基于KDE-IGMS模型的陕西省生活用水区间预测

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作者 赵炳南 粟晓玲 +2 位作者 褚江东 贾玉博 周伟 《节水灌溉》 北大核心 2025年第8期7-14,共8页

针对用水序列预测结果不确定性较高的问题,研究引入KDE-IGMS区间预测模型对陕西省的生活用水进行预测。首先,依据陕西省2002-2022年生活用水数据,基于用水过程线相似距离法对各地市生活用水序列进行聚类分析,划分为高增长型、缓增波动... 针对用水序列预测结果不确定性较高的问题,研究引入KDE-IGMS区间预测模型对陕西省的生活用水进行预测。首先,依据陕西省2002-2022年生活用水数据,基于用水过程线相似距离法对各地市生活用水序列进行聚类分析,划分为高增长型、缓增波动型和不规则波动型3种类型,针对不同类型特点,分别构建改进的系列灰色模型(IGMS)进行用水量预测,并与长短期记忆网络和高斯回归模型预测结果进行对比;其次,采用非参数核密度估计(KDE)拟合误差分布并计算置信区间。最后,基于KDE-IGMS模型预测得到2030年陕西省各地市的生活用水区间。结果表明:IGMS模型在指标RMSE、MAP和R^(2)方面均优于长短期记忆网络和高斯回归模型,且在高增长型用水序列预测方面精度提升尤为显著;此外,区间预测结果表明预测区间覆盖率高(PICP=0.95)且区间宽度小(PINAW=0.0403);2030年西安和榆林用水量较2022年增长近60%,宝鸡、咸阳、渭南等城市用水增幅约为10%~20%,而铜川和商洛用水需求增幅较小。以上研究表明,在划分用水序列类型的基础上,改进的IGMS模型在处理短序列、趋势显著的高增长型用水序列时预测优势明显,另外KDE方法可显著降低预测的不确定性。建议未来应重点关注西安、榆林用水快速增长地区,合理加大水资源保障力度,加强用水管理,提高节水水平。 展开更多

关键词 灰色模型 核密度估计 用水预测 区间预测 陕西省 生活用水量

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GM组合模型用于城市生活用水量预测 被引量：10

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作者 王涛 张宏伟 牛志广 《水资源保护》 CAS 北大核心 2007年第5期28-30,共3页

以天津市为例,采用GM组合模型预测城市生活用水量,力求提高预测的精度。首先,通过对往年城市用水特点的分析,运用多元逐步回归的方法和等维灰数递补动态模型对天津市城市生活用水量进行预测,预测的平均误差分别为7.59%和11.55%;然后,采... 以天津市为例,采用GM组合模型预测城市生活用水量,力求提高预测的精度。首先,通过对往年城市用水特点的分析,运用多元逐步回归的方法和等维灰数递补动态模型对天津市城市生活用水量进行预测,预测的平均误差分别为7.59%和11.55%;然后,采用上述两种模型的GM组合模型对天津市城市生活用水量进行预测,预测的平均误差降低为5.06%。实践证明,GM组合模型适用于城市生活用水量的预测,精度令人满意。 展开更多

关键词 城市生活用水量 GM组合模型 多元逐步回归模型 预测方法

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小城镇生活用水量调查与应用研究 被引量：3

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作者 姚远 曾曜 +1 位作者 刘涛 吉方英 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2006年第2期124-128,共5页

针对小城镇给水规划中用水量确定不舍理的现象，对10个区域典型小城镇群1998-2004年用水量进行了实地调查,统计结果表明小城镇生活用水日变化系数宜取1．4-2．5．对于室内设有给水排水卫生器具，但无淋浴设备的居民住宅，时变化系数建... 针对小城镇给水规划中用水量确定不舍理的现象，对10个区域典型小城镇群1998-2004年用水量进行了实地调查,统计结果表明小城镇生活用水日变化系数宜取1．4-2．5．对于室内设有给水排水卫生器具，但无淋浴设备的居民住宅，时变化系数建议取值为2．1-2．6；设有给水排水卫生器具井有淋浴设备的住宅，建议取值1，4-1．8；设有给水排水卫生器具井有淋浴设备和集中热水供应的住宅，建议取值1.3-1.5，居民住宅室内给排水卫生设施条件不完善的取高值，居民住宅室内给排水卫生设施条件完善的取低值。 展开更多

