Page 71 - 2022年第53卷第12期
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图 2 各站径流序列的预测结果散点图
表 5 各模型的区间预测性能评价结果
SVM- KDE - PSO SVM- KDE - TSCPSO VMD - SVM- KDE - PSO VMD - SVM- KDE - TSCPSO
水文站
PICP PINAW INAD PICP PINAW INAD PICP PINAW INAD PICP PINAW INAD
民和 0.008 0.002 71.980 0.708 0.294 0.119 0.900 0.269 0.017 0.942 0.311 0.009
兰州 0.017 0.002 80.757 0.675 0.229 0.195 0.950 0.293 0.007 0.958 0.302 0.005
白马寺 0 0.002 95.844 0.792 0.426 0.046 0.817 0.222 0.034 0.908 0.297 0.014
黑石关 0.008 0.003 48.813 0.733 0.227 0.127 0.908 0.249 0.009 0.967 0.270 0.006
对于单一模型,SVM- KDE - TSCPSO模型的 PICP值远大于 SVM- KDE - PSO模型,而 PICP均小于
名义置信水平,表明单一模型的区间预测结果不可信。对于混合模型,仅 VMD - SVM- KDE - PSO模型
在白马寺站的 PICP值小于名义置信水平,其区间预测结果不可信,而其余 PICP值均达到名义置信水
平,且混合模型的 PICP值均大于单一模型,说明混合模型提高了单一模型的区间预测覆盖率,且混
合模型将单一模型的 INAD值由 0.046~95.844降低至 0.005~0.034。对比混合模型的 PICP和 PINAW
值可知,VMD - SVM- KDE - TSCPSO模型的 PICP和 PINAW值均大于 VMD - SVM- KDE - PSO模型,表明
VMD - SVM- KDE - TSCPSO模型的覆盖率略 高于 VMD - SVM- KDE - PSO模 型,但 区间 宽度 却 略宽于
VMD - SVM- KDE - PSO模型。由此可见,两种模型的区间预测性能相近。进一步比较混合模型的 INAD
值可知,VMD - SVM- KDE - TSCPSO模型在各站的 INAD值均为最小,范围为 0.005~0.014,说明 VMD -
SVM- KDE - TSCPSO模型的区间预测结果最优。
以上分析结果也表明:相较于传统的一阶段 PSO算法,TSCPSO优化算法有效提高了单一模型和
分解集成模型的区间预测精度,并将普通 PSO算法优化模型的 INAD值由 0.007~95.844降至 0.005~
0.195,其中将单一模型的 INAD值由 48.813~95.844降低至 0.046~0.195,将分解集成模型的 INAD值
由 0.007~0.034降低至 0.005~0.014。
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