文档介绍：中图分类号: 论文编号:1028703 13-S292
学科分类号:081103
硕士学位论文
GMDH 算法的改进及煤炭市场系统的预
测与预警研究
研究生姓名李增光
学科、专业系统工程
研究方向系统建模及预测
指导教师王晶副教授
南京航空航天大学
研究生院自动化学院
二О一三年三月
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
The Graduate School
College of Automation Engineering
The Improvements of GMDH Algorithm
and Research of the Prediction and Early
Warning on Coal Market System
A Thesis in
System Engineering
by
Li Zengguang
Advised by
Associate Prof. Wang Jing
Submitted in Partial Fulfillment
of the Requirements
for the Degree of
Master of Engineering
March, 2013
承诺书
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作者签名:
日期:
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
煤炭能源是关系到我国国计民生的重要生产资料,对国家经济建设发挥着重要的作用。近
年来煤炭市场供需比例的严重失调,价格波动的频繁发生尤其是煤价的暴涨、暴跌,严重妨碍
了煤炭产业健康发展,对国民经济发展造成了不良影响,对社会稳定和人民生活造成了很大危
害。因此,为保障煤炭市场正常运行,对煤炭市场系统的预测预警研究具有十分重要的现实意
义。
本文以煤炭市场系统为研究对象,采用 GMDH 方法对其进行预测、预警研究。文中首先
对 GMDH 算法进行了改进:提出“符号表达式法”和“权系数向量法”,实现了 GMDH 建模
后最优模型表达式的直接显示;利用“初始变量添加法”有效解决了建模过程因中间变量保留
不当丢失有用信息的问题;基于集成学习思想,运用 GA 采用惩罚性划分样本构造差异性学习
器个体的方法,设计实现了基于 GA 的 GMDH 选择性集成算法;通过 Matlab 的 GUI 编程实现
了“带显性表达式的 GMDH 建模器”工具的设计。然后,依据设计的煤炭市场系统预警要求,
利用“带显性表达式的 GMDH 建模器”工具分别构建了煤炭价格、供给和需求的预测模型,
接着利用 BP 神经网络和 GMDH 方法求出了上述三个预测模型中各影响因素的预测值,进一步
求出了 2008 年煤炭价格、供给和需求的预测值。最后,根据预测的 2008 年煤价涨幅和煤炭供
需比,结合煤炭市场系统综合预警方案指出我国 2008 年煤炭市场系统处于重警,发出橙色警示
灯。该预警结果与 2008 年煤炭市场系统实际运行状况基本一致,表明了 GMDH 方法是一种适
合于煤炭市场系统预测与预警的有效方法。
关键词:煤炭价格,煤炭供给,煤炭需求,GMDH 改进,BP 神经网络,预测,预警
I
GMDH 算法的改进及煤炭市场系统的预测与预警研究
ABSTRACT
The coal energy is an important means of production which related to China's national economy
and people's livelihood, and plays an active and important role in the national economic construction.
In recent years, the serious imbalance on the p