关键词 小城镇 生活用水量 变化规律 规模

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武汉远城区居民生活用水量主要影响因素分析 被引量：3

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作者 程战利 左椒兰 +3 位作者 李红 徐永涛 王莉 王宗平 《节水灌溉》 北大核心 2011年第10期51-53,59,共4页

通过对武汉周边地区影响农村生活用水量的因素进行调查,研究居民收入与支出、卫生器具完善程度、水价、住宅面积、节水意识,供水水压稳定性及用水水源等7个主要因素对居民用水量的影响,以期为政府制定相应的农村用水管理政策提供参考。

关键词 农村居民 生活用水量 影响因素

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基于灰色预测GM(1,1)模型的城镇生活需水量预测 被引量：23

5

作者 甘月云 陈星 +1 位作者 付军 袁晓明 《水电能源科学》 北大核心 2012年第9期40-42,共3页

鉴于科学的需水量预测是水资源合理配置的重要依据,基于围场县2006～2010年城镇生活用水量的统计资料,利用灰色预测GM(1,1)模型对实际用水量进行了模拟分析,模拟结果与实际用水量的平均误差为1.53%。灰色预测GM(1,1)模型适用于围场县城... 鉴于科学的需水量预测是水资源合理配置的重要依据,基于围场县2006～2010年城镇生活用水量的统计资料,利用灰色预测GM(1,1)模型对实际用水量进行了模拟分析,模拟结果与实际用水量的平均误差为1.53%。灰色预测GM(1,1)模型适用于围场县城镇生活需水量的预测,进而预测了围场县不同期限(短期、中期、长期)的城镇生活需水量。通过一次供需平衡分析明确了未来水资源的供需矛盾,提出了城镇生活用水高效利用对策,可在一定程度上缓解城镇生活用水的供需矛盾。 展开更多

关键词 灰色预测GM(1 1)模型 城镇生活需水量 预测 对策

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基于组合预测方法的海河流域生活用水量研究 被引量：3

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作者 王晓玲 孙月峰 +1 位作者 梅传书 李松敏 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期745-750,共6页

针对用水量预测组合模型的优选问题,根据海河流域1988-2003年生活用水量时间序列的具体变化特征和拟合精度进行组合模型初选,并引入最优组合原理,确定组合权系数．所用的预测模型主要有回归模型、灰色模型和BP神经网络模型．以滦河分区... 针对用水量预测组合模型的优选问题,根据海河流域1988-2003年生活用水量时间序列的具体变化特征和拟合精度进行组合模型初选,并引入最优组合原理,确定组合权系数．所用的预测模型主要有回归模型、灰色模型和BP神经网络模型．以滦河分区和子牙河分区为例,计算的平均相对误差(MRE)分别为1．91％和1．54％, 2010年生活用水量将分别达到6．15×108m3和8．72×108 m3,2030年将分别达到7．37×108 m3和1.27×109 m3．结果表明,该方法提高了预测精度,可为水资源规划和管理提供依据． 展开更多

关键词 流域生活用水量 预测 最优组合原理 组合预测模型 海河流域

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西安城市生活需水量预测 被引量：8

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作者 叶文宇 白丹 +1 位作者 王基刚 高彬 《水资源与水工程学报》 2005年第3期62-64,共3页

根据西安市过去若干年生活用水量的统计资料,分别采用一元线性回归、生长曲线、GM(1,1)灰色系统模型和人均综合生活用水定额法对西安2010年、2015年城市生活需水量进行预测,并对各种方法的预测结果进行分析比较,认为生长曲线模型的预测... 根据西安市过去若干年生活用水量的统计资料,分别采用一元线性回归、生长曲线、GM(1,1)灰色系统模型和人均综合生活用水定额法对西安2010年、2015年城市生活需水量进行预测,并对各种方法的预测结果进行分析比较,认为生长曲线模型的预测结果比较合理,确定了西安2010年、2015年城市生活需水量范围。 展开更多

关键词 生活需水量 预测模型 西安市

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成都市居民未来生活用水量预测模型的选择 被引量：15

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作者 李晓峰 刘光中 贺昌政 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2001年第6期104-107,共4页

