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基于非线性模型预测控制的拖挂车系统泊车轨迹规划方法
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作者 杨毅 贾博铂 +2 位作者 高亮 李岱伟 谢杉杉 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第2期179-188,共10页
拖挂车是欠驱动与非完整约束高度耦合的非线性系统,具有状态维度高、约束复杂、内部稳定性差等特点,导致其泊车轨迹规划的求解时间长。因此,设计了一种基于非线性模型预测控制的拖挂车泊车轨迹规划方法,通过融合系统多元约束,构建优化问... 拖挂车是欠驱动与非完整约束高度耦合的非线性系统,具有状态维度高、约束复杂、内部稳定性差等特点,导致其泊车轨迹规划的求解时间长。因此,设计了一种基于非线性模型预测控制的拖挂车泊车轨迹规划方法,通过融合系统多元约束,构建优化问题,规划无碰撞的泊车轨迹。为加速优化问题的求解,首先,在系统的高维状态空间中使用结合Reed-Shepp(RS)曲线的改进快速扩展随机树(RRT*-RS)进行随机采样,以RS曲线满足反向行驶的特性,找到一条近似最优路径作为优化问题热启动的参考解。然后,在求解优化问题时,选用近似平均牛顿法以节约求解时间,提升系统实时性。最后,进行了倒库泊车、侧方泊车、多障碍物等场景实验仿真验证,仿真结果表明所提方法在不同场景下均可实现拖挂车泊车快速轨迹规划,求解时间与传统内点法和序列二次规划法相比均有40%以上的提升。 展开更多
关键词 拖挂车系统 自主泊车 轨迹规划 非线性模型预测控制 近似平均牛顿法
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基于自回归积分滑动平均模型的无线传感网络通信传输信号延迟消除方法
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作者 崔蕾 王同 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期543-549,共7页
为了解决受环境影响无线传感网络通信传输信号的延迟问题,提出了一种传输信号延迟消除的方法。将自回归积分滑动平均模型(ARIMA)和小波神经网络(WNN)相结合,进行通信传输信号延迟的组合预测。根据延迟预测结果设计传输信号延迟消除流程... 为了解决受环境影响无线传感网络通信传输信号的延迟问题,提出了一种传输信号延迟消除的方法。将自回归积分滑动平均模型(ARIMA)和小波神经网络(WNN)相结合,进行通信传输信号延迟的组合预测。根据延迟预测结果设计传输信号延迟消除流程的步骤和约束条件,并以此构建无线传感网络通信传输的优化目标函数,引入免疫克隆蛙跳算法对目标函数进行求解,获取最优的传输方案。仿真分析表明,所提方法的延迟预测误差和端到端延迟误差低于0.01 s,能量消耗最大值为6.4 W,平均丢包率最大值为0.286%。上述结果证明了所提方法可以有效准确预测和消除无线传感网络通信传输信号延迟。 展开更多
关键词 无线传感网络 传输信号 延迟消除 自回归积分滑动平均模型 小波神经网络
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带控制变量的非线性自回归滑动平均模型在锚泊线动力分析中的应用 被引量:2
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作者 纪亨腾 范菊 黄祥鹿 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期685-688,共4页
根据带控制变量的非线性自回归滑动平均(NARMAX)模型理论,建立了锚泊线的系统模型.该模型在进行系统识别时,将锚链上端点的运动时历作为系统的输入,锚泊线张力时历作为系统的输出,识别后得到的系统表达式可以用来预报锚泊线张力的时历.... 根据带控制变量的非线性自回归滑动平均(NARMAX)模型理论,建立了锚泊线的系统模型.该模型在进行系统识别时,将锚链上端点的运动时历作为系统的输入,锚泊线张力时历作为系统的输出,识别后得到的系统表达式可以用来预报锚泊线张力的时历.将模型预报结果与原时历进行比较,结果表明,NARMAX模型预报效果良好. 展开更多
关键词 锚泊线 系统识别 非线性自回归平均模型 动力分析
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非线性时间序列建模的混合自回归滑动平均模型 被引量:18
