中文名 | 曲線估計 | 外文名 | curve estimation |
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所屬學(xué)科 | 數(shù)學(xué) | 相關(guān)概念 | 線性模型、非線性關(guān)系等 |
在實際問題中,當(dāng)不能確定哪種曲線模型最接近樣本數(shù)據(jù)時,可以運用曲線估計、曲線估計過程可以用于擬合許多常用的曲線,原則上只要兩個變量之間存在某種可以被它所描述的數(shù)量關(guān)系,就可以用曲線估計過程來分析,曲線估計的基本步驟是:
(1)根據(jù)實際問題本身特點,選擇幾種常見的曲線模型;
(2)運用最小二乘法來完成每一種曲線模型的參數(shù)估計,并顯示R方、F檢驗值、相伴概率值以及模型的相關(guān)系數(shù)等統(tǒng)計量;
(3)對參數(shù)估計的相關(guān)統(tǒng)計量進(jìn)行檢驗,看其是否通過顯著性檢驗;
(4)預(yù)測。選擇R方統(tǒng)計量值最大的模型作為首選的曲線模型。
(1)解釋變量與被解釋變量應(yīng)該是數(shù)值型變量。如果在解釋變量中選擇了時間選項,要求被解釋變量是以一定的時間量度的變量。在進(jìn)行時間分析時,要求數(shù)據(jù)文件中的每一個觀測量所使用的時間間隔和長度單位是完全統(tǒng)一的;
(2)模型的殘差應(yīng)該是任意且呈現(xiàn)正態(tài)分布的。如果選擇了線性模型,被解釋變量必須是正態(tài)分布的,且所有的觀測值應(yīng)該是獨立的。
線性回歸可以滿足許多數(shù)據(jù)分析,然而線性回歸不會對所有的問題都適用,有時被解釋變量與解釋變量是通過一個已知或未知的非線性函數(shù)關(guān)系相聯(lián)系的。變量之間的非線性關(guān)系可以劃分為本質(zhì)線性關(guān)系和非本質(zhì)線性關(guān)系。所謂本質(zhì)線性關(guān)系是指變量關(guān)系形式上雖然是非線性關(guān)系,但可通過變量變換化為線性關(guān)系,并可最終進(jìn)行線性回歸分析建立線性模型;非本質(zhì)線性關(guān)系是指變量關(guān)系不僅形式上呈非線性關(guān)系,而且也無法通過變量變換化為線性關(guān)系,最終無法進(jìn)行線性回歸分析建立線性模型。而曲線估計是解決本質(zhì)線性關(guān)系問題的。
平曲線就是水平方向線路發(fā)生轉(zhuǎn)折,形成曲線;豎曲線就是線路在高程上起伏形成曲線。常見的有垣曲縣和緩和曲線
樓主478270995的回復(fù) 引用:2樓 tianshi1973cn 什么是平曲線和豎曲線? ?懸賞分:10?-?解決時間:2007-6-12?13:16? 公路線形設(shè)計中,什么是平曲線,什么是豎曲線...
平曲線可以理解為線路在水平面的投影,主要是圓曲線和緩和曲線;豎曲線可以理解為線路在豎直平面的投影,一般是圓曲線
用戶如果不能馬上根據(jù)專業(yè)知識或是觀測量數(shù)據(jù)本身的特點確定一種最佳模型,也可以利用曲線估計在11種不同的回歸模型中選擇建立一個簡單而又比較適合的模型。SPSS可完成表1中有關(guān)曲線擬合的功能。
模型名 |
回歸方程 |
變量變換后的線性方程 |
二次曲線(Quadratic) |
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復(fù)合曲線(Compound) |
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增長曲線(Growth) |
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對數(shù)曲線(Logarithmic) |
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三次曲線(Cubic) |
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S曲線(S) |
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指數(shù)曲線(Exponential) |
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逆函數(shù)(Inverse) |