以成都市居民生活用水量为背景 ,采用不同的预测方法进行了实例计算 ,分析比较了多个模型的预测精度 ,并在此基础上确定了适合成都市居民生活用水量变化特征的新的预测模型──自组织模型。研究结果表明 ,自组织方法 (GMDH)是强有力的... 以成都市居民生活用水量为背景 ,采用不同的预测方法进行了实例计算 ,分析比较了多个模型的预测精度 ,并在此基础上确定了适合成都市居民生活用水量变化特征的新的预测模型──自组织模型。研究结果表明 ,自组织方法 (GMDH)是强有力的建模方法 ,是一种有效的预测手段。 展开更多

关键词 居民生活用水量 层次分析法 自组织方法 用水预测 成都市 自回归AR(P)模型 预测模型

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基于灰色GM(1,N)自记忆模型的城市生活需水量预测 被引量：5

9

作者 段海妮 莫淑红 沈冰 《水电能源科学》 北大核心 2010年第12期19-20,共2页

以宝鸡市为例,构建了灰色GM(1,N)自记忆城市生活需水预测模型,采用灰色斜率关联度筛选城市生活需水量的最主要影响因素,并考虑到建模中。实例结果表明,模型拟合和预测精度均较高,可为城市规划提供参考。

关键词 灰色GM(1 N) 自记忆 关联度 城市生活需水量 预测

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偏最小二乘与灰色模型组合预测城市生活需水量 被引量：25

10

作者 田一梅 汪泳 迟海燕 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期322-325,共4页

为了克服普通多元回归方法用于中长期预测时自变量多重共线性对拟合模型的干扰,引入了更易于辩识系统信息与噪声的单因变量偏最小二乘回归(PLS1),同时将两次拟合等维灰数递补(DEMGM(1,1))模型用于自变量的中长期预测,建立了一套PLS1与DE... 为了克服普通多元回归方法用于中长期预测时自变量多重共线性对拟合模型的干扰,引入了更易于辩识系统信息与噪声的单因变量偏最小二乘回归(PLS1),同时将两次拟合等维灰数递补(DEMGM(1,1))模型用于自变量的中长期预测,建立了一套PLS1与DEMGM(1,1)组合预测方法.采用1986年—2000年某市生活用水量历史数据对该方法进行验证,预测结果表明,平均相对误差仅为1.03%.将该方法引入城市生活需水量研究,预测2005年和2010年某市生活需水量将分别达到0.92×109m3与1.1×109m3,为该市给水工程规划与决策提供了参考依据。 展开更多

关键词 偏最小二乘回归 生活需水量 两次拟合等维灰数递补模型 中长期预测 给水 工程规划

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城市生活用水量的非线性动力学 被引量：2

11

作者 赵鹏 张宏伟 牛志广 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期735-738,共4页

根据Logistic方程建立了城市生活用水量的非线性动力学方程．研究了方程的2个稳定的不动点及其轨线图．通过分析发现系统演化过程中生活用水量优先趋向于其中的小者．在算例分析中,将动力学方法与多元线性回归方法进行了对比,结果表明,... 根据Logistic方程建立了城市生活用水量的非线性动力学方程．研究了方程的2个稳定的不动点及其轨线图．通过分析发现系统演化过程中生活用水量优先趋向于其中的小者．在算例分析中,将动力学方法与多元线性回归方法进行了对比,结果表明,动力学方法具有更好的预测精度．分析验证的结果证明了城市生活用水系统演化过程中生活用水量优先趋向于2个不动点中小者的结论,该动力学方程能够很好地描述城市生活用水量的动力学演化规律． 展开更多

关键词 城市生活用水量 Logistic阻滞增长模型 动力学模型 非线性

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城市生活用水量预测方法探讨 被引量：7

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作者 王大哲 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 1995年第4期360-364,共5页