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作者 王红军 田铮 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期875-881,共7页
提出了一类用于非线性时间序列建模的混合自回归滑动平均模型(MARMA).该模型是由K个平稳或非平稳的ARMA分量经过混合得到的.讨论了MARMA模型的平稳性条件和自相关函数.给出了MARMA模型参数估计的期望极大化(expectation maximization)算... 提出了一类用于非线性时间序列建模的混合自回归滑动平均模型(MARMA).该模型是由K个平稳或非平稳的ARMA分量经过混合得到的.讨论了MARMA模型的平稳性条件和自相关函数.给出了MARMA模型参数估计的期望极大化(expectation maximization)算法.运用贝叶斯信息准则(Bayes information criterion)来选择该模型.MARMA模型分布形式富于变化的特征使得它能够对具有多峰分布以及条件异方差的序列进行建模.通过两个实例验证了该模型,并和其他模型进行比较,结果表明MARMA模型能够更好地描述这些数据的特征. 展开更多
关键词 混合自回归滑动平均模型 自相关 平稳性 期望极大化算法 条件异方差
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Cu-Sn合金的高温修正非线性回归本构模型 被引量:1
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作者 李冲冲 蔡军 +3 位作者 鱼祎雯 李清阳 李洋 强凤鸣 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期140-147,共8页
采用Gleeble-3800热模拟机进行了Cu-Sn合金在变形温度823~973 K、应变速率0.001~10 s^(-1)、真应变0.3、0.6和0.9下的高温压缩实验。基于实验结果,构建了Cu-Sn合金的修正非线性回归本构模型,并利用平均绝对相对误差eAAER证实模型的准确... 采用Gleeble-3800热模拟机进行了Cu-Sn合金在变形温度823~973 K、应变速率0.001~10 s^(-1)、真应变0.3、0.6和0.9下的高温压缩实验。基于实验结果,构建了Cu-Sn合金的修正非线性回归本构模型,并利用平均绝对相对误差eAAER证实模型的准确性。结果表明,随变形温度的升高和应变速率的降低,Cu-Sn合金的流变应力降低;应变速率为0.01~10 s^(-1)时流变应力呈现出峰值特征,峰值应力随着变形温度的降低和应变速率的增大而增大;应变速率为10 s^(-1)的试样在变形后期由于开裂而导致流变应力急剧下降;建立的修正非线性回归本构模型的eAAER为9.98%,表明模型能够准确地预测Cu-Sn合金的流变应力,具备较好的适用性。 展开更多
关键词 Cu-Sn合金 修正非线性回归 热压缩 本构模型
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顾及日变化和非线性垂直改正的区域大气加权平均温度模型
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作者 黄良珂 廖发圣 +4 位作者 陈发德 张红星 黎峻宇 黄玲 刘立龙 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1721-1732,共12页
大气加权平均温度(Tm)是全球导航卫星系统(GNSS)技术反演大气水汽的关键因素,针对已有区域Tm模型未能同时顾及Tm在垂直方向的非线性变化和精细的日变化以及在构建模型时仅使用单一格网点数据等问题,本文以中国地区为研究区域,提出了一... 大气加权平均温度(Tm)是全球导航卫星系统(GNSS)技术反演大气水汽的关键因素,针对已有区域Tm模型未能同时顾及Tm在垂直方向的非线性变化和精细的日变化以及在构建模型时仅使用单一格网点数据等问题,本文以中国地区为研究区域,提出了一种基于滑动窗口的区域Tm建模方法,利用2012—2017年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5资料建立顾及日变化和非线性垂直改正的区域Tm格网模型(CNTm模型).联合未参与建模的2018年ERA5资料和无线电探空数据,验证CNTm模型的精度和适用性,并与当前广泛使用的GPT3模型和顾及了线性垂直改正的IGPT2w模型进行精度对比.结果表明:以2018年ERA5资料和无线电探空数据为参考值,CNTm模型的均方根误差(RMS)分别为3.31 K和3.21 K,其精度相较于GPT3模型分别提高了约16%和23%,相较于IGPT2w模型分别提高了约7%和11%;顾及了非线性垂直改正的CNTm模型的估计值更接近于Tm在垂直方向上的变化趋势,且CNTm模型能够捕获Tm的日变化.由于CNTm模型在研究区域表现出优异的性能,因此,其在研究区域实时高精度、高分辨率GNSS水汽监测中具有重要的应用. 展开更多
