灰色GM(1,1)模型应用于金矿床定量预测研究及其效果评析

介绍了灰色GM (1,1)模型基本原理及建模程序,列举了该模型应用于金矿床深部定量成矿预测研究的3个具体实例,通过对预测结果的综合对比分析,认为矿体自身变化程度及模型本身单调性函数特征是影响预测精度的主要因素,提出了矿体变化程度及规律研究是有效应用GM (1,1)模型进行成功预测的前提和基础.     

基于R/S分析法的等维灰数递补动态GM(1,1)模型预测矿井涌水量

针对矿井涌水量时间序列的分形与灰色特征,采用重标极差分析法（R/S分析法）确定涌水量时间序列的Hurst指数和平均循环周期,在一个周期内建立等维灰数递补动态GM（1,1）预测模型。充分利用最新信息,提高模型预测精度。运用基于R/S分析法的GM（1,1）模型对陕北某矿矿井涌水量进行分析预测,结果表明,模型拟合程度好,预测精度高,能够为矿井安全生产提供决策依据。      

中心逼近式灰色GM(1,1)模型在滑坡变形预测中的应用

黄龙西村滑坡位于甘肃天水,属黄土高势能滑坡,滑体体积3.9105m3,基底为花岗闪长岩。为了提高滑坡灰色GM(1,1)模型的预测精度,采用一种改变背景值的方法--中心逼近式灰色GM(1,1)模型。通过黄龙西村滑坡实例验证分析,结果表明中心逼近式灰色GM(1,1)模型的预测值与该滑坡实际监测值十分接近,且其残差平方和及平均误差百分比明显比传统灰色GM(1,1)模型的残差平方和及平均误差百分比小,具有较高的预测精度。同时,可通过调整模型中参数m的取值,使中心逼近式灰色GM(1,1)模型具有更高的预测精度。经计算,当m=6时,中心逼近式灰色GM(1,1)模型的预测精度比传统灰色GM(1,1)模型提高了5.34%。     

优化GM(1,1)模型在地下水埋深预测中的应用

合理的开发和利用地下水对平原水库周边地区的可持续发展具有重大的意义.本文采用优化GM(1,1)模型,对地下水埋深进行了预测,拟合精度较高,预测效果较好,对于指导该水库合理开发利用地下水提供数量指标和科学理论依据.     

改进的GM(1,1)模型在滑坡变形预测中的应用

为了提高GM(1,1)模型在滑坡变形预测中的预测精度和普遍适用性,论文首先分析了GM(1,1)模型的数学特点,并根据建模机理所存在的固有缺陷探讨了几种合理实用的改进方法。在此基础上,结合呈对数型曲线的链子崖危岩体变形监测数据和呈指数型曲线的黄龙西村滑坡变形监测数据,分别了建立了传统GM(1,1)、无偏GM(1,1)、中心逼近式GM(1,1)、重构背景值的GM(1,1)和灰色神经网络组合等预测模型。预测结果表明:针对不同数学特点的滑坡变形数据,特定改进的GM(1,1)模型较传统模型预测精度更高,适用性更强。     

改进欧拉算法的GM(1,1)模型预测滑坡变形

在传统的GM(1,1)模型建模的基础上,采用改进欧拉算法简化GM(1,1)模型中参数的求解过程,进行滑坡变形动态预测。本文根据某高速公路滑坡治理过程中的变形监测数据,应用改进的模型进行滑坡变形动态预测,通过预测结果和实际监测数据进行对比分析,结果表明:改进欧拉算法的GM(1,1)模型参数计算简单,且预测精度为一级;不仅适用于滑坡变形等时距监测数据的低增长序列预测,也适用于高增长序列预测,证明该改进欧拉算法的有效性。     

改进的灰色Verhulst GM(1,1)建筑物沉降模型

造成建筑物的沉降因素是复杂多样,沉降机理与过程是非线性的,从理论上给出符合实际的建筑物沉降公式很困难,许多安全等级很高的重要建筑物在施工期间均需进行沉降观测,以保证建筑物的安全而及时修改设计。根据建筑物沉降观测数据列特征,综合分析了影响建筑物沉降的因素,应用灰色理论关于连续非线性数据列的建模方法,经过二次拟合,建立了能描述高层建筑沉降过程的非等间距灰色Verhulst GM(1,1)模型。该模型经重庆地区某高层建筑沉降观测实例验证,能较准确预测建筑物的沉降过程和最终沉降量。表明利用少数高层建筑沉降的观测数据建立非等间距的灰色Verhulst GM(1,1)模型能较准确模拟建筑物沉降过程和预测最终沉降量,其建模方法较简单、精度高,具有一定的实用性。     

改进GM(1,1)模型在路基沉降预测中的应用

GM(1,1)模型是沉降预测中应用较为广泛的模型之一,在实际应用当中发现其预测效果有时候较差甚至完全失效。为此从传统GM(1,1)预测模型建模原理出发,分析存在的理论缺陷,指出在形成预测公式时规定 , 0.5为已知条件是不合理的,应当根据实际情况选用其他数据。通过引入平均斜率来计算 序列,并利用MATLAB程序进行数据处理,寻找最合适的 以及最佳维数区。某高速公路实测沉降数据计算表明,新方法有满意的拟合和预测效果,为提高建模精度提供了新的途径。     