在研究了国内生活用水量预测方法的基础上，提出了由分部分项预测城市生活用水量方法。由于该方法分项较细，其预测水量较现行方法准确。

关键词 城市 生活用水量 预测

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组合预测法在城市生活需水量预测中的应用 被引量：5

13

作者 王颖 楼章华 曹欣荣 《水资源与水工程学报》 2008年第3期55-57,61,共4页

科学客观地预测城市生活需水量,合理规划水资源的配置,是城市发展的需要。本文运用GM(1,1)模型和一元线性回归模型相结合的组合模型对城市生活需水量进行预测,结果表明,组合预测综合考虑了各种因素的影响,能够提高需水量的预测精度,为... 科学客观地预测城市生活需水量,合理规划水资源的配置,是城市发展的需要。本文运用GM(1,1)模型和一元线性回归模型相结合的组合模型对城市生活需水量进行预测,结果表明,组合预测综合考虑了各种因素的影响,能够提高需水量的预测精度,为水资源合理规划提供了科学决策依据。 展开更多

关键词 灰色GM(1 1)模型 一元线性回归模型 组合模型 城市生活需水量

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生活用水量组合预测模型及其应用 被引量：3

14

作者 唐亭 袁鹏 +1 位作者 凌旋 陈景开 《水电能源科学》 北大核心 2013年第1期26-28,4,共4页

生活用水量是一个复杂的经济系统,采用单个预测模型很难准确地反映其实际情况,结合全国1998～2010年的生活用水量数据,分别采用自回归模型、指数平滑模型、改进的GM(1,1)模型预测全国生活用水量。通过冗余检验,自回归模型、指数平滑模... 生活用水量是一个复杂的经济系统,采用单个预测模型很难准确地反映其实际情况,结合全国1998～2010年的生活用水量数据,分别采用自回归模型、指数平滑模型、改进的GM(1,1)模型预测全国生活用水量。通过冗余检验,自回归模型、指数平滑模型、改进的GM(1,1)模型均不是冗余方法,并对这三种预测模型采用极小化误差平方和的方法确定最优加权系数,建立了生活用水量的组合预测模型。结果表明,与单项预测模型相比,该组合预测模型具有更高的精度和更好的适应性,且预测结果更加可靠。 展开更多

关键词 生活用水量 自回归模型 指数平滑模型 改进的GM(1 1)模型 组合预测模型 冗余检验

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与GDP相关的生活需水量预测模型 被引量：2

15

作者 尹君 吴泽宁 胡彩虹 《水资源与水工程学报》 2007年第2期16-19,共4页

在目前生活需水量多种预测方法中,往往回避将经济发展指标作为直接影响因素。本文用传统的预测方法,先对生活必需水量加以预测,然后单独考虑GDP对生活需水量的影响,建立了与GDP相关的生活需水量预测模型。用该模型对西安和北京两地的生... 在目前生活需水量多种预测方法中,往往回避将经济发展指标作为直接影响因素。本文用传统的预测方法,先对生活必需水量加以预测,然后单独考虑GDP对生活需水量的影响,建立了与GDP相关的生活需水量预测模型。用该模型对西安和北京两地的生活需水量进行预测,结果表明该模型进行生活需水量预测是可行的。 展开更多

关键词 生活需水量 预测模型 国内生产总值

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基于神经网络方法的成都市居民生活用水量预测和分析 被引量：4

16

作者 李晓峰 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2000年第6期104-107,共4页

基于成都市 1981～ 1998年间居民生活用水量的实际数据 ,采用人工神经网络方法对影响居民生活用水量的主要因素进行了分析 ,然后 ,采用相关因素预测法和组合预测法预测了居民生活用水量。经实际样本检验表明 :组合预测法的预测精度较高... 基于成都市 1981～ 1998年间居民生活用水量的实际数据 ,采用人工神经网络方法对影响居民生活用水量的主要因素进行了分析 ,然后 ,采用相关因素预测法和组合预测法预测了居民生活用水量。经实际样本检验表明 :组合预测法的预测精度较高。最后 ,采用组合预测法预测了成都市 1999～ 2 0 0 4年的居民生活用水量。 展开更多

关键词 成都市 居民 生活用水量 人工神经网络 组合预测法

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偏最小二乘回归神经网络在城市生活用水量预测中的应用 被引量：9

