6预测模型法
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统计学的预测模型统计学的预测模型是统计学中一个重要的分支,它通过对历史数据的分析和建模,来预测未来事件的发生趋势或结果。
预测模型在各个领域都有着广泛的应用,比如经济学、金融学、医学、市场营销等。
本文将介绍统计学的预测模型的基本概念、常用方法以及在实际应用中的一些注意事项。
### 1. 预测模型的基本概念预测模型是指利用历史数据和统计方法,对未来事件进行推测和预测的数学模型。
预测模型的基本思想是通过对历史数据的分析,找出数据之间的规律和趋势,然后将这种规律和趋势应用到未来的预测中。
预测模型的建立通常包括以下几个步骤:1. 数据收集:首先需要收集相关的历史数据,这些数据可以是时间序列数据、横截面数据或面板数据等。
2. 数据清洗:对收集到的数据进行清洗和处理,包括缺失值处理、异常值处理、数据转换等。
3. 模型选择:根据数据的特点和预测的要求,选择合适的预测模型,比如时间序列模型、回归分析模型、机器学习模型等。
4. 参数估计:利用历史数据对模型的参数进行估计,得到模型的拟合结果。
5. 模型评估:通过一些评价指标来评估模型的预测能力,比如均方误差、平均绝对误差、相关系数等。
6. 模型应用:利用已建立的预测模型对未来事件进行预测,并不断优化模型以提高预测准确性。
### 2. 常用的预测模型方法在统计学中,有许多常用的预测模型方法,下面介绍几种常见的方法:1. 时间序列分析:时间序列分析是一种基于时间顺序的数据分析方法,通过对时间序列数据的分解、平稳性检验、模型识别和参数估计等步骤,建立时间序列模型进行预测。
2. 回归分析:回归分析是一种用于研究自变量与因变量之间关系的统计方法,通过对历史数据的回归分析,建立回归方程进行未来事件的预测。
3. ARIMA模型:ARIMA模型是一种常用的时间序列预测模型,它包括自回归(AR)、差分(I)和移动平均(MA)三个部分,可以很好地处理非平稳时间序列数据。
4. 机器学习模型:机器学习模型如支持向量机(SVM)、随机森林(Random Forest)、神经网络等,在预测模型中也有着广泛的应用,可以处理复杂的非线性关系。
预测模型方法论全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:预测模型方法论是数据科学领域中的重要内容,它旨在利用数据和算法来预测未来事件或结果。
随着大数据时代的到来,人们对于预测模型的需求越来越高,因为它可以帮助我们做出更加准确和有效的决策。
本文将介绍预测模型方法论的基本概念、原理和常用方法,并探讨如何构建一个有效的预测模型。
一、预测模型方法论的基本概念1. 预测模型的定义预测模型是一种使用数学和统计方法来预测未来事件或结果的模型。
它通过建立某种数学形式来描述影响因素与结果之间的关系,从而实现对未来情况的预测。
预测模型可以帮助我们识别潜在的风险和机会,以便采取相应的措施。
2. 预测模型方法论的重要性预测模型方法论在现代社会中具有重要的意义。
它可以帮助我们更好地理解问题的本质和规律,为决策提供科学依据。
预测模型可以帮助我们发现隐藏在数据背后的规律和趋势,帮助我们更好地规划未来的策略和行动。
1. 数据采集和处理预测模型的建立首先需要收集大量的数据,这些数据通常来自各种渠道,如调查问卷、传感器监测、互联网数据等。
然后需要对数据进行清洗、整理和分析,以确保数据的准确性和完整性。
2. 特征选择和建模在建立预测模型之前,需要对数据中的特征进行选择和提取。
特征选择是为了提取最具代表性和影响力的特征,以便更好地描述数据之间的关系。
建模是指根据选定的特征和目标变量建立数学模型,常用的模型包括线性回归、决策树、支持向量机等。
3. 模型训练和评估建立模型后,需要对模型进行训练和评估。
