下面是一個(gè)簡單的雙線性模型的建模過程 。
設(shè)要建立的雙線性模型為:
即
式中,B為后移算子,當(dāng)b較小時(shí),近似地有
即
忽略
項(xiàng),則有
于是可應(yīng)用最小二乘法估計(jì)參數(shù)φ、 b,如不忽略
項(xiàng),則可應(yīng)用非線性最小二乘法估計(jì)參數(shù)。
設(shè)參數(shù)的初始估值為
, 則由式(5)可得其殘差的初值
,根據(jù)式(3) 求殘差平方和
。
在最小二乘意義下使其極小化,估計(jì)新的參數(shù)值
,再將新參數(shù)代入式( 3)求殘差,
求出新的殘差后,再代入式(6),估計(jì)新的參數(shù)
,如此反復(fù)迭代,直到滿足精度為止 。
仿真建模實(shí)例
設(shè)雙線性差分方程為:
圖2所示為該雙線性系統(tǒng)的時(shí)間序列,系統(tǒng)的輸入
是方差
的零均值的白噪聲,圖3所示為雙線性時(shí)序的概率密度分布圖,其中虛線為實(shí)際分布,實(shí)線為正態(tài)分布,可見該序列已不是正態(tài)分布;圖中示出了序列的均值、方差、偏態(tài)值與峰態(tài)值,從中也可看出其非線性的特性。表1列出了雙線性建模的結(jié)果。其中,F(xiàn)
0為模型中含有的常數(shù)項(xiàng),以便于擬合均值不為零的時(shí)序,將表中結(jié)果與式(8) 比較可知,兩者符合情況較好,表明反復(fù)殘差法建模是有效的 。
均值:-0.317177 偏態(tài):-0.347777 方差:1.543746 峰態(tài):1. 005134
表1 雙線性建模結(jié)果
|
|
|
AIC值 |
EPS |
F0 |
0.409 |
0.401 |
0.856 |
-0.3 |
0.001 |
5. 056X 10-3 |