17

作者 曹连海 王安明 +1 位作者 陈南祥 徐建新 《华北水利水电学院学报》 2005年第2期9-11,共3页

科学的预测城市生活需水量对城市的发展具有十分重要的意义.城市生活需水量受到多重因素的影响,各因素之间的相关性较大.将自变量利用偏最小二乘回归处理,提取对因变量影响强的成分,既可以克服变量之间的相关性问题,又可以降低神经网络... 科学的预测城市生活需水量对城市的发展具有十分重要的意义.城市生活需水量受到多重因素的影响,各因素之间的相关性较大.将自变量利用偏最小二乘回归处理,提取对因变量影响强的成分,既可以克服变量之间的相关性问题,又可以降低神经网络的输入维数;利用神经网络建模可以较好地解决非线性问题.将偏最小二乘回归与神经网络耦合,建立了城市生活用水量预报模型.实例表明,耦合模型的拟合和预报精度均较好. 展开更多

关键词 偏最小二乘回归 神经网络 城市生活用水量

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基于Shapley值的西安市生活需水量组合预测研究 被引量：1

18

作者 熊光红 《水资源与水工程学报》 2013年第1期10-13,共4页

利用等维灰数递补法、非线性回归、广义回归神经网络等3种方法进行了西安市生活需水量预测,比较了不同方法的预测误差,然后根据各种方法对总预测值的信息贡献能力形成Shapley值组合需水量预测方法,计算了不同预测方法的Shapley值及其组... 利用等维灰数递补法、非线性回归、广义回归神经网络等3种方法进行了西安市生活需水量预测,比较了不同方法的预测误差,然后根据各种方法对总预测值的信息贡献能力形成Shapley值组合需水量预测方法,计算了不同预测方法的Shapley值及其组合权重,形成组合预测需水量模型。预测结果表明:组合方法误差曲线平缓、平均误差值较小,具有一定的预测精度,适用于需水量的中短期预测。 展开更多

关键词 生活需水量预测 SHAPLEY值法 组合预测模型

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江苏居民生活需水量预测及存在问题研究

19

作者 张琳 程永进 张苗 《节水灌溉》 北大核心 2007年第8期99-100,共2页

分析了江苏省城镇居民生活用水和农村居民生活用水情况,结合经济学相关软件研究其趋势,并提出相应的节水目标和措施。然后用GM(1,1)灰色模型,利用已发生年份的生活需水量,建立生活需水量与时间的函数关系,从而预测未来年份的生活需水量... 分析了江苏省城镇居民生活用水和农村居民生活用水情况,结合经济学相关软件研究其趋势,并提出相应的节水目标和措施。然后用GM(1,1)灰色模型,利用已发生年份的生活需水量,建立生活需水量与时间的函数关系,从而预测未来年份的生活需水量。最后将结果与《江苏省需水量预测报告》比较,证明用此模型预测有较高精度。 展开更多

关键词 江苏 生活需水量 灰色预测

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长三角城市生活用水量的时空变化与驱动效应研究 被引量：1

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作者 孙冬营 王炎霄 +1 位作者 丁绪辉 刘钢 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第9期61-73,共13页

【目的】随着长三角一体化发展的持续深入,区域用水压力凸显,探明长三角城市生活用水量的时空变化特征与驱动效应,为控制长三角城市生活用水量和建设节水型社会等工作提供科学依据。【方法】通过空间转移系数将城市分为3类,并结合数据... 【目的】随着长三角一体化发展的持续深入,区域用水压力凸显,探明长三角城市生活用水量的时空变化特征与驱动效应,为控制长三角城市生活用水量和建设节水型社会等工作提供科学依据。【方法】通过空间转移系数将城市分为3类,并结合数据可视化分析生活用水量的时空变化特征,利用LMDI方法探究城市生活用水量变化的驱动效应。【结果】生活用水量转出区包含两个城市;生活用水量稳定区包含6个城市;生活用水量转入区包含33个城市;各省、各地区、各类生活用水的分解结果中,经济效应和用水强度效应的数值分别是所有效应中的最大值和最小值;公共服务用水量各效应的贡献率绝对值都大于居民家庭用水量的各效应的贡献率绝对值。【结论】长三角城市生活用水量在空间上总体呈现“东高西低”的特征,在时间上呈现不断增长的特征;经济效应和用水强度效应分别是促进和抑制生活用水量增长的主导因素;人口分布的变化会带来生活用水量的变化;公共服务用水量对各效应变化的反应更加敏感。 展开更多

关键词 长三角城市 生活用水量 LMDI 空间转移系数 水资源 人口分布 节水型社会 时空变化

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