時間序列數(shù)據(jù)建模及其在瓦斯預測中的應用研究.pdf

1、隨著Internet和信息化的到來，海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生不可避免，人們面臨著被數(shù)據(jù)淹沒而知識匱乏的現(xiàn)狀，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法由于效率低下已經(jīng)不能適應目前這種狀況，數(shù)據(jù)挖掘技術正是在這種大背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來的，截止目前，數(shù)據(jù)挖掘已廣泛應用于商業(yè)活動和軍事等領域。 時間序列數(shù)據(jù)建模是一種根據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)揭示系統(tǒng)動態(tài)結構和規(guī)律的方法，其基本思想是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)有限長度的運行記錄(觀察數(shù)據(jù))，建立能夠比較精確地反映序列中所包含的動態(tài)依存關系的數(shù)學模

2、型，并借以對系統(tǒng)的未來進行預測。 本文的主要研究方向是時間序列數(shù)據(jù)建模及其在煤礦瓦斯預測中的應用研究，文中就時間序列數(shù)據(jù)建模的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、時間序列分析、形式化表示和時間序列的建模等進行了詳細的論述，在分析了煤礦瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)的特點和多種模型的特征基礎上，提出了本文所適用的數(shù)據(jù)模型為ARMA，同時，對特定的數(shù)據(jù)進行了數(shù)據(jù)建模，并對結果進行了分析和驗證。具體內(nèi)容包括如下方面： 首先，本文在研究了大量文獻的基礎上，對時間序列

3、數(shù)據(jù)分析與建模及其在煤礦瓦斯預測中的應用，以及它們的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了綜述，并對時間序列數(shù)據(jù)的特點、時間序列分析研究的問題，以及相關的技術進行了分析。 其次，從時間序列的統(tǒng)計學特征、時間序列平穩(wěn)性、時間序列的統(tǒng)計學模型以及時間序列數(shù)據(jù)的形式化表示等方面進行了詳細的敘述。在分析了自回歸模型、移動平均模型、白回歸移動平均模型和自回歸積分移動平均模型等模型后，結合煤礦瓦斯數(shù)據(jù)的特點，本文確定應使用自回歸移動平均模型作為煤礦瓦斯檢測的

4、數(shù)據(jù)模型。最后，本文依據(jù)自回歸移動平均模型的建模方法，對給定的數(shù)據(jù)進行了建模和模型驗證。時間序列建模是指結合具體的背景知識，考慮時間序列的非平穩(wěn)性，依據(jù)變量自身的變化規(guī)律，利用外推機制描述時間序列的變化。對于時間序列數(shù)據(jù)挖掘的整個過程，本文采用如下的步驟：動態(tài)數(shù)據(jù)的預處理、模型形式的選擇和識別、模型參數(shù)的初步估計、模型參數(shù)的精估計，并對結果模型進行了檢驗和分析。 自然界存在大量的時間序列數(shù)據(jù)，所以對時間序列的研究有著重要的現(xiàn)實意