关键词 CNTm模型 大气加权平均温度 全球导航卫星系统 非线性垂直改正 日变化
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基于多元回归的离子型稀土矿浸出率预测模型研究
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作者 陈强 李明周 +2 位作者 黄学雨 黄德晟 谢芳芳 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第4期645-654,共10页
离子型稀土原地浸出过程属于典型的复杂非线性体系,其影响因素多且交互耦合,难以通过机理型模型对浸出条件与浸出率的关系进行定量描述。本文针对离子型稀土原地浸矿工艺过程,基于多元非线性回归原理和柱浸模拟实验结果,以原矿品位、浸... 离子型稀土原地浸出过程属于典型的复杂非线性体系,其影响因素多且交互耦合,难以通过机理型模型对浸出条件与浸出率的关系进行定量描述。本文针对离子型稀土原地浸矿工艺过程,基于多元非线性回归原理和柱浸模拟实验结果,以原矿品位、浸矿剂浓度、浸矿流速、母液平均浓度等为自变量,以稀土浸出率为因变量,构建了稀土浸出率预测模型和计算系统,建立了工艺条件与浸出率的量化关系,模型检验分析结果表明:所构建的模型可靠性和预测准确率较高,稀土浸出率预测计算准确率可达97.785%。 展开更多
关键词 离子型稀土 多元非线性回归 稀土浸出率 预测模型 计算系统
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基于“灰色+非线性回归”的煤矿死亡人数预测 被引量:1
8
作者 景国勋 卢一瑾 +2 位作者 王远声 郭绍帅 彭乐 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1922-1929,共8页
为探究我国煤矿现阶段安全管理水平,从煤矿近年死亡人数为切入点,分析灰色模型[Gray Model, GM(1,1)]、回归模型在煤矿事故的预测效果,进而建立“灰色+回归”模型。首先,建立灰色模型,利用后残差比值、小概率误差验证灰色模型的预测等... 为探究我国煤矿现阶段安全管理水平,从煤矿近年死亡人数为切入点,分析灰色模型[Gray Model, GM(1,1)]、回归模型在煤矿事故的预测效果,进而建立“灰色+回归”模型。首先,建立灰色模型,利用后残差比值、小概率误差验证灰色模型的预测等级为“好”,满足改进要求;其次,对回归模型进行线性拟合,建立“灰色+回归”预测模型,并对3类模型的预测准确性进行评估;最后,利用“灰色+非线性回归”模型预测2023年煤矿死亡人数。结果显示:以2021—2022年数据为基准,“灰色+非线性回归”预测相对误差依次为4.5%和1.3%,预测结果接近实际值,适用于短中期预测;经分析,“灰色+非线性回归”对煤矿死亡人数预测具有较高的研究价值。2023年煤矿死亡人数控制在123~136人,煤矿死亡人数呈下降趋势。 展开更多
关键词 安全工程 死亡人数 灰色模型 “灰色+非线性回归模型 事故预测
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细菌性痢疾自回归滑动平均和非线性自回归组合模型预测研究 被引量:6
9
作者 王克伟 李金平 +2 位作者 邓超 吴郁 邬敏辰 《第二军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1315-1320,共6页
目的探讨单纯自回归滑动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型与ARIMA和非线性自回归(nonlinear autoregressive,NAR)组合模型在细菌性痢疾预测中的应用。方法利用江苏省2004年1月至2015年2月的细菌性痢疾数据作... 目的探讨单纯自回归滑动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型与ARIMA和非线性自回归(nonlinear autoregressive,NAR)组合模型在细菌性痢疾预测中的应用。