Экспертно-статистическое прогнозирование временных рядов по методу аналогов

• Автор: Беляков, Алексей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. Актуальность проблемы.

2. Цель работы.

3. Методы исследований

4. Научная новизна

5. Практическая ценность

6. Апробация результатов работы.

7. Структура и объем работы.

ГЛАВА I. ОЬЗОР ТЕОРИИ ЭКСПЕРТНОСТАТИСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЙ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ

1.1. Краткое введение в теорию экспертностатистических систем

1.2. Схема взаимодействия эксперта с экспертностатистической системой
1.3. Экспертностатистические методы прогнозирования временных рядов и их специфика
1.4. Прогнозирование временных рядов по малым выборкам
1.5. Экспертностатистическое прогнозирование по методу аналогов
1.6. Выводы по главе
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРТНОСТАТИСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
ЭКСПАМ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ ПО МЕТОДУ АНАЛОГОВ.
2.1. Группы пользователей системы
2.2. Основные разделы системы
2.3. Раздел предварительного прогнозирования.
2.3.1. Основной инструментарий раздела
2.3.2. Анализ сформированного прогноза и поиск аналогов в
базе данных системы
2.4. Раздел прогнозирования на основе имеющихся статистических данных
2.4.1. Некоторые типовые реакции экспертов на поступающие статистические данные
2.4.2. Общее описание раздела.
2.4.3. Построение моделей авторегрессии.
2.4.4. Автоматический поиск объектованалогов.
2.5. Раздел главного эксперта
2.6. Раздел аналитики по экспертам.
2.6.1. Аналитика по прогнозам, сформированным рядовыми экспертами.
2.6.2. Сравнительный анализ сформированных экспертами прогнозов
2.6.3. Общая аналитика по всем экспертам
2.7. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. СИСТЕМА ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКСПРИМ ДЛЯ АНАЛИЗА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЭКСПЕРТНОСТАТИСТИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСПАМ
3.1. Краткий очерк подходов к решению проблемы анализа достоверности рекомендаций ЭСС
3.2. Имитационное моделирование, как средство проверки достоверности выводов, формируемых с помощью экспертных
и экспертностатистических систем.
3.3. Общие свойства системы ЭКСПРИМ.
3.4. Предположения об особенностях поведения экспертов, положенные в основу системы ЭКСРИМ
3.5. Настраиваемые параметры системы
3.6. Вычисление расстояния между объектами из БД системы
3.6.1. Исходное расстояние между объектами
3.6.2. Расстояние между объектами при учете полученных статистических данных.
3.7. Группы похожести.
3.7.1. Распределение объектов по группам похожести до
поступления статистических данных об объекте
прогнозирования
3.7.2.ерераспределение объектов по группам похожести после поступления статистических данных об объекте прогнозирования.
3.8. Классификация экспертов
3.9. Вероятности выбора аналогов из групп похожести на нулевой итерации с учетом профессионализма эксперта
3 Принятие решения о корректировке списка аналогов
3 Вероятности удаления объектов из списка аналогов после регистрации статистических данных
3 Моделирование процедуры ручной корректировки прогноза экспертом
3 Процесс моделирования действий эксперта алгоритм работы системы.
. Итерация 0, шаг 1 первичный выбор аналогов
. Итерация 0, шаг 2 корректировка прогноза на основе аналогов
. Итерация 0 1, шаг 1 принятие решения о корректировке списка аналогов.
. Итерация шаг корректировка списка аналогов
. Итерация 0 1, шаг 3 корректировка прогноза на основе аналогов
3 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ, РЫПАВШИХСЯ С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМЫ ЭКСПАМ, И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ С СИСТЕМОЙ ЭКСПРИМ
4.1. Примеры практических задач, решавшихся с помощью системы
ЭКСПАМ.
4.1.1. Описание процесса прогнозирования с помощью системы ЭКСПАМ
4.1.2. Пример ошибки при прогнозировании на предварительном этапе.
4.2. Результаты экспериментов, проводимых с помощью системы
ЭКСПРИМ
4.2.1. Описание численных экспериментов, проводимых с помощью системы ЭКСПРИМ.
4.2.2. Зависимость среднего значения и среднеквадратического отклонения ошибки прогноза от характеристик эксперта
4.2.3. Примеры выбора аналогов в зависимости от профессионализма экспертов
4.2.5. Примеры гистограмм ошибок прогнозов в зависимости от
степени профессионализма эксперта
4.3. Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Оценить достоверность выводов, формируемых с помощью разрабатываемой экспертностатистической системы поддержки принятия решений. Для решения поставленных задач применялись методы теории вероятностей, математической статистики, прогнозирования временных рядов, вычислительной математики, математического программирования. Для разработки компьютерных систем использовались система i 3, база данных i и сервер баз данных . I6. В численных экспериментах были задействованы математические пакеты V 4 и 5 . Построение концептуальных и физических моделей данных , используемых в разработанных компьютерных системах, осуществлялось с помощью пакета i i 6. Предложен новый подход к решению задачи прогнозирования временных рядов по коротким выборкам, основанный на идее экспертностатистической обработки информации. Проведено детальное исследование метода аналогов как формального базиса экспертностатистических схем прогнозирования. На основе методологии экспертностатистической обработки и обобщения практики работы экспертов при прогнозировании временных рядов по коротким выборкам разработано новое алгоритмическое обеспечение и создана первая реализующая его компьютерная экспертностатистическая система поддержки принятия решений система ЭКСПЛМ. Ее решение реализовано в форме системы имитационного моделирования ЭКСПРИМ. Практическая ценность работы заключается в том, что использование разработанных подходов и компьютерных систем позволяет упростить и оптимизировать процедуру прогнозирования временных рядов в ряде предметных областей. Исследованный в работе метод аналогов предлагает простую, но в то же время эффективную и предельно попятную экспертампредметникам в различных областях процедуру прогнозирования временных рядов. Внедрение разработанной экспертностатистической системы ЭКС ПАМ продемонстрировало эффективность применения данного метода к решению практических задач. Компьютерная система ЭКСПАМ предоставляет пользователям набор удобных инструментов решения задачи прогнозирования временных рядов. Система нашла применение в управлении деятельностью крупной производственноторговой компании Концерн Группа Союз. В результате работы с системой ЭКСПАМ специалистам компании удалось заметно улучшить показатели удовлетворения спроса и минимизировать излишние складские запасы. Еше одним приложением системы ЭКСПАМ стало ее применение для исследования ситуации на рынке продуктов нефтепереработки. Разработанная в дополнение к ЭКСПАМ имитационная система ЭКСПРИМ позволила выявить типовые ситуации, возникающие в процессе диалога экспертов с системой ЭКСПАМ, а также изучить качественные и количественные особенности поведения экспертов, обладающих различными профессиональными и психологическими характеристиками. Основные теоретические и практические положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на четвертой всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России сентября г. Моделирование, автоматизация и управление в тазовой промышленности, подсекция Моделирование и управление в газовой промышленности. Диссертация обсуждалась на семинаре кафедры Прикладной математики и компьютерного моделирования РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, а также на секции 2 Теория управления социальноэкономическими, медикобиологическими и организационными структурами Ученого совета и межлабора горном семинаре в Институте проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Общий объем работы 9 листов, в том числе рисунков и 6 таблиц. Объем приложений лист, в том числе рисунка. Список использованной литературы включает наименований. Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируются цели и задачи исследований, описывается методология исследований. Также дана краткая характеристика содержания работы. Первая глава диссертационной работы посвящена описанию экспертностатистического подхода в системах поддержки принятия решений и обзору литературных источников.