事故灰色预测模型
灰色系统(Grey System)理论是我国著名学者邓聚龙教授20世纪80年代初创立的一种兼备软硬科学特性的新理论［95］96］。该理论将信息完全明确的系统定义为白色系统，将信息完全不明确的系统定义为黑色系统，将信息部分明确、部分不明确的系统定义为灰色系统。由于客观世界中，诸如工程技术、社会、经济、农业、环境、军事等许多领域，大量存在着信息不完全的情况。要么系统因素或参数不完全明确，因素关系不完全清楚； 要么系统结构不完全知道，系统的作用原理不完全明了等，从而使得客观实际问题需要用灰色系统理论来解决。十余年来，灰色系统理论已逐渐形成为一门横断面大、渗透力强的新兴学科。
灰色预测则是应用灰色模型GM(1,1)对灰色系统进行分析、建模、求解、预测的过程。由于灰色建模理论应用数据生成手段，弱化了系统的随机性，使紊乱的原始序列呈现某种规律，规律不明显的变得较为明显，建模后还能进行残差辨识，即使较少的历史数据，任意随机分布，也能得到较高的预测精度［59］。因此，灰色预测在社会经济、管理决策、农业规划、气象生态等各个部门和行业都得到了广泛的应用。?
一般考虑到事故变化趋势属于非平稳的随机过程，选用具有原始数据需求量小、对分布规律性要求不严、预测精度较高等优点的模糊灰色预测模型GM(1,1)，同时考虑到减小预测误差，将其与时间序列自相关预测模型AR(n)相结合。?
预测模型：其GM(1,1)和AR(n)的组合模型为：?
x(0)(t+1) = (-ax(0)(1) + b ) e-at?+∑φiεi?
实例：根据GM(1,1)模型原理和中国新星石油公司以及华东石油局的钻井事故数据资源，得到的千人死亡率和钻井孔内事故次数灰色预测模型分别为：?
x1(1)(t+1)=-7.084e-0.062t+7.487?
x2(1)(t+1)=-506.08e-0.0835t+558.08?
千人死亡率、孔内事故次数预测值与原值的对比情况见表、图。
|
部门 |
年份 |
1985 |
1986 |
1987 |
1988 |
1989 |
1990 |
1991 | |
|
中国新星石油公司 |
千人死亡率 |
原值 |
0.433 |
0.433 |
0.467 |
0.400 |
0.267 |
0.300 |
0.267 |
|
预测值 |
0.433 |
0.433 |
0.399 |
0.375 |
0.353 |
0.331 |
0.311 | ||
|
第六普查大队 |
孔内事故次数 |
原值 |
52 |
40 |
35 |
37 |
25 |
38 |
26 |
|
预测值 |
52 |
41 |
37 |
34 |
31 |
29 |
27 | ||
|
年份 |
1992 |
1993 |
1994 |
1995 |
1996 |
1997 |
1998 |
误差检验 | |
|
原值 |
0.300 |
0.267 |
0.233 |
0.300 |
0.267 |
|
|
c=0.54 p=0.85 精度符合要求 | |
|
预测值 |
0.293 |
0.275 |
0.295 |
0.243 |
0.228 |
0.215 |
0.202 | ||
|
原值 |
32 |
18 |
16 |
19 |
|
|
|
c=0.44 p=0.82精度符合要求 | |
|
预测值 |
25 |
22 |
20 |
19 |
18 |
16 |
| ||