方法利用江苏省2004年1月至2015年2月的细菌性痢疾数据作为拟合样本,以2015年3月至2016年5月的数据作为预测样本;建立的模型分别为单纯ARIMA模型和ARIMA-NAR组合模型,然后根据2个模型的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、均方误差(mean square error,MSE)和平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)比较模型的效果,其值越小模型效果越好。结果在模型的拟合阶段,单纯ARIMA模型的MAE、MSE和MAPE分别为0.177 5、0.081 4和0.184 7,ARIMA-NAR组合模型分别为0.094 1、0.029 5和0.104 6。在模型的预测阶段,单纯ARIMA模型的MAE、MSE和MAPE也分别大于ARIMA-NAR组合模型。结论 ARIMA-NAR组合模型对于江苏省细菌性痢疾发病率时间序列的预测效果优于单纯ARIMA模型。建议尝试使用ARIMA-NAR组合模型预测细菌性痢疾的发病率。 展开更多
关键词 自回归滑动平均模型 非线性自回归模型 神经网络 时间序列 细菌性痢疾 预测
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非线性模型对数回归的偏差校正及与加权回归的对比分析 被引量:83
10
作者 曾伟生 唐守正 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2011年第2期137-143,共7页
本文结合大样本的立木生物量实测数据,对非线性模型对数回归的偏差校正问题进行了探讨,并与加权回归结果进行了对比分析。首先,分析了对数回归产生偏差的内在原因,并提出了一个新的校正因子,同时对另外3个偏差校正因子一并进行了检验,... 本文结合大样本的立木生物量实测数据,对非线性模型对数回归的偏差校正问题进行了探讨,并与加权回归结果进行了对比分析。首先,分析了对数回归产生偏差的内在原因,并提出了一个新的校正因子,同时对另外3个偏差校正因子一并进行了检验,结果表明本文和Baskerville(1972)提出的校正因子,能保证与加权回归估计结果趋于一致;然后,对非线性加权回归中基于普通回归残差推导的权函数与通用权函数(W=1/f(x)2)的拟合效果进行了对比分析,结果表明二者基本相当,而通用权函数更具有广泛的适应性。建议对带有异方差的非线性模型,最好直接采用加权回归进行估计;当按照通用权函数进行估计其总相对误差超出一定范围时,应该根据普通回归估计的残差推导效果最佳的权函数后再进行加权回归。 展开更多
关键词 非线性模型 生物量模型 对数回归 加权回归 偏差校正 异方差
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遗传算法应用于多元非线性回归模型求参的研究 被引量:8
11
作者 霍倩 李书全 +2 位作者 王文元 赵胜利 赵春生 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期107-110,共4页
传统的非线性回归模型求参方法存在精度不高、限制条件繁琐等问题。本文提出了遗传算法这一有效算法 ,由 2个算例给予验证 ,并与线性最小二乘法和Gauss Newton迭代法的结果作了对比 。
关键词 多元非线性回归模型 遗传算法 模型参数 求参方法
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利用非线性混合模型模拟杉木林优势木平均高 被引量:44
12
作者 李春明 张会儒 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期89-95,共7页
介绍国内外利用非线性混合效应模型方法模拟林分优势木平均高的研究进展情况。以江西省大岗山实验局不同初植密度的人工杉木为研究对象,考虑初植密度的随机效应,选择常用的Richards和Logistic形式,通过变换混合效应参数个数来构造优势... 介绍国内外利用非线性混合效应模型方法模拟林分优势木平均高的研究进展情况。以江西省大岗山实验局不同初植密度的人工杉木为研究对象,考虑初植密度的随机效应,选择常用的Richards和Logistic形式,通过变换混合效应参数个数来构造优势木平均高和林龄关系的非线性混合效应模型。采用确定系数、均方误差和平均绝对残差等模型评价指标对不同模型的精度进行比较分析。结果表明:无论是Richards形式还是Logistic形式的优势木平均高与林龄关系的非线性混合效应模型,其估计精度比传统的回归模型估计精度明显提高;但是增加随机效应参数个数并不一定绝对提高模型的估计精度,相反估计精度有可能下降。以(4)式为基础的Logistic方程中,3个参数都作为混合模型的模拟精度最高。 展开更多
