多變量殘差修正的灰色模型在建筑物沉降預測中的應用

介紹灰色非等間距gm(1,1)模型的建立及其精度評定方法,著重探討模型精度的主要影響因素,并從模型背景值的構造以及初值選取兩個方面對灰色非等間距gm(1,1)模型進行改進,結合高層建筑沉降監(jiān)測實例進行預測結果分析,結果表明,改進后的灰色模型具有較高的精度,在沉降預測中具有較高的應用價值。

在傳統(tǒng)gm(1,1)模型的基礎上考慮初始條件選取的理論缺陷,提出了改進的灰色預測模型。通過在隧道開挖后上方建筑物沉降預測值與實測值的對比分析得出,該模型具有良好的精度,并具有一定的工程應用價值。

針對建筑物出現(xiàn)的變形問題,提出在現(xiàn)有建筑物觀測數(shù)據的基礎上,在mtalab的語言環(huán)境下,建立gm(1,1)模型,來預測該建筑物的沉降量。分析結果表明,把灰色gm(1,1)模型和matlab結合起來預測建筑物的沉降發(fā)展趨勢，具有較強的實用性。

在傳統(tǒng)灰色系統(tǒng)理論建模分析的基礎上,將原始觀測數(shù)據序列與所建模型預測數(shù)列進行比較,并將比較后的殘差納入系統(tǒng),繼續(xù)建立灰色模型進行分析。事實證明:在建筑物變形分析中使用殘差灰色組合模型,能有效提高模型精度,獲得良好的預測效果,是一種既方便又可靠的變形分析方法。

簡要介紹了灰色模型的基本原理及建模方法,并針對具體的工程實例,通過建立灰色預報模型來預報未來幾天的沉降量。結果表明：灰色模型具有較高的預報精度,數(shù)據非?？煽?所以可以通過建立灰色模型的方法來了解建筑物短期內的沉降變化規(guī)律。

建筑施工中,沉降觀測是監(jiān)測建筑物是否安全的重要環(huán)節(jié)。為此,將灰色系統(tǒng)理論應用于建筑物沉降變形數(shù)據分析,結合實例,驗證了灰色gm(1,1)預測方法在建筑物沉降監(jiān)測中應用的可行性和可靠性。

建筑施工中,沉降觀測是監(jiān)測建筑物是否安全的重要環(huán)節(jié),將灰色系統(tǒng)理論應用于建筑物沉降變形的數(shù)據分析,結合沉降觀測實例,進行沉降預測結果的分析和檢驗,在一定程度上證實了建筑物沉降變形分析中采用灰色gm(1,1)預測方法的可行性.

本文詳細介紹了gm（1，1）灰色理論模型，并利用該模型對一泵站的沉降進行了預測，同時將預測結果與回歸模型進行了對比，最后從分析結果可知gm（1，1）灰色模型能較好地預測該建筑物的沉降發(fā)展趨勢。

灰色理論模型以其建模過程簡單而應用于監(jiān)測中，但也存在局限性、預測精度不高等問題。針對這些不足，嘗試對其

用灰色模型預測建筑物的沉降楊龍彪１前言在建筑工程施工中，不僅需要對建筑的沉降及時進行觀測，而且要求對其沉降的發(fā)展趨勢，未來沉降量的大小進行預測。為控制施工速度和施工方法提供必要的參考數(shù)據，在建筑物施工初期，由于沉降信息的貧乏和不確定性，進行定量的預測...

由于非等間隔gm(1,1)灰色模型對于處理數(shù)據量小且表達信息不確定的數(shù)據具有優(yōu)越性,因此廣泛應用于石油天然氣勘探、機床故障診斷、電力負荷預測、大壩安全監(jiān)測等領域?；诜堑乳g隔gm(1,1)灰色模型理論,利用某小區(qū)建筑物沉降觀測的實測數(shù)據,建立了適合該小區(qū)建筑物沉降預測的灰色模型。通過對比理論預測值和實測值,并進行模型對應的精度評定分析,結果表明,此模型適用于該建筑物沉降預測分析的研究。

灰色gm(1,1)預測模型,要求樣本數(shù)據少,具有原理簡單、運算方便、短期預測精度高、可檢驗等優(yōu)點,在負荷預測中得到了廣泛應用,但是也有其局限性。當數(shù)據灰度越大,預測精度越差,且不太適合經濟長期后推若干年的預測,在一定程度上是由模型中的參數(shù)α造成的,為此引入向量θ,建立殘差gm(1,1,θ)模型,利用蟻群優(yōu)化算法對其進行求解,同時應用神經網絡對其預測殘差進行優(yōu)化。實證分析表明,與傳統(tǒng)的預測方法相比,大大提高了預測精度,該方法具有一定的實用價值。

