[发明专利]一种基于EEMD的时间序列数据异常值检测和校正方法

权利要求书

1.一种基于EEMD的时间序列数据异常值检测和校正方法，其特征在于步骤如下：

(1)对原始时间序列数据，按照时间顺序进行排序，对缺失数据用0值填补，得到初步整理数据；

(2)对所述初步整理数据进行异常值检测处理，把检测出的异常值用0值替换；

(3)对异常值检测处理之后的数据进行异常值校正处理，即对数据中的0值进行填补，完成时间序列数据异常值检测和校正；

步骤(2)对初步整理数据进行异常值检测处理，包括如下步骤：

(2.1)通过中位数法对所述初步整理数据进行初步检测，具体为：

(a)对于初步整理后的时间序列数据{a_i}，i＝1,2,3,…,把{a_i}中的正数选出来构成一个新的数列把的中位数记为

(b)计算中每个数与中位数的比值即

(c)设定的阈值为r₁,r₂，若或者则为异常值，把异常值替换为0，时间序列数据{a_i}经过替换后得到的数列为{b_i}，从而完成对所述初步整理数据进行初步检测；

(2.2)通过EEMD法对所述初步检测之后的数据进行精细检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于EEMD的时间序列数据异常值检测和校正方法，其特征在于：所述步骤(3)对异常值检测处理之后的数据进行异常值校正处理，采用曲线拟合法实现。

3.根据权利要求1所述的一种基于EEMD的时间序列数据异常值检测和校正方法，其特征在于：所述通过EEMD法对所述初步检测之后的数据进行精细检测，具体为：

(5.1)将数列{b_i}中的正数选出来构成一个新的数列

(5.2)通过EEMD法对进行分解，得到频率从高到低排列的n个分量；

(5.3)n个分量中，舍去高频分量，把后面m个低频分量以向量求和的方式进行求和，得到一个新的数列其中，1<m<n；

(5.4)计算偏差比率用于量化与的偏离程度；

(5.5)设定偏差比率的阈值为d₀，偏差比率大于d₀的数据为异常值，再把异常值替换为0，把{b_i}经过异常值替换得到的数列记为{g_i}，从而完成对所述初步检测之后的数据进行精细检测。

4.根据权利要求3所述的一种基于EEMD的时间序列数据异常值检测和校正方法，其特征在于：所述步骤(5.1)将数列{b_i}中的正数选出来构成一个新的数列时，每个正数之间的排列顺序不变。

5.根据权利要求3所述的一种基于EEMD的时间序列数据异常值检测和校正方法，其特征在于：所述步骤(5.2)中，n个分量中包括n-1个IMF和1个残余项r_n。

6.根据权利要求3所述的一种基于EEMD的时间序列数据异常值检测和校正方法，其特征在于：round为四舍五入取整函数。

7.根据权利要求3所述的一种基于EEMD的时间序列数据异常值检测和校正方法，其特征在于：偏差比率