关键词 杉木 非线性混合效应模型 优势木平均 Richards形式 Logistic形式
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一种线性/非线性自回归模型及其在建模和预测中的应用 被引量:7
13
作者 马家欣 许飞云 黄仁 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期509-514,共6页
为提高模型准确性,在经典时序建模策略的基础上,提出了一种带有外部输入的线性/非线性自回归模型,并应用Weierstrass逼近定理推导出其一般表达式(GNARX),该模型允许带有多个外部输入以实现复杂系统的建模和辨识.针对该模型结构给出了其... 为提高模型准确性,在经典时序建模策略的基础上,提出了一种带有外部输入的线性/非线性自回归模型,并应用Weierstrass逼近定理推导出其一般表达式(GNARX),该模型允许带有多个外部输入以实现复杂系统的建模和辨识.针对该模型结构给出了其最小二乘参数估计方法,并采用结合建模误差、预测误差及模型复杂度的修正信息准则(AIC)确定最优模型结构.最后,将该模型应用于仿真数据和振动位移采样电流数据的建模与预测.结果表明,GNARX模型的建模和预测精度均高于AR,GNAR,ARX模型及BP神经网络模型,表现出良好的线性/非线性建模和预测能力,及较好的通用性和实用价值. 展开更多
关键词 线性 非线性自回归模型 建模 预测
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遗传算法在非线性回归模型辨识中的应用 被引量:8
14
作者 郭朝有 贺国 陈国钧 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第2期70-73,共4页
对遗传算法在非线性回归模型辨识中的应用进行了探讨,切削温度回归模型辨识的实例表明,该方法是有效的.
关键词 遗传算法 非线性回归模型 参数辨识 遗传算子
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基于非线性混合模型的杉木优势木平均高 被引量:24
15
作者 符利勇 张会儒 唐守正 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期66-71,共6页
从理论上介绍一阶线性化算法和一阶条件期望线性化算法求解非线性混合效应模型参数,并利用这2种算法分别对杉木优势木平均高进行拟合(选用常用的Logistic模型作为基础模型,把区组作为随机效应因子)。结果表明:2种算法对杉木优势木平均... 从理论上介绍一阶线性化算法和一阶条件期望线性化算法求解非线性混合效应模型参数,并利用这2种算法分别对杉木优势木平均高进行拟合(选用常用的Logistic模型作为基础模型,把区组作为随机效应因子)。结果表明:2种算法对杉木优势木平均高进行拟合时精度都很高。通过对2种线性化算法进一步比较可得,在分析单木水平非线性混合效应优势木平均高模型时,2种算法拟合效果非常接近,因此在实际应用中可以选择其中任意一种算法对杉木优势木平均高进行拟合。 展开更多
关键词 非线性混合模型 一阶线性化算法 一阶条件期望线性化算法 杉木 优势木平均
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基于非线性正交回归模型预测城市建设用地量 被引量:6
16
作者 丛沛桐 贾艳杰 王启 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2008年第1期75-79,共5页
采用非线性正交回归模型(NORM),以GDP、固定资产投资、消费品零售额为主要影响因子,预测天津市塘沽区2006-2010年建设用地量和土地供应量,并分析了塘沽区土地资源利用规律及趋势。预测到2010年,低、高经济运行模式下塘沽区建设用地量分... 采用非线性正交回归模型(NORM),以GDP、固定资产投资、消费品零售额为主要影响因子,预测天津市塘沽区2006-2010年建设用地量和土地供应量,并分析了塘沽区土地资源利用规律及趋势。预测到2010年,低、高经济运行模式下塘沽区建设用地量分别为93.64 km2和93.98 km2,置信区间分别为±15.79 km2和±15.80 km2;2010年低、高经济运行模式下土地供应量分别为227.58 km2和207.85 km2,分别是同期建设用地量的242%和221%。2005—2009年塘沽区高经济运行模式下建设用地量高于低经济运行模式下建设用地量,2010年后高、低经济运行模式下建设用地量和土地供应量接近,经济发展对土地资源的依赖逐渐减弱,土地资源利用渐趋规范、合理、有序。 展开更多