模型训练是通过将一部分数据用于训练模型,然后使用另一部分数据进行测试,以验证模型的准确性和泛化能力。
评估是利用一些指标如准确率、召回率、F1值等来评价模型的预测效果。
4. 模型优化和调参在实际应用中,往往需要对模型进行优化和调参,以提高模型的性能和泛化能力。
这包括调整模型的参数、选择合适的特征、调整数据的权重等。
1. 线性回归线性回归是一种最简单的预测模型方法,它假设自变量与因变量之间存在线性关系,通过拟合一条直线来描述二者之间的关系。
足球比赛进球数预测模型及分析方法(原创)足球比赛进球数预测模型及分析方法在预测足球比赛结果的过程中,无论如何都不能绕开球队进球数这个最重要的客观参数,其除了反映出比赛结果,还包含球队的进攻、防守状态等等因素。
现时最流行的进球数分析方法有近6场比赛平均进球/失球和本赛季平均进球/失球,前者可以体现球队近期的攻防能力,后者可以体现球队整个赛季(长期)的平均攻防能力。
两个参数都有其优点和缺点,结合两者优点使进球数/失球数既能反映近况也能反映长期趋势的预测值,是本模型建立的目的。
无论是6场平均值还是赛季平均值,它们共同的特点就是“平均”,即对N场比赛具有相同的平均因子n。
例如6场平均,因子n 的值就是n=1/6,将6场比赛(N1,N2,N3,N4,N5,N6)的进球数(k1,k2,k3,k4,k5,k6)分别乘以n后加权可以得出平均值K。
在统计学上这叫做移动平均法或全期平均法,通过全部n个观察值的算术平均值作为预测值。
当数据的随机因素较大时,宜选用较大的N,这样有利于较大限度地平滑由随机性所带来的严重偏差;反之,当数据的随机因素较小时,宜选用较小的N,这有利于跟踪数据的变化,并且预测值滞后的期数也少。
在足球比赛中进球数的随机性比较大,N应该选比较大,但这会造成预测数据过于平滑适中,不利于对球队近期进球数据的预测。
除了移动平均法还可以考虑使用另外一种预测法——指数平滑法,该方法在计算预测值时对于历史数据的观测值给予不同的权重。
这种方法与简单移动平均法相似,两者之间的区别在于简单指数平滑法对先前预测结果的误差进行了修正,指数平滑法适用于数据观测呈水平波动,无明显上升或下降趋势情况下的预测。
预测的通式为St=ayt+(1-a)St-1式中,St--时间t的平滑值;yt--时间t的实际值;St-1--时间t-1的实际值;a--平滑常数,其取值范围为[0,1];平滑常数实际上是前一观测值和当前观测值之间的权重。
当a接近于1时,新的预测值对前一个预测值的误差进行了较大的修正;当a=1时,St=yt,即t期平滑值就等于t期观测值。
预测模型的建模方法预测模型建模是指通过统计学和数学方法,对一些定量变量进行分析和建模,以预测未来的趋势或趋势变化。
在预测模型建模中,通常需要收集历史数据,分析变量之间的关系,并将这些数据应用到预测未来的场景中。
1.线性回归模型线性回归模型是一种常用的预测模型建模方法。
这种模型将一个或多个自变量映射到一个因变量上。
它假设自变量和因变量之间的关系是线性的,可以通过一条直线来表示。
线性回归模型的形式为:Y = β0 + β1X1 + β2X2 + … + βkXk + εY代表因变量,Xi代表自变量,βi代表自变量对应的系数,ε代表误差项。
通过最小二乘法来确定系数βi的值。
2.时间序列模型时间序列模型是一种对基于时间的数据进行分析的预测模型建模方法。
该模型通过分析时间序列上的趋势和周期性来预测未来的值。
时间序列模型通常包括三个基本组成部分:趋势、季节性和随机性。
趋势是数据呈现出的长期发展趋势;季节性是指数据在时间序列周期内的重复模式;随机性是指数据分布中的不确定性因素。
时间序列模型的建立需要对趋势、季节性和随机性的影响进行分析,并使用时间序列分析方法来估计周期性的长度和因素的效应。
3.人工神经网络模型人工神经网络模型是一种基于大量已知数据训练的预测模型建模方法。