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冪函數(shù)(Power) |
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邏輯函數(shù)(Logistic) |
在SPSS曲線估計中,首先,在不能明確究竟哪種模型更接近樣本數(shù)據(jù)時可在多種可選擇的模型中選擇幾種模型;然后,SPSS自動完成模型的參數(shù)估計,并輸出回歸方程顯著性檢驗的F值和相伴概率p值、判定系數(shù)R2等統(tǒng)計量;最后,以判定系數(shù)為主要依據(jù)選擇其中的最優(yōu)模型,并進(jìn)行預(yù)測分析等。另外,SPSS曲線估計還可以以時間為解釋變量,實現(xiàn)時間序列的簡單回歸分析和趨勢外推分析。
1.打開注對話框
建立或打開數(shù)據(jù)文件后,按AnalyzeRegressionCurve Estimation的順序打開主對話框。
2.選擇被解釋變量
在源變量框中選擇一個或多個被解釋變量,送人Dependent(s)框中。
3.選擇解釋變量
在源變量框中選擇解釋變量,送人Independent框中,或者直接指定時間選項(time)作為解釋變量。如果選擇了時間作為解釋變量,那么被解釋變量應(yīng)該是用時間量度的變量。
4.選擇觀測量
在左側(cè)源變量框中選擇標(biāo)示觀測量的變量放入Case Labels框中。
5.選擇擬合模型
在Models欄中選擇一個或多個擬合模型,各模型解釋見表1。
6.選擇相關(guān)選項
(1)Include constant in equation:方程包含常數(shù)項,系統(tǒng)默認(rèn)值。
(2)Plot models:繪制曲線擬合圖,系統(tǒng)默認(rèn)值。
(3)Display ANOVA Table:結(jié)果中顯示方差分析表。
7.打開Save對話框
單擊“Save”變量儲存按鈕,激活變量儲存對話框。
(1)Save Variables選項:保存變量。點擊一個或全部選項,可將相應(yīng)的數(shù)值以新變量形式儲存到數(shù)據(jù)庫中,這些變量的定義將在結(jié)果中顯示。其中,Predicted Values代表被解釋變量的預(yù)測值;Residuals代表殘差(觀察值與預(yù)測值之差)選項;Prediction Intervals代表預(yù)測值區(qū)間(上下限)選項;Confidence Interval代表可信區(qū)間選項。
(2)Predict Case選項:預(yù)測觀測量。如果解釋變量為時間變量,可以在該欄中指定一種超出當(dāng)前數(shù)據(jù)時間序列范圍的預(yù)測周期。
①Predict from estimation period through last case選項:使用預(yù)先設(shè)定好的估計周期中的數(shù)據(jù),求出所有觀測量的預(yù)測值。要完成這一步,必須先通過Data菜單中Select Cases選項中的SelectBase on time or case range定義估計周期,當(dāng)前的估計周期顯示在對話框的底部。如果沒有預(yù)先設(shè)置估計周期,計算時使用所有的觀測量。
②Predict through選項:根據(jù)預(yù)先設(shè)定的周期,使預(yù)測值通過特定的數(shù)據(jù)、時間或者特定的觀測量。如果預(yù)測值的范圍超出了時間序列的范圍,應(yīng)該選擇該選項,并在隨后的Observation框中輸入一個預(yù)測周期的末端值。
8.單擊OK按鈕提交運行
在大多數(shù)情況下,對變量之間關(guān)系的認(rèn)識往往模糊不清,需要先繪制散點圖。
根據(jù)數(shù)據(jù)分布的特點,確定應(yīng)采用的模型??梢远嘀付◣讉€模型進(jìn)行擬合檢驗,根據(jù)輸出的統(tǒng)計量,例如R2值,結(jié)合圖形綜合考慮,確定最佳圖形。 2100433B
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地基沉降雙曲線擬合的Bayes估計——雙曲線函數(shù)是擬合地基沉降曲線中常用的函數(shù)形式,其函數(shù)參數(shù)通常假定為確定性變量,采用最小二乘法進(jìn)行估計。在整個待估計過程中.假定待估計參數(shù)為確定性變量。然而函數(shù)參數(shù)總是波動的,用隨機變量分布代替其估計值更為合理...