关键词 塘沽区 建设用地 预测 非线性 正交回归模型
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海洋环境下3C钢腐蚀速度多元非线性回归模型的建立及验证 被引量:7
17
作者 靳文博 李新战 +2 位作者 肖荣鸽 赵军 李凯 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期171-176,共6页
通过分析海水环境因素对钢材腐蚀速度的影响,采用多元非线性分析方法建立了计算3C钢腐蚀速度的多元非线性数学模型,并将其计算结果与线性回归模型的计算结果及实验结果进行了对比。结果表明:在考虑各自变量相互作用的情况下,本文建立的... 通过分析海水环境因素对钢材腐蚀速度的影响,采用多元非线性分析方法建立了计算3C钢腐蚀速度的多元非线性数学模型,并将其计算结果与线性回归模型的计算结果及实验结果进行了对比。结果表明:在考虑各自变量相互作用的情况下,本文建立的多元非线性模型的平均相对误差为8.249 %,均方误差为1.607,其精度高于未考虑各自变量相互作用的非线性模型精度;而线性模型的平均相对误差为12.406 %,均方误差为4.169,其精度低于非线性模型;采用三次多项式来描述腐蚀速度与温度和盐度之间的关系是合理的。本文研究结果可为海洋环境下3C钢腐蚀速度的预测提供有益借鉴。 展开更多
关键词 海洋环境因素 钢材腐蚀速度 多元非线性模型 线性回归模型 误差分析
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一类洪水预报的非线性时序模型——指数自回归模型 被引量:6
18
作者 王文圣 丁晶 邓育仁 《四川联合大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 1997年第6期1-5,11,共6页
作为雨洪系统的输出——洪水时间序列,它包含了系统中各种变量的过去信息,同时蕴含着大量关于系统演变的规律和趋势,这样的时间序列往往是不可逆的,非性线相依的偏态序列,并且存在着广泛的频幅相依特性。在进行洪水预报时,传统法... 作为雨洪系统的输出——洪水时间序列,它包含了系统中各种变量的过去信息,同时蕴含着大量关于系统演变的规律和趋势,这样的时间序列往往是不可逆的,非性线相依的偏态序列,并且存在着广泛的频幅相依特性。在进行洪水预报时,传统法多采用线性化技术,但预报精度并不理想,因此要提高预报精度,有必要考虑洪水的非线性特性。基于此,本文用指数自回归模型进行洪水预报研究,实例分析表明该模型可提高洪水预报精度。本文的尝试工作为洪水预报提供了一种可行的模型。 展开更多
关键词 指数自回归模型 非线性时序模型 洪水预报
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缺失数据下非线性分位数回归模型的光滑经验似然推断 被引量:10
19
作者 李乃医 李永明 韦盛学 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2015年第1期97-99,共3页
利用光滑经验似然方法,讨论了缺失数据下非线性分位数回归模型的回归系数的经验似然置信区域。
关键词 缺失数据 光滑经验似然 非线性分位数回归模型 置信区域
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基于IOWA算子的指数平滑模型与非线性回归模型的组合预测 被引量:7
20
作者 刘刚 李静文 卢凯 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2015年第17期70-73,共4页
文章首先对观测值进行单个预测,然后通过建立基于IOWA组合预测模型,构建了以误差平方和最小为准则新的组合预测模型,通过求解非线性规划模型给出了基于IOWA组合预测的最优权系数。最后对比预测效果评价指标体系的各个指标,表明该组合预... 文章首先对观测值进行单个预测,然后通过建立基于IOWA组合预测模型,构建了以误差平方和最小为准则新的组合预测模型,通过求解非线性规划模型给出了基于IOWA组合预测的最优权系数。最后对比预测效果评价指标体系的各个指标,表明该组合预测模型能提高模型预测的精度。 展开更多
关键词 有序加权算子 指数平滑模型 非线性回归模型 组合预测 数学规划
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