一種基于新的混合模型的pm2.5的預測

1、分類號： 分類號：O213 密級： 密級：公開 公開 專 業(yè) 學 位 研 究 生 學 位 論 文 校址：甘肅省蘭州市 校址：甘肅省蘭州市 論文題目（中文） 論文題目（中文） 一種基于新的混合模型的 一種基于新的混合模型的 PM2.5 的預測 的預測 論文題目（外文） 論文題目（外文） PM2.5 Forecasting Using a New

2、Hybrid Model Based on Decomposition Extraction Prediction and Ensemble 研 究 生 姓 名 研 究 生 姓 名 梁 杰 學 位 類 別 學 位 類 別 應用統(tǒng)計 應用統(tǒng)計 專 業(yè) 學 位 領(lǐng) 域 專 業(yè) 學 位 領(lǐng) 域 學 位 級 別 學 位 級 別 碩 士 校內(nèi) 校內(nèi)導師姓名、 職稱 導師姓名、 職稱 焦桂梅 焦桂梅 副教授 副教授 校外 校外導

3、師 導師單位 單位、 姓名 姓名 論文工作起止年月 論文工作起止年月 2016 2016 年 3 3 月至 月至 2017 2017 年 4 月 論 文 提 交 日 期 論 文 提 交 日 期 2017 2017 年 4 4 月 論 文 答 辯 日 期 論 文 答 辯 日 期 2017 2017 年 5 5 月 學 位 授 予 日 期 學 位 授 予 日 期 蘭州大學碩士研究生學位論文

4、 一種基于新的混合模型的 PM2.5 的預測 I 一種基于新的混合模型的 一種基于新的混合模型的 PM2.5 的預測 的預測 中文摘要 中文摘要 可入肺顆粒物 （PM2.5） 是指空氣動力學當量直徑小于或等于 2.5 微米的細顆粒。 PM2.5 能夠長期存在于空氣當中， 其在空氣中濃度越高表明空氣污染越嚴重。PM2.5 可能造成一系列嚴重的健康問題， 這是由于 PM2.5 的直徑很小， 而且容易附帶諸多有毒、有害物質(zhì)（例如重金屬、致病微

5、生物等） 。因此對于 PM2.5 濃度的精確預測和控制就顯得尤為關(guān)鍵。 本文基于一個新的預測原則——“分解-提取-預測- 合 成 ” ， 提 出 了 基 于 FEEMD-KPCA-ELM （ Fast ensemble empirical mode decomposition-Kernel principal component analysis-Extreme learning machine）的混合模型來對 PM2.5 濃度進行精確

6、預測。 快速集合經(jīng)驗模態(tài)分解 （FEEMD） 將初始的 PM2.5 序列快速分解成為若干條本征模函數(shù) （IMFs） ,每一條本征模函數(shù)都包含原始 PM2.5 序列的重要信息，然而對過多的本征模函數(shù)進行預測勢必會造成模態(tài)混合、 模型復雜等問題， 這會嚴重影響到預測結(jié)果的精度， 同時增加預測工作量。為解決這一問題并且簡化冗余的輸入數(shù)據(jù)，本文提出了使用核主成 分分析（KPCA） 來提取各本征模函數(shù)中包含的信息。 在混合模型中極限學習機 （EL

7、M）算法對提取之后的主成分（PCs）進行預測，然后文中使用另一個極限學習機對預測后的結(jié)果進行合成， 從而得到最終的預測結(jié)果。 混合模型的提取部分可能會造成信息的缺失，因此本文使用了一種殘差檢驗方法——Ljung-Box Q-Test 來驗證殘差序列為白噪聲。混合模型的驗證數(shù)據(jù)來自于中國主要的兩個城市（上海，太原）的每日 PM2.5 監(jiān)測值。最后，混合模型與兩組比較模型的對比實驗證明了提出的新模型具有預測精度高、速度快的優(yōu)點。 關(guān)鍵詞：