它模拟了人脑的神经网络,并通过对神经元之间的连接进行学习来提高模型的预测准确度。
神经网络模型的训练依靠大量的数据来确定神经元之间的连接权重。
在训练神经网络模型时,需要考虑模型的复杂度和训练数据集的大小。
模型复杂度过高,会导致过度拟合,而模型的容量过小,则会导致欠拟合。
4.决策树模型决策树模型是一种通过树形结构来展示变量间关系的预测模型建模方法。
该模型通过一系列的判断来预测结果。
每个节点代表一个变量,每个分裂代表对该变量进行一个判断。
建立决策树模型时,需要根据数据集来选择最佳的判断变量和判断条件。
在配置决策树模型时,需要考虑树的深度、分支处理的阈值和树的剪枝等因素,这些因素都会影响模型的预测性能。
数学建模之预测模型总结数学建模是一种通过数学方法解决实际问题的过程,它可以帮助我们理解和预测各种现实世界中的现象。
在数学建模中,预测模型是一个非常重要的部分,它可以帮助我们预测未来的趋势和结果,为决策提供重要的参考依据。
本文将从数学建模的角度出发,总结预测模型的基本原理和常见方法。
预测模型的基本原理。
预测模型的基本原理是通过已知的数据来建立一个数学模型,然后利用这个模型来预测未来的结果。
在建立模型的过程中,我们需要首先确定预测的目标,然后收集相关的数据,进行数据分析和处理,最后选择合适的数学方法建立模型。
预测模型的建立过程需要考虑到多种因素,如数据的可靠性、模型的可解释性和预测的准确性等。
常见的预测模型方法。
在数学建模中,有许多常见的预测模型方法,其中最常见的包括线性回归模型、时间序列分析、神经网络模型和机器学习模型等。
下面将对这些方法进行简要介绍。
线性回归模型是一种基本的预测模型方法,它假设自变量和因变量之间存在线性关系,并通过最小二乘法来估计模型参数。
线性回归模型简单易懂,但对数据的要求较高,需要满足一些前提条件才能得到可靠的结果。
时间序列分析是一种专门用于处理时间序列数据的预测模型方法,它包括自回归模型、移动平均模型和ARIMA模型等。
时间序列分析适用于具有一定规律性和周期性的数据,可以很好地捕捉数据的趋势和季节性变化。
神经网络模型是一种基于人工神经网络的预测模型方法,它通过模拟人脑神经元之间的连接来实现对复杂非线性关系的建模。
神经网络模型适用于大规模数据和复杂问题,但需要大量的数据和计算资源来训练模型。
机器学习模型是一种基于数据驱动的预测模型方法,它包括决策树、随机森林、支持向量机和深度学习等。
机器学习模型适用于大规模数据和复杂问题,可以自动学习数据的特征和规律,但对数据的质量和标注要求较高。
预测模型的应用领域。
预测模型在各个领域都有着广泛的应用,如经济学、金融学、管理学、环境科学、医学和工程等。
预测模型思路的方法
预测模型思路的方法主要包括以下几种:
1. 趋势外推预测方法:根据事物的历史和现实数据,寻求事物随时间推移而发展变化的规律,从而推测其未来状况。
这种方法的前提假设是所研究系统的结构、功能等基本保持不变,即假定根据过去资料建立的趋势外推模型能适合未来,能代表未来趋势变化的情况。
2. 回归预测方法:根据自变量和因变量之间的相关关系进行预测。
自变量的个数可以一个或多个,根据自变量的个数可分为一元回归预测和多元回归预测。
3. 卡尔曼滤波预测模型:以最小均方误差为估计的最佳准则,来寻求一套递推估计的模型。
其基本思想是采用信号与噪声的状态空间模型,利用前一时刻地估计值和现时刻的观测值来更新对状态变量的估计,求出现时刻的估计值。
它适合于实时处理和计算机运算。
4. 移动平均法:根据时间序列资料逐渐推移,依次计算包含一定项数的时序平均数,以反映长期趋势。
5. 差分指数平滑法:当时间序列的变动具有直线趋势时,用一次指数平滑法会出现滞后偏差,其原因在于数据不满足模型要求。
差分方法是改变数据变动趋势的简易方法。
6. 自适应滤波法:先用一组给定的权数来计算一个预测值,然后计算预测误差,再根据预测误差调整权数以减少误差。
这样反复进行,直至找出一组“最佳”权数,使误差减少到最低限度。
这些方法在使用时需要结合具体的数据和情境进行选择和调整。
如需更多信息,建议阅读统计学相关书籍或请教统计学专业人士。
互联网大数据时代的到来,为保险业的改革和发展创造了难得的机遇,保险业是数据依赖型企业,精算师的工作也是建立在数据分析的基础上,近年来互联网大数据不仅为精算师提供了方便的分析工具,也在改变着现有的精算技能和方法。
数据量的增加及获取难度的降低,为“预测模型”的建立提供了保障。
传统精算技术碰上大数据时代,撞出了许多火花,预测模型也越来越多地为精算师所使用。
保险业正值供给侧改革,费率市场化为公司转型和结构调整创造了空间,科学运用预测模型,为公司实现销售创新、差异化定价和精准风险管理等提供了重要的技术支持。
一、预测模型的使用传统的精算技术利用大数法则计算平均值,只能在静态环境下较低的维度来量化风险,很难充分地反映风险的复杂性,一旦未来环境变化因素变多,对结果的预测效果将会大打折扣。
而且对于一些具有高度相关性的数据缺乏甄别作用。
随着技术的发展,数据数量的增加以及获取难度的降低,目前精算师越来越多地采用预测模型的方法来分析结果,预测模型建模其实是一个多变量统计方法。
与传统精算方式相比,采用预测模型建模的方式有如下优势:∙可以有效消除单变量所造成的偏差;∙是一种能有效使用数据的方式;∙得到的不仅仅是平均值,更是一个体现出不确定性的统计结果;能更好的体现不同变量间的联系。
二、如何建立预测模型预测模型一般先根据结果的需要收集原始数据,将尽可能多维度的数据收集起来,理解数据,清洗数据,并根据需要把数据变形或拓展。
挑选有用的数据作为自变量,然后再利用模型将因变量和自变量联系起来,常用的有广义线性模型(Generalized Linear Model),决策树模型(Classification and Regression Tree)等。
建立模型之后还需要通过如双向提升图,累计收益图,实际/预测之比等的不同方式评估模型,验证有效后执行,从而在今后利用自变量信息直接通过模型计算出需要的结果。
三、预测模型运用举例(一)保证续保定期寿险退保率预测保证续保定期寿险,一般以10年期,20年期为主,在10年或20年这段保费固定期内每年缴纳固定的保费,过了固定期后可以不经过核保直接保证续保,有的可以续保成另一个10年期或20年期保证续保定期寿险,有的可以续保成每年续保定期寿险(Annually Renewable Term,以下简称ART)。
数据分析模型有不同的特点和技术,值得注意的是,大多数高级的模型都基于几个基本原理。
当你想开启数据科学家的职业生涯时,应该学习哪些模型呢?本文中我们介绍了6个在业界广泛使用的模型。
目前很多舆论对机器学习和人工智过度追捧,当你想建立预测模型时,这会让给你不禁思考,是不是只有很高阶的技术才能解决问题。
但当你自己试着编程后才会发现,事实实际并非如此。
作为一名数据工作者,你面临的很多问题都需要将几个模型组合起来解决,而且其中大部分模型已经出现了很长时间。
而且,即使你要使用先进的模型来解决问题,学习基本原理会让你在大多数情况中占得先机。
与此同时,了解这些基础模型的优缺点将帮助你在数据分析项目取得成功。
下面我们就来具体看看6个数据分析师都应该掌握的预测模型吧。
01线性回归线性回归比较经典的模型之一,英国科学家Francis Galton在19世纪就使用了 "回归 "一词,并且仍然是使用数据表示线性关系最有效的模型之一。
线性回归是世界范围内,许多计量经济学课程的主要内容。
学习该线性模型将让你在解决回归问题有方向,并了解如何用数学知识来预测现象。
学习线性回归还有其他好处,尤其是当你学习了两种可以获得最佳性能的方法时:·闭式解一个神奇的公式,能通过一个简单的代数方程给出变量的权重。
·梯度下降法面向最佳权重值的优化方法,用于优化其他类型的算法。
此外,我们可以用简单的二维图在实践中直观地看到线性回归,这也使该模型成为理解算法的良好开始。
02逻辑回归虽然名为回归,但逻辑回归是掌握分类问题的最佳模型。
学习逻辑回归有以下几点优势:•初步了解分类和多分类问题,这是机器学习任务的重要部分•理解函数转换,如Sigmoid函数的转换•了解梯度下降的其他函数的用法,以及如何对函数进行优化。
•初步了解Log-Loss函数学习完逻辑回归后,有什么用?你将能够理解分类问题背后的机制,以及你如何使用机器学习来分离类别。
预测模型方法论-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下角度进行撰写:预测模型方法论是指对于预测模型的研究和应用过程中,所采用的一系列方法和原则,旨在提高预测的准确性和可靠性。
预测模型是通过对已有数据的分析和建模,来预测未来事件或趋势的一种方法。
在当今信息爆炸的时代,预测模型方法论的重要性不可忽视。
随着数据技术的不断发展和突破,预测模型的应用领域也越来越广泛。
从金融市场的波动预测到医疗领域的疾病趋势预测,从气象预报到交通拥堵预测,预测模型已经深入到各个行业的方方面面。
然而,预测模型的结果和准确性受到很多因素的影响,包括数据质量、特征选择、模型选择等等。
因此,研究和制定一套科学的预测模型方法论显得尤为重要。
预测模型方法论主要包括数据准备、特征选择、模型选择和模型评估等环节。
首先,数据准备阶段需要对原始数据进行清洗、去噪和处理,以确保数据的质量和可用性。
其次,特征选择是指从大量的特征中选择出与预测目标相关性较高的特征,以提高预测模型的准确性和效率。
然后,在模型选择阶段,我们需要根据具体的问题和数据特点,选择适合的预测模型,如回归模型、分类模型或时间序列模型等。
最后,在模型评估阶段,我们需要对模型的性能和效果进行评估和验证,以确保模型的可靠性和实用性。
总之,预测模型方法论的研究和应用对于提高预测的准确性和可靠性至关重要。
它不仅仅是一个方法的相加,更是对于整个预测过程中各环节的科学管理和优化。
随着数据技术的不断演进和应用场景的不断拓展,预测模型方法论还有很大的发展空间和潜力。
未来,我们可以期待更加高效和可靠的预测模型方法论的出现,从而为各行各业的决策和发展提供更可靠的支持。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织结构和各个部分的内容概述,如下所示:在本篇文章中,将围绕着预测模型方法论展开深入的探讨。
文章主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将对预测模型方法论进行概述,介绍其定义和意义。
预测模型法
统计分布规律转为预测模型的原理
在数理统计学中,属于连续分布的模型(或称为规律)很多,如伽马(Gamma)分布、威布尔(Weibull)分布、贝塔(Beta)分布、对数正态分布(Log-Normal-Distribution)分布和瑞利(Rayleigh)分布等。
在油气田开发过程中,产量随时间的变化,有类似于这些分布的特点。
下面介绍如何将数理统计学中的不同分布规律,转为预测油气田产量、累积产量和可采储量模型的原理。
在数理统计学中,以f(x)表示分布概率,或称为分布频率或分布密度。
那么,累积概率,或称为累积频率或分布函数,则表示为:
(6-1)式中:F(x)—累积概率,小数; f(x)—分布概率,小数。
根据定义,当x→∞时,由(6-1)式得:(6-2)
对于开发的油气田,累积产量与产量的关系为:(6-3)
式中:Np(t)—生产到t时间的累积产量,10m;Q(t)—生产到t时间的产量,10m/年。
根据定义,当t→∞,即Q(t)→0时,由(6-3)式得:(6-4)式中:NR—可采储量,10m。
将(6-4)式等号两端同除以NR,并引入累积概率F(t)后得:(6-5)
由(6-2)或与(6-5)式相比得:(6-6)
由(6-6)式可以看出,若将不同分布模型的分布变量,由x改为t,那么,将不同分布概率f(t)乘上可采储量NR,即得预测油气田产量的不同模型为:
(6-7)
不同分布规律如何转为预测模型的方法,在文献[2-10]中有详细的介绍。
不同预测模型的建立及求解方法
一.广义翁氏模型
翁氏模型是翁文波院士于1984年利用逻辑推理的方法所建立,后在1996年的文献[2]、[12]完成了它的理论推导,并首次提出了求解非线性模型的线性试差法。
由于原翁氏模型是在模型常数b为正整数时理论推导结果的特例,故将此结果称之为广义翁氏模型。
该预测模型具有以下重要关系式:
(6-8)(6-9)(6-10)(6-11)
式中:Q—年产量,10m/年;Qmax—最高年产量,10m/年;
t—开发时间,年;tm—最高年产量发生的时间,年;
NR—可采储量,10m;Γ(b+1)—伽马函数;
a、b和c—预测模型常数。
当b为正整数时,Γ(b+1)=b!,则由(6-11)式得:(6-12)
对于任何具体油气田,必须首先利用已经取得的产量随时间的开发数据,通过模型的历史拟合,确定模型常数a、b和c的数值,以便建立预测油气田未来产量和累积产量随时间变化的关系式,并可确定NR、tm和Qm的数值。
为利用行之有效的线性试差法,确定模型常数,将(6-8)式改写为下式:
(6-13)对(6-13)式等号两端取常用对数后得:(6-14)
式中或(6-15)或(6-16)
若给定不同的b值,利用(6-14)式进行线性试差法求解,能够得到相关系数最高和最佳产量和累积产量历史拟合的b值,即为欲求取的b值。
此时,当由线性回归法求得直线的截距α和斜率β的数值之后,分别代入(6-15)式和(6-16)式,即得a和c的数值。
在a、b和c的数值知道后,再由(6-9)式、(6-10)式和(6-11)式或(6-12)式,确定Qmax、tm和NR的数值。
二.威布尔[Weibull]模型
利用数理统计学中的威布尔分布曲线,由文献[3]完成了理论上的推导,并建立了威布尔预测模型,其主要关系式为:
(6-17)(6-18)(6-19)
(6-20) (6-21)(6-22)
式中:Npm—与Qmax相对应的累积产量,10m;Np—累积产量,10m。
由(6-21)式看出,采出可采储量的36.79%时,油气田即进入产量递减期。
这也是威布尔模型的一个重要特点,而该模型不属对称性分布模型。
三.胡-陈-张(HCZ)模型
根据大量油气田开发实际资料的统计研究和理论上的推导,由胡建国、陈元千、张盛宗提出的HCZ模型,其主要关系式为:
(6-23)(6-24)
(6-25) (6-26) (6-27) (6-28)
由HCZ模型,可以简化为著名的龚帕兹(Gompertz)模型和莫尔(Moore)模型。
同时,由(6-27)式可以看出,HCZ模型,适用于采出可采储量的36.79%左右进入递减期的油气田。
此点与威布尔模型相同,但在递减阶段的产量,HCZ模型要比威布尔模型递减明显的慢一些。
为了确定HCZ模型的常数a、b的数值,将(6-24)式除以(6-23)式得:(6-29)
将(6-29)式等号两端取常用对数后得:(6-30)
式中或(6-31) 或(6-32)
由(6-30)式可以看出,油气田的产量和累积产量之比(Q/Np),与开发时间t呈半对数直线关系。
对于实际开发的数据,经(6-30)式线性回归求得直线截距α和斜率β的数值后,再由(6-31)式和(6-32)式分别确定a和b的数值。
在a和b的数值知道之后,为确定可采储量NR的数值。
将(6-23)式取
常用对数后得:(6-33)
式中或(6-34) (6-35)
若设(6-36) 则得(6-37)
在b值已经确定之后,由(6-36)式可以计算不同t时间的X值。
此后,再由(6-37)式进行Np与X的线性回归,并确定直线的截距和斜率的数值,最后,由(6-34)式求得可采储量的数值。