文章簡要介紹了變形監(jiān)測的內容、技術及變形監(jiān)測的方法,在此基礎上介紹了灰色模型的概念,模型建立的原理。建筑物沉降對人民的人身安全有著很大的影響。所以對建筑物基礎進行安全監(jiān)測來評定建筑物安全狀況具有重要意義。文章對預測建筑物基礎沉降進行了建模。

傳統(tǒng)的單變量或等步長灰色預測模型,未考慮監(jiān)測點間的系統(tǒng)關聯(lián)性和實際沉降觀測周期,往往具有非等間距的特點,不足以反映路基沉降變形的實際規(guī)律。在綜合考慮實際工況中斷面沉降點間相關性及不等時距觀測的基礎上,建立路基沉降預測的優(yōu)化nmgm(1,n)模型。工程實例分析表明,優(yōu)化的模型與建模工況相適應,具有良好的擬合及預測精度,能夠滿足工程實際應用需要。

結合穩(wěn)健估計理論和灰色模型理論,提出了穩(wěn)健灰色gm(1,1)模型。并以泰安市中醫(yī)醫(yī)院大樓為例,預報結果同常規(guī)的灰色gm(1,1)預報模型相比較,表明該模型具有較強的抗粗差的能力,在實際工程中得到了很好的應用。

該文提出了穩(wěn)健灰色模型,并將其應用于某建筑物沉降的預測。結果表明,穩(wěn)健gm(1,1)模型比常規(guī)gm(1,1)模型具有更好的抗干擾性能和受異常點影響小的優(yōu)點,更具有預測應用價值。同時還編寫了計算機程序對灰色預測過程進行電腦處理,大大減少了工作量。

多變量灰色模型在復合地基沉降量預測中的應用——引入了mgm(1，n)多變量灰色模型，并且結合具體工程實例，將該模型應用于剛性樁復合地基的沉降量預測，同時將預測結果與目前比較成熟的gm（1,1）灰色模型的預測結果進行了比較。研究表明，mgm（1，n）多變量灰色...

針對傳統(tǒng)非等間距gm(1,1)模型在建筑物沉降監(jiān)測中預測精度不夠高的問題,提出了一種新的非等間距gm(1,1)建模方法。此法基于初始條件改進及把灰色微分方程的白化方程中的灰導數(shù)用離散形式進行表示的改進相結合、提高非等間距gm(1,1)模型的建模精度。結合桂林市某廣場的集商用、住房于一體的高層建筑的沉降變形監(jiān)測實例,將本模型的沉降預測的結果同文獻中另一非等間距gm(1,1)改進方法進行對比分析和檢驗,充分驗證了建筑物沉降變形分析預報中本模型方法的可行性和優(yōu)越性,對進一步促進非等間距gm(1,1)模型在沉降變形預測中的應用起到了積極的作用。

近年來,城市高層建筑物越來越多,為保證建筑物的安全,要及時預測其變形趨勢,防患于未然?；疑Ｐ褪浅两殿A測中常用的模型,在小樣本建模方面具有優(yōu)勢,但很難處理序列的隨機誤差;時間序列模型也是常用的預測模型,它能夠很好的處理隨機誤差,但其對序列的平穩(wěn)性要求較高,所以其應用范圍有一定局限性。本文將兩個模型進行組合,通過matlab軟件編程構建模型,并結合工程實例,分析對比了組合模型與灰色單一模型的預測精度,得出組合模型優(yōu)于單一模型的結論。

建筑物地基沉降的灰色模型gm（1，1）預測法——文章主要運用灰色理論建立基于實際觀測數(shù)據的沉降預測模型gm(1，1)．并通過其與另外2個工程中常用到的模型在同一實際工程的沉降預測值和實際觀測結果的比較。證明gm（1，1）模型具有較好的預測結糶?？捎糜诠こ虒?..

基坑開挖引起周邊建筑物的沉降變形是一個復雜的系統(tǒng)過程,單點模型gm(1,1)不能考慮各變形監(jiān)測點間的相關性,必須建立多點灰色模型m-gm(1,n)進行預測。利用matlab語言編寫的預測程序,經實例計算表明m-gm(1,n)模型預測精度高。

在探討灰色模型與自回歸模型相關理論的基礎上,將趨勢項提取與殘差項處理相結合的灰色自回歸分析思路應用于基坑周邊建筑物沉降預測中,并采用均方誤差、平均相對誤差等指標對預測精度進行評定,驗證了組合預測方法的實用性與有效性。