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一、什么是回頭曲線 對回頭曲線的定義,大多是這樣描述的:回頭曲線是一種半徑小、轉(zhuǎn)彎急、 線型標(biāo)準(zhǔn)低的曲線形式,其轉(zhuǎn)角接近、等于或大于 180度。 在實際中,我們確實經(jīng)常在山區(qū)道路碰到回頭曲線, 基本的感覺就是一個急 彎,并且轉(zhuǎn)了一百八十度,跟掉頭差不多,也就是前面描述的: 轉(zhuǎn)角接近、等于 或大于 180度。下圖是湘西“公路奇觀”的連續(xù)回頭曲線。 . 回頭曲線幾乎不在高等級公路中使用, 我所經(jīng)歷過的,使用回頭曲線的最 高等級公路是二級公路,這個例子在后面我們還會進(jìn)行計算。 我這里所討論的回頭曲線, 主要是基于其平面坐標(biāo)計算的特殊性而言的, 它 只有一個定義, 就是:轉(zhuǎn)角大于或等于 180度,由于實際使用中很少有轉(zhuǎn)角正好 等于 180度的情況,所以就是指轉(zhuǎn)角大于 180度這種情況了 。 為什么這么定義呢, 因為一般情況下, 交點與曲線的關(guān)系是: 交點在曲線的 外側(cè),即便是轉(zhuǎn)角接近 180度,它
狀態(tài)估計的數(shù)學(xué)模型是基于反映網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、線路參數(shù)、狀態(tài)變量和實時量測之間相互關(guān)系的量測方程:
z=h(x) v
其中z是量測量;h(x)是狀態(tài)變量,一般是節(jié)點電壓幅值和相位角;v是量測誤差;它們都是隨機變量。
狀態(tài)估計器的估計準(zhǔn)則是指求解狀態(tài)變量二的原則,電力系統(tǒng)狀態(tài)估計器采用的估計準(zhǔn)則大多是極大似然估計,即求解的狀態(tài)變量二`使量測值z被觀測到的可能性最大,用數(shù)學(xué)語言描述,即:
其中f(z)是量測z概率分布密度函數(shù)。
顯然,具體的目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式與量測z的分布模式密切相關(guān),對每個f(幼都有相應(yīng)的極大似然估計函數(shù)。對同一系統(tǒng)的相同實時量測,若假定的量測分布模式不同,則得到的估計結(jié)果不完全相同,因此有不同估計準(zhǔn)則的估計器 。2100433B
會計估計是指對結(jié)果不確定的交易或事項以最近可利用的信息為基礎(chǔ)所作出的判斷。為了定期、及時提供有用的會計信息,需將企業(yè)持續(xù)不斷的營業(yè)活動(經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù))劃分為各個階段,如年度、季度、月度,并在權(quán)責(zé)發(fā)生制的基礎(chǔ)上對企業(yè)的財務(wù)狀況和經(jīng)營成果進(jìn)行這期確認(rèn)、計量和報告,這樣就必須進(jìn)行會計估計。合理地進(jìn)行會計估計,不僅有助于企業(yè)為會計信息使用者編制出客觀、公允的財務(wù)報表,也有助于企業(yè)管理當(dāng)局了解企業(yè)的真實情況,繼而作出正確的經(jīng)營決策。
企業(yè)為了定期、及時地提供有用的會計信息,將企業(yè)延續(xù)不斷的經(jīng)營活動人為地劃分為各個階段,如年度、季度、月度,并在權(quán)責(zé)發(fā)生制的基礎(chǔ)上對企業(yè)的財務(wù)狀況和經(jīng)營成果進(jìn)行定期確認(rèn)和計量。在確認(rèn)和計量過程中,當(dāng)發(fā)生的交易或事項涉及的未來事項具有不確定性時,必須對其予以估計入賬。在會計實務(wù)中,常見的需要進(jìn)行會計估計的事項主要包括以下幾個:
1、壞賬是否會發(fā)生以及壞賬的數(shù)額。
2、存貨的毀損和過時損失。
3、固定資產(chǎn)的使用年限和凈殘值大小。
4、無形資產(chǎn)的受益期。
5、長期待攤費用的攤銷期。
6、收入能否實現(xiàn)以及實現(xiàn)的金額。
7、或有損失和或有收益的發(fā)生以及發(fā)生的數(shù)額。
會計估計審計不是一種單獨的審計,而是會計報表審計的一個有機組成部分。注冊會計師對被審計單位會計估計進(jìn)行審計的目的,是為了就會計估計事項獲得充分適當(dāng)?shù)膶徲嬜C據(jù),以便能夠?qū)@些會計估計事項的處理在當(dāng)時以及現(xiàn)在是否合理作出結(jié)論,并根據(jù)會計估計事項對會計報表的影響程度。繼而對整個會計報表發(fā)表審計意見,出具審計報告。
