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MNNGM风险传递预测模型应用:从理论到实践

时间:2023-06-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了显示预测模型的有效性与准确性,将三个模型GM(1,1)、GNNM(1,1)、MNNGM(1,1)分别应用到中国电力需求预测中。从表6.17可以看出,按照不同的误差标准,MNNGM(1,1)比其他两种算法预测的精度都高。由此而见MNNGM(1,1)算法的有效性与准确性。

MNNGM风险传递预测模型应用:从理论到实践

为了显示预测模型的有效性与准确性,将三个模型GM(1,1)、GNNM(1,1)、MNNGM(1,1)分别应用到中国电力需求预测中。根据《中国统计年鉴(1990-2001)》数据,用这三个模型对1990~1998年间的中国电力需求进行预测分析,以对比三个模型的有效性以及三个模型预测精度的不同;同时,根据预测分析的结果对1999~2001年的中国电力需求进行预测,并且与实际观察值进行比较。

为了比较三个模型预测精度的不同,采用了三个不同的误差比较标准,一个是相对误差(RE);一个是均方误差(MSE);最后一个是绝对误差(AME)。RE、MSE、AME的公式如下:

式中:x(k)是k时间的实际值;(k)是k时间的预测值;n是需要预测的数据个数。AME的公式如下:

基于前面对GM(1,1)、GNNM(1,1)、MNNGM(1,1)的分析,根据1990~1998年的历史数据构建三个模型,并进行相对误差分析,计算结果如表6.15所示;同时利用1999~2001年的数据对三个模型进行检验,比较他们的相对误差,具体计算数据如表6.16所示。

表6.15 三个不同的方法对1990~1998年间中国电力需求预测分析

续表

表6.16 1999~2001年预测值

(www.xing528.com)

从表6.15可以看出,三种模型都取得了比较满意的预测效果。通过比较其相对误差可以发现,GNNM(1,1)比GM(1,1)的预测相对误差小,这主要是因为采用了BP神经网络后提高了网络的收敛速率,从而对数据有了比较精确的预测;同时,MNNGM(1,1)比GNNM(1,1)的预测精度也要高。

图6.28、图6.29、图6.30分别给出了三种模型的预测曲线。从图6.28可以看出,虽然GM(1,1)在1990~1996年的预测值比较准确,但1996年后预测的准确性明显下降;从图6.29可以看出,GNNM(1,1)的预测曲线比GM(1,1)的曲线更靠近观察曲线,特别是1998年后的预测值比GM(1,1)更准确;从图6.30可以看出,MNNGM(1,1)的曲线最靠近观察曲线,拥有最高的预测精度。同时,表6.17比较了三种模型的MSE与AME值。

从表6.17可以看出,按照不同的误差标准,MNNGM(1,1)比其他两种算法预测的精度都高。以1999~2001的预测值来分析,MNNGM(1,1)的AME值大约是GNNM(1,1)的2/5,GNNM(1,1)的AME值大约是GM(1,1)的1/2。换句话说,MNNGM(1,1)的预测精度大约是GNNM(1,1)的2.5倍,大约是GM(1,1)的5倍;而从MSE值来看,MNNGM(1,1)的MSE值大约是GNNM(1,1)的1/4,GNNM(1,1)的MSE值大约是GM(1,1)的2/5。由此而见MNNGM(1,1)算法的有效性与准确性。

图6.28 GM(1,1)预测结果

表6.17 不同模型预测误差分析(Mk Wh)

图6.29 GNNM(1,1)预测结果

图6.30 MNNGM(1,1)预测结果

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