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提出了随机自治系统参数的正交梯度二步递阶优化方法．通过极小化输出预报误差得到了系统参数估计；给出了正交梯度搜索方法用于解决系统参数的非唯一性问题，系统参数的二步递阶优化辨识方法包括两步：首先用给出的自适应L-M算子正交梯度方法确定参数优化方向；其次由一维搜索方法计算最佳步长．蒙特-卡罗数值仿真试验表明本文提出的方法具有收敛速度快、抗噪能力强以及数值稳定性好等优点．