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摘 要:本文通过利用灰色理论模型的计算方法,描述了该理论的概念、特点,编写了详细的计算步骤。以秦皇岛环渤海动力煤价格数据为基础进行预测,可为煤矿生产、销售等经营决策提供可参考的数据。
关键词:灰色理论;预测模型;数据分析;
1 灰色理论预测模型原理
1.1 灰色理论系统概述
灰色理论系统属于控制理论的范畴,是黑箱概念的一种推广。灰色系统的特征是“小样本”,“贫信息”,具有不确定性,它通过对“部分”已知信息的生成、开发去了解、认识现实世界,实现对系统变化规律的演化。灰色理论把一般系统论,信息论和控制论的观点和方法延伸到社会、经济、生态等抽象系统。灰色系统理论已成功应用到工业,农业,社会,经济等众多领域,解决了生产,生活和科学研究中的大量实际问题。
1.2 灰色理论的特点
使用灰色数学处理不确定量,并使之量化表达;充分利用已知信息寻求系统的运动、演化规律。灰色预测是利用灰色模型GM(1,1)来进行定量分析,灰色理论认为系统的行为和演化尽管朦胧,数据结构复杂,但其必有一定的内在规律。但由于数据的表象纷繁复杂,人们很难从中找到其规律,灰色理论通过对数据的预处理,计算其变化规律、建立模型,从而对未来变化进行科学预测。
2 灰色理论模型建模GM(1,1)
灰色理论预测模型GM(1,1)的建模步骤为:
(1)设原始数据序列为:
(6)计算预测值公式为:
其中,为原始序列的预测值。
(7)进行残差检验和关联度检验,本文暂不讨论该问题。
3 预测模型的应用
本例以秦皇岛港2014年10月29日至11月26日,发热量为5500大卡的动力煤价格为基础数据进行预测,下表为该段时间内的价格。
根据以上计算,预测出2014年12月3日煤炭价格为518元/吨,当天实际价格为525元/吨,误差为1.3%。同理,预测其后一段时间内的价格,见表2:
依据以上数据绘制曲线图:
根据以上图示可以看出,灰色理论GM(1,1)模型能够较为可靠的模拟煤炭价格变动趋势,误差率在可控范围内,可以为煤炭销售、生产经营等决策提供参考数据。
4 结语
该理论能够对于客观事物的发展趋势进行描述和分析。同时,该理论也存在一定的局限性,其具有弱波动性和短期性的缺点,在实际运用过程中应当注意。
参考文献
[1]刘思峰,《灰色系统理论及其应用》,科学出版社,2010年5月;
[2]童炜、万里红,《基于灰色模型的高爐炉温预测》,工业控制计算机,第23卷第9期;
[3]高保斌、李回贵、于水军,《灰色马尔可夫模型在瓦斯涌出量预测中的应用》,煤炭工程,2013年第12期。
[4] 魏毅、程跃、车永才,《灰色理论在煤炭产品价格预测中的应用》,中国煤炭,2006年第6期
作者简介:冯会超,男,汉族,1984年2月生,河南省鹤壁市人,本科,工程师,研究方向:矿井建设。
关键词:灰色理论;预测模型;数据分析;
1 灰色理论预测模型原理
1.1 灰色理论系统概述
灰色理论系统属于控制理论的范畴,是黑箱概念的一种推广。灰色系统的特征是“小样本”,“贫信息”,具有不确定性,它通过对“部分”已知信息的生成、开发去了解、认识现实世界,实现对系统变化规律的演化。灰色理论把一般系统论,信息论和控制论的观点和方法延伸到社会、经济、生态等抽象系统。灰色系统理论已成功应用到工业,农业,社会,经济等众多领域,解决了生产,生活和科学研究中的大量实际问题。
1.2 灰色理论的特点
使用灰色数学处理不确定量,并使之量化表达;充分利用已知信息寻求系统的运动、演化规律。灰色预测是利用灰色模型GM(1,1)来进行定量分析,灰色理论认为系统的行为和演化尽管朦胧,数据结构复杂,但其必有一定的内在规律。但由于数据的表象纷繁复杂,人们很难从中找到其规律,灰色理论通过对数据的预处理,计算其变化规律、建立模型,从而对未来变化进行科学预测。
2 灰色理论模型建模GM(1,1)
灰色理论预测模型GM(1,1)的建模步骤为:
(1)设原始数据序列为:
(6)计算预测值公式为:
其中,为原始序列的预测值。
(7)进行残差检验和关联度检验,本文暂不讨论该问题。
3 预测模型的应用
本例以秦皇岛港2014年10月29日至11月26日,发热量为5500大卡的动力煤价格为基础数据进行预测,下表为该段时间内的价格。
根据以上计算,预测出2014年12月3日煤炭价格为518元/吨,当天实际价格为525元/吨,误差为1.3%。同理,预测其后一段时间内的价格,见表2:
依据以上数据绘制曲线图:
根据以上图示可以看出,灰色理论GM(1,1)模型能够较为可靠的模拟煤炭价格变动趋势,误差率在可控范围内,可以为煤炭销售、生产经营等决策提供参考数据。
4 结语
该理论能够对于客观事物的发展趋势进行描述和分析。同时,该理论也存在一定的局限性,其具有弱波动性和短期性的缺点,在实际运用过程中应当注意。
参考文献
[1]刘思峰,《灰色系统理论及其应用》,科学出版社,2010年5月;
[2]童炜、万里红,《基于灰色模型的高爐炉温预测》,工业控制计算机,第23卷第9期;
[3]高保斌、李回贵、于水军,《灰色马尔可夫模型在瓦斯涌出量预测中的应用》,煤炭工程,2013年第12期。
[4] 魏毅、程跃、车永才,《灰色理论在煤炭产品价格预测中的应用》,中国煤炭,2006年第6期
作者简介:冯会超,男,汉族,1984年2月生,河南省鹤壁市人,本科,工程师,研究方向:矿井建设。