[发明专利]基于灰关联分析和支持向量机的输变电工程造价预测方法

说明书

技术领域

本发明属于电力工程造价预测领域，具体地说是一种基于灰关联分析和支持向量机的输变电工程造价预测方法。

背景技术

输变电工程造价是电网企业投资的重要组成部分，为了制定最佳的投资策略，需要对输变电工程造价进行准确合理的估算。但是输变电工程造价受到社会、经济、政策、资源等多种因素影响，且各因素的作用机理复杂，导致输变电工程造价与影响因素之间的关系很难用线性来表述。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对目前输变电工程造价估算不准确的现状，提供一种基于灰关联分析和支持向量机的输变电工程造价预测方法，使电网企业能够对其输变电工程造价进行准确合理的估算，便于电网企业有效地管理和控制输变电工程造价。

为此，本发明采用如下的技术方案：基于灰关联分析和支持向量机的输变电工程造价预测方法，其包括：

先利用灰色关联度分析计算各因素对输变电工程造价的影响程度，然后依据灰色关联度筛选出与输变电工程造价同步变动程度高的影响因素，再将选出的主要影响因素作为支持向量机的输入，以输变电工程造价的预测值作为支持向量机的输出，利用支持向量机具有无限逼近非线性连续函数关系的性质，将支持向量机作为输变电工程造价预测模型。

作为上述技术方案的补充，所述灰色关联度分析的具体内容为：设输变电工程造价序列为系统特征行为序列，影响因素序列为相关因素序列，通过灰色序列算子对两类序列进行预处理，计算输变电工程造价序列与影响因素序列的灰色关联度。

作为上述技术方案的补充，所述灰色关联度分析的步骤如下：

1)设反映输变电工程造价的时间序列为影响输变电工程造价的m个时间序列组为对前述的输变电工程造价序列和影响因素序列进行标准化处理，得到{X₀(t)}和{X_i(t)}，t＝1,2,...,N，i＝1,2,...m；

2)计算灰色关联系数：在t＝k时刻，计算输变电工程造价序列{X₀(k)}与影响因素序列{X_i(k)}的灰色关联系数为：L_0i(k)＝(D_min+D_max)/(D_oi(k)+rD_max)；

其中，r为分辨系数，0＜r＜1；D_0i(k)＝|X₀(k)-X_i(k)|，i＝1,2,...m；D_min与D_max分别为两极差最大差与最小差，即

3)计算灰色关联度：输变电工程造价序列与影响因素序列的灰色关联度r_0i计算为：

其中，0＜r_0i≤1，r_0i越大，表明{X₀(t)}与{X_i(t)}之间的关联程度越大；

灰色关联度排序：根据计算的灰色关联度从大到小排列出影响因素序列对输变电工程造价序列的关联程度。

作为上述技术方案的补充，所述输变电工程造价预测模型的建立包括步骤：

1)选择支持向量机作为输变电工程造价的预测模型；

2)设样本集为(x_i,y_i)，i＝1,2,...,n；其中x_i表示输入值，y_i是对应的输出值，超平面方程为：

ωx_i+b＝0，

上式中，在约束条件上加入一个松弛变量ξ_i≥0，这时的最大间隔超平面称为广义最优分类超平面，则约束条件变为：

y_i(ωx_i+b)≥1-ξ_i，

对应的优化问题转变为：

s.t y_i(ωx_i+b)≥1-ξ_i，i＝1,2,...,n，

其中：ω为权向量，b为偏置，ξ_i为松弛变量，C＞0是控制惩罚程度的常数，C越大，惩罚就越大，引入Lagrange乘子α,β有：

Lagrange函数L在鞍点处是关于ω,ξ,b的极小点，对ω,ξ,b分别求偏导，再整理L最终得到原问题的对偶问题：