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摘要:月径流序列是一类具有周期变化的非平稳时间序列. 本文根据其特点,建立了多层递阶预报模型,文中对此类非平稳时间序列的建模及预报方法进行了深入研究.关键词:月径流序列 多层递阶预报 时变参数 非平稳序列 research on the multi-layer hierarchical forecast of monthly runoff series abstract monthly runoff series is a sort of non-stationary time sequence with periodicity. in this paper,according to their characteristics,a multi-layer hierarchical forecast model is established, and modelling and forecasting methods are thoroughly researched.keywords monthly runoff series; multi-layer hierarchical forecast; time-varying parametric; non-stationary series1 多层递阶预报的基本原理1.1 后验残差一致小准则 令 yk-1={y(0),y(1),…,y(k-1)},uk={u(0),u(1),…,u(k)}为系统输入;l(k)为随机噪声;θ(k)是m维的参数向量,y(k)是系统输出,则(1)系统输出向前一步的预报公式是(2) 一般的自适应算法仅能根据yk-1,uk得到θ(k-1)的估计值(k-1),若系统是快时变的,(k)与(k-1)将有较大差别. 为了减少预报误差,应设法求出θ(k)的估计值*(k). 此时,(3)上式称为含有参数预报值的预报公式. 相应的预报残差为(4)式中ε(k|*(k))称为后验残差. 可以证明[1],对于任何的ε>0,在适当条件下必有n>0和δ>0存在,使得当k≥n时,由算法所确定的(k)(5)恒满足称此为后验残差一致小准则.
若 则(6) 多层递阶预报方法,就是采用式(5)或式(6)的算法,对时变参数进行预测,使估值序列{(k)}满足后验残差一致小准则. 1.2 多层递阶建模与预报 多层递阶预报,是将动态系统预报分为时变参数预报与系统状态预报两部分. 其中参数预报包括时变参数跟踪估计以及对参数未来值进行预测.
1) 时变参数跟踪估计
时变系统不仅状态在变化,而且参数也在变化,多层递阶预报充分考虑了系统的这种时变特性. 由掌握的历史资料,按式(5)或式(6)进行参数跟踪估计,可得参数θ(k)的一系列估计值: