序列分析论文

2024-06-08

序列分析论文(精选12篇)

序列分析论文 篇1

时间序列分析是一种动态数据处理的统计方法, 该方法基于随机过程理论和数理统计学方法, 研究随机数据序列所遵从的统计规律, 以此来解决实际问题。该方法根据系统观测得到的时间序列数据, 通过曲线拟合和参数估计来建立数学模型的理论和方法。

社会消费品零售总额反映各行业通过多种商品流通渠道向居民和社会集团供应的生活消费品总量, 是研究国内零售市场变动情况、反映经济景气程度的重要指标, 对其历史数据进行分析, 能从发展中预见到未来的发展, 及时采取相应的对策, 对国家政策的制定以及投资等具有指导性作用。

通过上网查找资料选取了1997年1月~2014年9月共213组月度社会消费品零售总额的数据, 通过Matlab得到其时间序列图, 为了进行模型预测结果精确程度的分析, 将1997年~2013年的作为模型拟合数据, 2014年9个月的数据作为检验数据。对于月度社会消费品零售总额数据, 其具有增长趋势、周期性和季节性等性质, 在本文中利用混合模型的时间序列方法对其拟合分析, 先是通过乘积加法模型xt=St× (Tt+It) 对原始数据进行拟合, 该方法能够很好拟合曲线的趋势, 但缺点是未能将序列的相关性完全的提取出来, 这时则利用乘积季节模型ARIMA (p, d, q) 来对乘法加法模型得到的残差序列进行拟合, 提取出序列的相关性。

1 模型构建与计算

乘法加法模型是对序列的综合分析, 即对既有趋势起伏变动又有季节效应的复杂序列的分析方法, 对于社会消费品零售总额时间序列, 本文采用乘积加法模型xt=St× (Tt+It) 进行拟合和预测, Tt代表序列的长期趋势序列波动, St代表季节性 (周期性) 变化, It代表随机波动。

利用最小二乘估计方法拟合参数, 得到趋势函数为:

首先确定要进行ARIMA模型分析的序列为乘法加法模型xt=St× (Tt+It) 得到残差序列It, 通过log运算来消除方差非齐性。通过平稳非白噪声序列的ACF和PACF图来判断ARIMA模型的p, q值。

通过Matlab利用极大似然估计法得到下列估计结果:

通过检验, 得到残差序列为白噪声序列, 说明相关信息都已被提取出来。考察参数的显著性, 显著明显。所以该模型合理。利用拟合的ARIMA (1, 0, 1) × (0, 0, 1) 12模型, 预测得到2014年的残差序列值It, 根据预测得到的趋势项序列值Tt以及季节指数, 就可以得到所预测的2014年最终的序列值。

2 结论

从最终预测的表中结果来看, 使用该方法所得到的相对误差平均值为0.015477388, 单利用乘法加法模型得到预测结果的相对误差为0.023824132, 而单利用ARIMA乘积季节模型得到预测结果的相对误差为0.016141425, 从理论以及实验结果上都得出本文的混合模型相对于乘法加法模型和乘积季节模型的预测效果显著, 不仅能够较好地拟合序列的曲线趋势, 又提取时间序列的相关性。

摘要:社会消费品零售总额代表着宏观经济的发展现状, 对其历史数据分析对我国宏观经济未来的发展具有重要意义。本文选取了19972014年的我国月度社会消费品零售总额的时间序列数据, 通过乘法加法和乘积季节的混合模型来对该序列进行拟合分析, 不仅能提取数据之间的相关性, 还能够很精确的拟合序列趋势, 预测效果显著。

关键词:经济时间序列,ARIMA模型,混合模型

参考文献

[1]王燕.应用时间序列分析[M].第三版.北京:中国人民大学出版社, 2012.

[2]赵爽.经济时间序列的趋势分析和实证研究[D].北京:首都经济贸易大学.

[3]唐功爽.时间序列分析在经济预测中的应用[J].统计与信息论坛, 2005, 9 (20) :6.

[4]鲍尔曼, 奥康奈尔.预测与时间序列[M].北京:机器工业出版社, 2003.

序列分析论文 篇2

①时间序列分析预测法是根据市场过去的变化趋势预测未来的发展,它的前提是假定事物的过去会同样延续到未来。事物的现实是历史发展的结果,而事物的未来又是现实的延伸,事物的过去和未来是有联系的。市场预测的时间序列分析法,正是根据客观事物发展的这种连续规律性,运用过去的历史数据,通过统计分析,进一步推测市场未来的发展趋势。市场预测中,事物的过去会同样延续到未来,其意思是说,市场未来不会发生突然跳跃式变化,而是渐进变化的。

时间序列分析预测法的哲学依据,是唯物辩证法中的基本观点,即认为一切事物都是发展变化的,事物的发展变化在时间上具有连续性,市场现象也是这样。市场现象过去和现在的发展变化规律和发展水平,会影响到市场现象未来的发展变化规律和规模水平;市场现象未来的变化规律和水平,是市场现象过去和现在变化规律和发展水平的结果。

需要指出,由于事物的发展不仅有连续性的特点,而且又是复杂多样的。因此,在应用时间序列分析法进行市场预测时应注意市场现象未来发展变化规律和发展水平,不一定与其历史和现在的发展变化规律完全一致。随着市场现象的发展,它还会出现一些新的特点。因此,在时间序列分析预测中,决不能机械地按市场现象过去和现在的规律向外延伸。必须要研究分析市场现象变化的新特点,新表现,并且将这些新特点和新表现充分考虑在预测值内。这样才能对市场现象做出既延续其历史变化规律,又符合其现实表现的可靠的预测结果。

②时间序列分析预测法突出了时间因素在预测中的作用,暂不考虑外界具体因素的影响。时间序列在时间序列分析预测法处于核心位置,没有时间序列,就没有这一方法的存在。虽然,预测对象的发展变化是受很多因素影响的。但是,运用时间序列分析进行量的预测,实际上将所有的影响因素归结到时间这一因素上,只承认所有影响因素的综合作用,并在未来对预测对象仍然起作用,并未去分析探讨预测对象和影响因素之间的因果关系。因此,为了求得能反映市场未来发展变化的精确预测值,在运用时间序列分析法进行预测时,必须将量的分析方法和质的分析方法结合起来,从质的方面充分研究各种因素与市场的关系,在充分分析研究影响市场变化的各种因素的基础上确定预测值。

序列分析论文 篇3

关键词:DAZL基因;序列;克隆;表达载体

中图分类号: S823.3文献标志码: A文章编号:1002-1302(2015)01-0034-03

收稿日期:2014-03-21

基金项目:黑龙江省普通高等学校动物遗传育种与繁殖重点实验室开放课题(编号:GXZDSYS-2012-07);东北农业大学博士启动基金(编号:2012RCB27)。

作者简介:郑鹏(1979—),男,黑龙江兰西人,博士,讲师,主要从事动物繁殖生理与繁殖技术研究。E-mail:zh-96128@163.com。

通信作者:张贵学,博士,教授,博士生导师,主要从事动物繁殖生理与繁殖技术研究。E-mail: gxzhang@neau.edu.cn。Deleted in azoospermia like (DAZL)基因是DAZ基因家族中的一员,最早克隆于蝇类的睾丸组织,是一个在进化上高度保守的基因,在脊椎动物的生殖细胞中特异表达,是生殖细胞形成所必须的调控因子。DAZL通过RNA识别基序与mRNA结合,并以多聚体的方式在翻译水平发挥作用[1]。DAZL基因是BOULE基因通过基因修饰、倍增而来,广泛分布于人类、鼠、爪蟾、蝾螈、斑马鱼、青鱼等物种中[2]。许多物种的DAZL同系物对生殖细胞的分化都是非常重要的。DAZL基因的突变、微缺失以及表达下调均可引起生精障碍,导致雄性不育[3]。Ruggiu等发现,与正常鼠相比,杂合DAZL基因缺陷鼠的畸形精子率增高,但仍有正常生育力,而纯合鼠表现为严重的生殖细胞减少,成熟阻滞,睾丸体积减小,不能生育[4]。此外,Schrans-Stassen等研究证实,DAZL基因敲除鼠表现出双睾丸干细胞数目减少、以及减数分裂早期精原细胞分化失败,从而导致不育[5]。因此,研究DAZL基因及其编码蛋白对探索配子发生和成体生殖缺陷及修复具有重要意义。本试验主要对DAZL基因进行克隆和开展生物信息学分析,并构建牛DAZL基因真核表达载体pEGFP-N3-DAZL,以期为探索DAZL基因的功能和在精子发生过程中的作用提供前期基础和试验依据。

1材料与方法

1.1试验材料

成年牛(约40月龄)睾丸组织,取自哈尔滨成高子屠宰场;Trizol Reagent和lipofectamine2000购自Invitrogen公司,反转录试剂盒购自ABI公司,pEASY-T1 Simple Cloning Kit购自北京全式金生物技术有限公司,T4 DNA连接酶购自NEB公司 DMEM/F12、胎牛血清购自Gibco公司,PrimeSTAR HS DNA聚合酶、限制性内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ及其他常规试剂均购自大连宝生物公司。

1.2试验方法

1.2.1牛DAZL基因的生物信息学分析利用DNAStra软件分析DAZL的一级结构;采用Clustal X进行DAZL基因同源性多重比对;采用MEGA4程序构建分子进化树。

1.2.2牛DAZL基因真核表达载体的构建参照GenBank牛DAZL基因序列(NM_001081725)设计其编码区特异性克隆引物F:CGGAATTCTATGTCTGCTGCAAATCCTGAGACTC和R:CGGATCCAACAGACTTAAGCACTGCCCGACTT(上、下游分别引入EcoRⅠ和BamHⅠ酶切位点),引物由华大基因公司合成。利用Trizol法提取成牛睾丸组织总RNA,并反转录成cDNA,以其为模板,利用高保真Prime-STAR HS DNA聚合酶对牛DAZL基因全长编码区进行RT-PCR扩增,目的片段经凝胶回收加A后连接到pEASY-T1 simple载体上,进一步亚克隆到pEGFP-N3载体上。构建好的质粒经EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切鉴定后,送往北京华大公司测序。

2结果

2.1DAZL基因的生物信息学分析

2.1.1DAZL基因一级结构分析牛DAZL基因的CDS全长为888 bp,由264个腺嘌呤(A)、194个胞嘧啶(C)、187个鸟嘌呤(G)和243个胸腺嘧啶(T)组成,4种碱基的含量依次为29.73%、21.85%、21.06%、27.36%。该基因ORF位于 1 888 bp,编码295个氨基酸,含29个强碱性氨基酸残基(K,R),24个强酸性氨基酸(D,E),82个疏水性氨基酸残基(A、I、L、F、W、V),103个极性氨基酸残基(N、C、Q、S、T、Y),分子量为33.02 Ku,等电点为8.78,脯氨酸、丝氨酸、缬氨酸所占比例较高。

2.1.2DAZL基因同源性分析从NCBI的GenBank数据库中选取人(Homo sapiens)、大鼠(Rattus norvegicus)、小鼠(Mus musculus)、牛(Bos taurus)、中国牦牛(domestic yak)、猪(Sus scrofa)、狨猴(Callithrix jacchus)、松鼠猴(Saimiri sciureus)、小黑猩猩(Pan paniscus)、獠狨(Saguinus oedipus)、原鸡(Gallus gallus)共11个物种的DAZL基因,采用Clustal X进行多重比对,结果显示牛与中国牦牛的同源性最高,为99%,与小鼠、人、狨猴、小黑猩猩、猪、獠狨、松鼠猴、大鼠、原鸡的同源性分别为98%、97%、97%、97%、97%、96%、96%、92%、80%(图1)。

nlc202309012308

2.1.3分子进化树构建使用MEGA4程序,采用 Neighbor-Joining 算法,Bootstrap设为1 000,构建分子进化树,从树的拓扑结构上来看,牛的DAZL基因与中国牦牛的关系最近,与大鼠和小鼠一同构成了一个小群,同人、獠狨、猪共同构成一个亚类群(图2)。

