1.一種時(shí)間序列預(yù)測(cè)裝置,其特征在于,包括:
采集模塊,用于采集時(shí)間序列數(shù)據(jù);
規(guī)格化模塊,用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)按設(shè)定的時(shí)間尺度進(jìn)行劃分形成包含多個(gè)等值時(shí)間段的時(shí)間序列數(shù)據(jù),改變時(shí)間尺度可獲得一個(gè)或者多個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù);
計(jì)算模塊,用于對(duì)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算;具體如下:
1)以i表示第i個(gè)時(shí)間段在時(shí)間序列中的位置,其中i=m-1,m-2…,1,0;以hi表示在第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)的最大值,以li表示在第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)的最小值;其中,m為所有時(shí)間段的個(gè)數(shù),i為m-1時(shí)對(duì)應(yīng)最早時(shí)間段,i為0時(shí)對(duì)應(yīng)最后時(shí)間段;
2)計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的最大值移動(dòng)平均值Mhi:
Mhi=(hi+hi+1+…+hi+n-1)/n;
計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的最小值移動(dòng)平均值Mli:
Mli=(li+li+1+…+li+n-1)/n;
其中,n為預(yù)設(shè)值,n大于3,n<=m;
3)使用以下公式分別計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的Dhi和Dli的函數(shù)值:
其中,i=1,2,3…,n;
4)使用以下公式分別計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的Hhi和Lli的函數(shù)值:
Hhi=Mhi+2*Dhi;
Lli=Mli-2*Dli;
5)計(jì)算i至i+n-1共n個(gè)時(shí)間段中所有最小值li的最小值minli,計(jì)算i至i+n-1共n個(gè)時(shí)間段中所有最小值li的最大值maxli。
使用以下公式分別計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的TL1i和TL2i的值:
TL1i=(li-minli)/(maxli-minli)-dt;
TL2i=(li-maxli)/(maxli-minli)+dt;
其中,dt為經(jīng)驗(yàn)值,取值范圍為[0.3,0.5];
6)計(jì)算TL1i和TL2i的平均值;
MTL1i=(TL1i+TL1i+1+…+TL1i+n-1)/n;
MTL2i=(TL2i+TL2i+1+…+TL2i+n-1)/n;
7)計(jì)算i至i+n-1共n個(gè)時(shí)間段中所有最大值hi的最小值minhi,計(jì)算i至i+n-1共n個(gè)時(shí)間段中所有最大值hi的最大值maxhi。
使用以下公式分別計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的TH1i和TH2i的值:
TH1i=(hi-minhi)/(maxhi-minhi)-dt;
TH2i=(hi-maxhi)/(maxhi-minhi)+dt;
其中,dt為經(jīng)驗(yàn)值,取值范圍為[0.3,0.5];
8)計(jì)算TH1i和TH2i的平均值;
MTH1i=(TH1i+TH1i+1+…+TH1i+n-1)/n;
MTH2i=(TH2i+TH2i+1+…+TH2i+n-1)/n;
臨界時(shí)間段確定模塊,用于對(duì)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)中的時(shí)間段i進(jìn)行臨界確定;具體如下:
Kli=2*(li-minli+li+1-minli+1)/(maxli-minli+maxli+1-minli+1)-1;
Khi=2*(hi-minhi+hi+1-minhi+1)/(maxhi-minhi+maxhi+1-minhi+1)-1;
若Kli為-1,或Khi為1,則對(duì)應(yīng)的時(shí)間段i為臨界時(shí)間段的備選時(shí)間段;
預(yù)測(cè)模塊,用于根據(jù)計(jì)算模塊的計(jì)算結(jié)果和臨界時(shí)間段確定模塊的備選時(shí)間段進(jìn)行時(shí)間序列預(yù)測(cè);
具體如下:
1)若MTL1i>0且Kli為-1,則所在的備選時(shí)間段i為臨界時(shí)間段;
2)若MTH2i<0且Khi為1,則所在的備選時(shí)間段i為臨界時(shí)間段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述規(guī)格化模塊中的時(shí)間尺度設(shè)定采用以下方法中的一種:
1)多個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的時(shí)間尺度為等比關(guān)系;
2)多個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的時(shí)間尺度為等差關(guān)系;
3)多個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的時(shí)間尺度為規(guī)則的離散關(guān)系;
4)在一個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)中,通過改變?cè)O(shè)定n值為等比、等差、或規(guī)則離散關(guān)系獲得等效為時(shí)間尺度為等比、等差、或規(guī)則離散關(guān)系的多個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述規(guī)格化模塊中的時(shí)間尺度設(shè)定滿足設(shè)定后的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)大于等于1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述預(yù)測(cè)模塊的預(yù)測(cè)方法如下:
1)若MTL1i>0且Kli為-1,且Lli大于或等于Lli+1;則所在的時(shí)間段i為臨界時(shí)間段;
2)若MTH2i<0且Khi為1,且Hhi小于或等于Hhi+1;則所在的時(shí)間段i為臨界時(shí)間段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,n的取值為8。
6.一種時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法,包括以下步驟:
1)采集時(shí)間序列數(shù)據(jù);
2)對(duì)采集的時(shí)間序列數(shù)據(jù)按設(shè)定時(shí)間尺度進(jìn)行劃分,獲得多個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù);
3)對(duì)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算;具體如下:
3.1)以i表示第i個(gè)時(shí)間段在時(shí)間序列中的位置,其中i=m-1,m-2…,1,0;以hi表示在第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)的最大值,以li表示在第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)的最小值;其中,m為所有時(shí)間段的個(gè)數(shù),i為m-1時(shí)對(duì)應(yīng)最早時(shí)間段,i為0時(shí)對(duì)應(yīng)最后時(shí)間段;
3.2)計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的最大值移動(dòng)平均值Mhi:
Mhi=(hi+hi+1+…+hi+n-1)/n;
計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的最小值移動(dòng)平均值Mli:
Mli=(li+li+1+…+li+n-1)/n;
其中,n為預(yù)設(shè)值,n大于3,n<=m;
3.3)使用以下公式分別計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的Dhi和Dli的函數(shù)值:
其中,i=1,2,3…,n;
3.4)使用以下公式分別計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的Hhi和Lli的函數(shù)值:
Hhi=Mhi+2*Dhi;
Lli=Mli-2*Dli;
3.5)計(jì)算i至i+n-1共n個(gè)時(shí)間段中所有最小值li的最小值minli,計(jì)算i至i+n-1共n個(gè)時(shí)間段中所有最小值li的最大值maxli。
使用以下公式分別計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的TL1i和TL2i的值:
TL1i=(li-minli)/(maxli-minli)-dt;
TL2i=(li-maxli)/(maxli-minli)+dt;
其中,dt為經(jīng)驗(yàn)值,取值范圍為[0.3,0.5];
3.6)計(jì)算TL1i和TL2i的平均值;
MTL1i=(TL1i+TL1i+1+…+TL1i+n-1)/n;
MTL2i=(TL2i+TL2i+1+…+TL2i+n-1)/n;
3.7)計(jì)算i至i+n-1共n個(gè)時(shí)間段中所有最大值hi的最小值minhi,計(jì)算i至i+n-1共n個(gè)時(shí)間段中所有最大值hi的最大值maxhi。
使用以下公式分別計(jì)算第i時(shí)間段對(duì)應(yīng)的TH1i和TH2i的值:
TH1i=(hi-minhi)/(maxhi-minhi)-dt;
TH2i=(hi-maxhi)/(maxhi-minhi)+dt;
其中,dt為經(jīng)驗(yàn)值,取值范圍為[0.3,0.5];
3.8)計(jì)算TH1i和TH2i的平均值;
MTH1i=(TH1i+TH1i+1+…+TH1i+n-1)/n;
MTH2i=(TH2i+TH2i+1+…+TH2i+n-1)/n;
4)對(duì)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行臨界尺度選擇;具體如下:
Kli=2*(li-minli+li+1-minli+1)/(maxli-minli+maxli+1-minli+1)-1;
Khi=2*(hi-minhi+hi+1-minhi+1)/(maxhi-minhi+maxhi+1-minhi+1)-1;
若Kli為-1,或Khi為1,則對(duì)應(yīng)的時(shí)間段i為臨界時(shí)間段的備選時(shí)間段;
5)根據(jù)均值模塊的計(jì)算結(jié)果和臨界尺度選擇步驟確定的備選時(shí)間段進(jìn)行時(shí)間序列預(yù)測(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述步驟5)中的預(yù)測(cè)方法具體如下:
1)若MTL1i>0且Kli為-1,則所在的備選時(shí)間段i為臨界時(shí)間段;
2)若MTH2i<0且Khi為1,則所在的備選時(shí)間段i為臨界時(shí)間段。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述步驟5)中的預(yù)測(cè)方法具體如下:
1)若MTL1i>0且Kli為-1,且Lli大于或等于Lli+1;則所在的時(shí)間段i為臨界時(shí)間段;
2)若MTH2i<0且Khi為1,且Hhi小于或等于Hhi+1;則所在的時(shí)間段i為臨界時(shí)間段。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述步驟2)中時(shí)間尺度設(shè)定采用以下方法中的一種:
1)多個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的時(shí)間尺度為等比關(guān)系;
2)多個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的時(shí)間尺度為等差關(guān)系;
3)多個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的時(shí)間尺度為規(guī)則的離散關(guān)系;
4)在一個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)中,通過改變?cè)O(shè)定n值為等比、等差、或規(guī)則離散關(guān)系獲得等效為時(shí)間尺度為等比、等差、或規(guī)則離散關(guān)系的多個(gè)規(guī)格化的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,n的取值為8。