713-2722 [摘要] ( 65 ) [HTML 1KB] [ PDF 1732KB] ( 239 )

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