[发明专利]一种大坝安全监测数据异常识别的预警阈值设置方法

权利要求书

1.一种大坝安全监测数据异常识别的预警阈值设置方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构建基于图基双权估计函数的稳健回归模型；

通过历史效应量及环境量建立的回归模型如式(1)所示：

Y＝Xβ+μ (1)

式中，Y为由历史观测值构成的效应量向量；X为历史环境量变量矩阵，β为系数向量；μ为随机误差项；

采用M估计法求解稳健回归模型，则其系数向量的估计值为：

式中，W为等价权矩阵，采用图基双权函数计算；

步骤2：在稳健回归模型的基础上，采用基于位置M估计量的尺度估计量S_T代替剩余标准差S；基于位置M估计量的尺度估计量S_T的计算公式如下：

MAD＝median_i{|x_i-median(x_i)|} (6)

式中，x_i为数据序列；T_n为位置M估计量；u_i为标准化变量；n为样本个数；ω(·)为权重函数，选取图基双权函数；ψ(·)为目标函数的导函数；ψ′(·)为ψ函数的导函数；c为细调常数；S_n是辅助尺度估计；MAD为各个观测量到数据序列中位数median(x_i)的距离的中位数；

步骤3：构建基于稳健回归模型的预测值置信区间半径D，具体计算公式如下：

式中，t_α/2为T分布在1-α置信水平下对应概率的分位点；ω₀和e₀分别为实时数据计算的权重和残差，采用图基双权函数形式的权重函数计算；X₀为实时监测的环境量向量；

步骤4：异常预警阈值设置为[-3S_T-D，3S_T+D]，即满足式(9)的为正常测值，不满足则为异常测值；

式中，Y₀为实测值；为模型预测值。