國外對于諧波狀態(tài)估計問題研究較早,1989年著名學(xué)者Heydt就提出了諧波狀態(tài)估計問題,認(rèn)為諧波狀態(tài)估計是諧波潮流的逆問題,并提出了一種利用最小方差估計器的諧波源識別算法。作者利用關(guān)聯(lián)矩陣建立了諧波量測量與狀態(tài)變量之間的數(shù)學(xué)模型,選用注入視在功率和線路視在功率作量測量,并將節(jié)點分為非諧波源和可疑諧波源兩種類型,以減少未知狀態(tài)變量的數(shù)目。但是在波形畸變的情況下,無功功率的定義尚未得到統(tǒng)一認(rèn)識,因此采用視在功率的方法欠缺說服力,但研究開創(chuàng)了諧波狀態(tài)估計研究的先河,具有重要的意義。
Meliopoulos 和張帆等人的研究成果中將諧波狀態(tài)估計問題看作為優(yōu)化問題,并給出了一種最小方差估計算法。
Ma Haili和Girgis在1996年提出了一種應(yīng)用卡爾曼濾波器識別諧波源的新算法,適用于非平衡三相電力系統(tǒng)中諧波測量儀表的優(yōu)化配置,以及諧波源位置及其注入電流大小的最優(yōu)動態(tài)估計。以諧波電流為狀態(tài)變量,諧波電壓為量測量,建立狀態(tài)方程和量測方程。對于確定數(shù)目的諧波測量儀表,通過計算不同配置條件時誤差協(xié)方差矩陣的跡,得到諧波測量儀表的最佳配置方案和諧波注入的最優(yōu)估計值。
由于電網(wǎng)中非諧波源母線的數(shù)量可能遠(yuǎn)大于諧波源母線數(shù)量,為減少未知狀態(tài)變量的數(shù)目,杜振平和Arrillaga提出了一種電力系統(tǒng)連續(xù)諧波的狀態(tài)估計算法。利用關(guān)聯(lián)矩陣的概念建立起諧波量測量與狀態(tài)變量的數(shù)學(xué)模型,并且將系統(tǒng)母線分為非諧波源母線和可能的諧波源母線兩種類型;此外,還將可能的諧波源母線分為測量母線和未測母線兩類。采用上述方法可極大減少未知狀態(tài)變量的數(shù)目,從而極大減少計算工作量,同時還可使諧波估計方程由欠定變?yōu)槌?,增加了估計結(jié)果的可信度。
2000 年, S.S.Matair 和Watson 提出將奇異值分解(Singular Value Decomposition,簡稱SVD)算法用于電力系統(tǒng)諧波狀態(tài)估計,該算法能夠在系統(tǒng)非完全可觀即部分可觀、估計方程欠定時的情況下進(jìn)行有效估計, 降低了對測量冗余的要求。當(dāng)系統(tǒng)完全可觀,估計方程正定或超定時,SVD 算法能給出一個唯一解,并以新西蘭南島220 kV電網(wǎng)為例,分別給出系統(tǒng)完全可觀、部分可觀時的狀態(tài)估計結(jié)果,并且與實際值進(jìn)行對比,對比結(jié)果表明奇異值分解法能夠在系統(tǒng)可觀、部分可觀的情況下給出有效估計值。
選擇節(jié)點電壓作為狀態(tài)量,母線注入電流、母線電壓、支路電流同步量測作為量測量進(jìn)行狀態(tài)估計。對于有足夠測量(超定)的方程且測量方程無病態(tài)時,通過節(jié)點編號優(yōu)化,運用分層算法對測量矩陣進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行矩陣求解;對于測量方程病態(tài)、欠定時,采用SVD算法進(jìn)行求解諧波狀態(tài)估計問題,求得估計方程的最小二乘解。以IEEE14節(jié)點系統(tǒng)為例,建立系統(tǒng)模型,運用MATLAB編程仿真驗證了算法的可靠性。而且,還在SVD 算法的基礎(chǔ)上分析了部分可觀系統(tǒng)的測量問題,進(jìn)而對測量配置進(jìn)行了優(yōu)化。
2004 年,吳篤貴、徐政提出了一種基于相量測量裝置PMU(Phasor Measurement Unit)的狀態(tài)估計方法。選取節(jié)點電壓相量作為狀態(tài)變量,節(jié)點電壓、支路電流和注入電流相量作為量測量,采用加權(quán)最小二乘法進(jìn)行狀態(tài)估計。
上述的諧波狀態(tài)估計方法都有自己的特點,在某種特定的條件下可在一定程度上實現(xiàn)諧波狀態(tài)估計,但也均存在一定的缺點,精度高、速度快與可觀性好的諧波狀態(tài)估計方法的研究還需進(jìn)一步深化。