灰色GM(1,1)模型在汶川县泥石流活动趋势预测中的应用

泥石流的发生是一个动态变化的过程,灾变时间及活动强度具有明显的非线性特征,认识和掌握泥石流发生、发展规律,对未来泥石流活动趋势进行预测,是地质灾害防灾减灾与宏观规划防灾预案工作的基础。本文以四川省汶川县1960~2010年50a的泥石流灾情数据作为原始数据序列,建立灰色GM(1,1)灾变预测模型,采用2011~2019年9a泥石流灾情数据来验证模型预测精度。为了提高预测精度,采用傅里叶变换修正误差残值。经计算GM(1,1)模型的预测结果相对误差为3.582%,傅里叶变换误差修正后相对误差为0.073%,预测结果与实际发生年份一致,并预测未来一段时间汶川县将于2033年或2034年、2051年或2052年发生大规模群发性泥石流。     

灰色GM(1,1)模型和Verhulst模型在喀斯特地区耕地预测中的应用——以毕节生态试验区为例

毕节生态试验区是典型的喀斯特地区,人口密度大,生态环境脆弱,水土流失严重,耕地保护尤为重要.本文以毕节地区1998-2006年常用耕地面积统计数据为基础,分别利用灰色GM(1,1)模型和Verhulst模型对该喀斯特地区常用耕地面积变化作预测.预测结果表明,GM(1,1)模型和Verhulst模型都揭示了毕节地区常用耕地面积在未来几年呈逐年递减的趋势.但是通过模拟精度验证,研究区耕地面积原始数据变化曲线呈S型,就灰色GM(1,1)模型与Verhulst模型模拟预测结果相比较,对于原始数据的模拟,GM(1,1)模型预测精度较高,而Verhulst模型更适合研究区未来几年耕地面积变化的预测.该研究结果可为区域合理利用土地资源、编制土地利用规划和耕地保护提供依据.     

参数累积估计灰色模型及地面沉降预测

基于传统GM（1,1）地面沉降预测模型的非稳定性,引入参数累积估计方法来代替最小二乘法,构建了参数累积估计的灰色沉降预测模型。通过对上海市地面沉降的预测,证实模型降低了矩阵条件数,提高了沉降预测的稳定性,进而对上海市分层沉降进行了预测,并给出相应的模型稳定性判别,预测结果给出了上海沉降的发展趋势,为地面沉降的合理防治提供了帮助。     

基于GM(1,1)优化模型的岩石边坡变形预测

岩石边坡系统是一典型灰色系统。其变形发展过程可以用灰色预测模型完成。尽管传统GM（1，1）模型预测有很多成功的实例，但是也存在一些预测偏差过大的情况，必须对其进行优化。逐步迭代法GM（1，1）模型不仅收敛速度快，而且与原始数据序列的凹凸性保持一致。利用自编的计算程序对马步坎边坡观测点G1沉降和开裂进行预测分析，结果表明逐步迭代法GM（1，1）优化模型计算精度较传统GM（1，1）模型和背景构造法GM（1，1）优化模型高，较好地反映了岩石边坡的变形趋势。     

基于灰色GM（1,1）模型的城市工业用水量预测

介绍灰色理论建模原理和模型参数辨识方法,并以实例（抚顺地区1994~2004年工业用水资料）建立灰色GM（1,1）预测模型,运用残差检验与后验差检验2种方法对模型进行精度检验,其模型拟合精度达98.72%。用所建立的模型对抚顺2001~2004年工业用水量进行外推预测。结果表明,该灰色模型用于工业用水量预测,符合其灰色特性,通用性好,并且所需数据少,计算量适中,预测结果与当地实际情况比较吻合。     

GM（1,1）模型在矿井水动态预测中的应用

本文以灰色系统理论为基础，建立了矿井地下水涌出的ＧＭ（１，１）动态预测模型，并用该模型进行了实际预测。     

基于灰色模型的城市用水量预测

介绍灰色理论建模原理和模型参数辨识方法,并结合实例建立灰色GM(1,1)预测模型,运用残差检验与后验差检验2种方法对模型进行精度检验,其模型拟合精度达99％.用所建立的模型对某市2010-2013年城市用水量进行外推预测.结果表明,该灰色模型用于城市用水量预测,符合其灰色特性,通用性好,并且所需数据少,计算量适中,预测...     

GM（1.1）模型与矿床深部评价

本文应用ＧＭ（１．１）模型建立矿床深评模型,并引进淡化常数ρ,从而提高了拟合精度,降低了拟合差ζ。     

大数据灰色系统GM（1,1）模型在吉林省煤炭发展对策研究中的应用

选取2005—2013年吉林省煤炭消费量数据进行灰色系统GM（1,1）建模,并对所建立的模型进行后验差检验,检验结果为后验差比值小于0.35,最小误差率大于0.95,说明此模型适用于吉林煤炭消费量的预测。预测2014年和2015年煤炭消费量结果分别为114.84×106t和117.98×106t。同时,对吉林省煤炭发展对策进行讨论。     

基于灰色GM（1，1）模型的城市生活用水量预测

介绍灰色理论建模原理和模型参数辨识方法,并以上海市为实例建立灰色GM（1,1）预测模型,运用残差检验、后验差检验以及关联度检验3种方法对模型进行精度检验,其模型拟合精度达97．25％。用所建立的模型对上海市2003～2007年城市生活用水量进行预测。结果表明,该灰色模型用于城市生活用水量预测,符合其灰色特性,通用性好,并且所需数据少,计算量适中,预测结果与实际情况比较吻合。