四.逻辑推理(Logistic)模型或哈伯特(Hubbert)模型
逻辑推理模型,在我国常称之为逻辑斯谛模型,这种称呼是不确切的。
逻辑斯谛并非是人名,而只是Logistic英文一词的中文译称。
在美国,哈伯特(Hubbert)于1962年首次提出逻辑推理曲线(Logistic Curve)的预测方法。
因此,该法又被称为哈伯特模型。
然而,令人遗憾的是,目前在有关的国内外石油科技文献中,尚未看到有关该模型的理论推导。
后由文献[5]于1996年完成的理论推导,其主要关系式为:
(6-38)(6-39)(6-40)(6-41)
(6-42)
由(6-41)式看出,哈伯特模型的特点在于采出可采储量50%进入递减期,且具对称的分布特征。
为确定模型常数,将(6-39)式除以(6-38)式得:
(6-43)
将(6-38)式代入(6-43)式得:(6-44)
将(6-44)式等号右端的分子,同时加上和减去一项bNp得:(6-45)
再将(6-38)式代入(6-45)式得:(6-46)
式中(6-47)或(6-48)
利用油气田的实际生产数据,由上述方法求解b和NR的数值之后,为了确定a的数值,将(6-38)式改写为下式:
(6-49)
式中或(6-50)或(6-51)
由(6-49)式看出,这是一个半对数直线关系式。
在(6-46)式线性回归已经求得NR数值的条件下,根据油气田开发的实际Np与t的相应数据,再由(6-49)式的线性回归,可以求a和b的数值。
这里求得的b值应与(6-47)式求得的数值基本相同。
五.胡-陈(Hu-Chen)模型
根据大量的实际开发资料,由胡建国和陈元千推导建立的预测模型,其基本关系式为:
(6-52)(6-53)(6-54)
(6-55)(6-56)
为了利用线性试差法同时确定模型常数a、b和NR的数值,将(6-52)式改写为下式:(6-57)
将(6-57)式等号两端取常用对数后得:(6-58)
式中或(6-59)(6-60)
根据实际的生产数据Np与t,给定不同的NR进行线性试差和线性回归,能给出最高相关系数和最佳历史拟合的NR值,即为欲求的正确NR值。
同时由(6-58)式的线性回归所求α和β的数值,再由(6-59)式和(6-60)式分别确定a和b的数值。
六.对数正态分布(Log-Normal-Distribution)模型
根据数理统计学中的对数正态分布规律,由文献[7]完成了建模的推导,其主要关系式为:(6-61)
式中(6-62)(6-63)(6-64)(可采用Simpson积分法) (6-65)为了进行线性试差求解,将(6-61)式改写为下式:(6-66)
将(6-66)式等号两端取常用对数后得:(6-67)
式中或(6-68)或(6-69)
根据实际生产数据,利用(6-67)式给定不同的c值进行线性试差,对于能得到最佳历史拟合的c值,即为欲求的正确c值,并由线性回归确定α和β的数值。
当由(6-68)式和(6-69)式分别求得a和b的数值后,再由(6-62)式改写的下式确定NR的数值:
(6-70)
七.广义预测模型
文献[10]综合各种不同的预测模型,建立了如下两类广义的预测模型:
第Ⅰ类广义预测模型的形式为:(0≤m≤b+1) (6-71)
式中的m为模型因子:当m=O时得幂函数递减模型;当m=1时得广义翁氏模型;m=2时得瑞利模型;当m=b+1时得威布尔模型。
第Ⅱ类广义预测模型的形式为:(6-72)
式中的n为模型因子:当m=1时得HCZ模型;当m=2时得哈伯特模型。
对于上述Ⅰ类和Ⅱ类广义预测模型的求解,仍可采用线性试差法
应用举例
为了快速、准确地求解上述预测模型和其他模型,可以利用专用电脑程序进行拟合、求解和全程预测,结果见图6-1至6-4所示。
图8-1 萨马特洛尔油田(广义翁氏模型)
图8-2 罗马什金油田(威布尔模型)
图8-3 罗马什金油田(胡-陈-张模型)
图8-4 胜利油区(哈伯特模型)。