本书以灰色预测模型的构建机理和构建过程为基础,在现有研究的理论框架下,构建了含可变参数的缓冲算子和几类含可变参数的灰色预测模型,并运用矩阵扰动理论分析了模型的稳定性,提出模型的参数求解与优化方法,从理论上证明了本书构建的几类含可变参数的灰色预测模型具有更广泛的适应性和更好的稳定性,从而进一步丰富和完善了灰色预测理论。此外,本书将新建立的灰色预测模型应用于航空运输数据序列的预测上,取得了优于现有灰色预测模型的效果,从而为航空运输数据序列的预测和分析提供了一种更加有效的理论支持,进一步拓宽了灰色预测模型的应用范围。
本书的具体创新点如下:
(1)在已有研究的基础上,本书构建了一类含时变参数的弱化缓冲算子,并对其性质进行了分析和探讨。该缓冲算子构建的理论基础是新信息优先原理,建模的物理意义明确,消除了传统缓冲算子缓冲强度无法调节的弊端,因此该建模方法具有较高的建模精度。
(2)本书分别构建了分数阶累加线性时变参数离散灰色预测模型、分数阶累加多项式时变参数离散灰色预测模型,突破了已有灰色预测模型只利用累加生成序列的灰指数规律的限制,新模型可以解决具有线性趋势和指数趋势耦合的复杂系统、具有多项式趋势和指数趋势耦合的复杂系统的预测问题,为具有复杂趋势和振荡趋势的序列的预测提供了一种新方法。
(3)本书提出了分数阶反向累加非齐次离散灰色预测模型,从反向的角度考虑了累加生成问题,可以更加有效地利用系统的新信息;通过二次建模的方法,解决了反向累加生成灰色预测模型用于预测的问题,从而进一步拓宽了灰色预测模型的适用范围。
(4)在分数阶理论的基础上,本书提出了基于核与灰半径的连续区间灰数灰色预测模型,可以实现对连续区间灰数的无损转化。同时,对于具有振荡趋势的连续区间灰数序列,该模型仍然具有较好的稳定性,从而为连续区间灰数的预测提供了一种新的思路和方法。