2.2DAZL基因编码区的克隆

提取的RNA进行反转录合成cDNA,检测内参基因和DAZL基因的表达情况,结果发现成年牛睾丸中有DAZL基因的表达。

以成年牛睾丸组织cDNA为模板进行PCR扩增,扩增出1条与预期长度相符的片段,得到了DAZL基因的全部编码区(图3-A)。将扩增出与预期长度相符的片段进行胶回收,与PMD18-T载体连接、转化,对构建的载体进行PCR鉴定和EcoRⅠ、BamHⅠ双酶切鉴定,结果显示在902 bp处出现特异条带(图3-B、图3-C),与预期的插入片段大小相符。

2.3表达载体的制备与鉴定

将DAZL-PMD18-T和PEGFP-N3进行EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切、胶回收,然后按摩尔比1 ∶1的量,用T4 DNA连接酶进行连接,得到构建的载体,然后将构建好的DAZL表达载体进行EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切及PCR鉴定,琼脂糖凝胶检测为所要片段大小(图4)。转化,挑菌阳性克隆进行序列测定,测序正确的质粒用于下一步的试验。

3讨论

不同物种DAZL基因具有高度的同源相似性,参与调控生殖细胞的发育和分化。有研究表明,DAZL基因的缺失或突变会引起精子发生过程中减数分裂阻滞,导致精子缺乏和男性不育[3]。小鼠DAZL基因突变可影响两性生殖细胞的功能,DAZL基因敲除鼠表现出不育[5]。DAZL和BOULE都是DAZ家族的重要成员,二者都具有典型的RNA识别基序(RNA recognition motifs,RRM)和DAZ重复序列[6],能够与一系列影响精子发生基因的mRNA结合,如CDC25A、TPX1、DDX4和TSSK3等[7],并以多聚体的方式在翻译水平发挥作用。

将目的基因超表达是研究基因功能的主要手段之一[8-9],即将目标基因与合适的载体相连接,使其在体外或体内过量表达,观察该基因超量表达后细胞或组织或机体所发生的表型变化,从而对该基因的功能作出评价。Yu等利用DAZL基因的超表达技术,将胚胎干细胞诱导分化成精子样细胞[10-11],可见DAZL基因是精子发生的一个主要基因。本试验扩增牛DAZL基因的编码区,构建了PEGFP-N3-DAZL表达载体,为进一步探讨DAZL基因超表达的体细胞能否向精细胞方向分化、DAZL基因超表达的生殖干细胞能否加速分化形成精子奠定基础。

4结论

本试验成功构建了牛DAZL基因的带绿色荧光蛋白的真核表达质粒pEGFP-N3-DAZL,为阐明DAZL基因调控精子发生的机制奠定基础。

参考文献:

[1]Moore F L,Jaruzelska J,Dorfman D M,et al. Identification of a novel gene,DZIP (DAZ-interacting protein),that encodes a protein that interacts with DAZ (deleted in azoospermia) and is expressed in embryonic stem cells and germ cells[J]. Genomics,2004,83(5): 834-843.

[2]Saxena R,Brown L G,Hawkins T,et al. The DAZ gene cluster on the human Y chromosome arose from an autosomal gene that was transposed,repeatedly amplified and pruned[J]. Nature Genetics,1996,14(3):292-299.

[3]Reynolds N,Cooke H J. Role of the DAZ genes in male fertility[J]. Reproductive BioMedicine Online,2005,10(1):72-80.

[4]Ruggiu M,Saunders P T,Cooke H J. Dynamic subcellular distribution of the DAZL protein is confined to primate male germ cells[J]. Journal of Andrology,2000,21(3):470-477.

[5]Schrans-Stassen B H,Saunders P T,Cooke H J,et al. Nature of the spermatogenic arrest in Dazl—/- mice[J]. Biology of Reproduction,2001,65(3):771-776.

[6]Eberhart C G,Maines J Z,Wasserman S A. Meiotic cell cycle requirement for a fly homologue of human deleted in azoospermia[J]. Nature,1996,381(6585):783-785.

[7]Liu Z,Li Q,Pan Z,et al. Comparative analysis on mRNA expression level and methylation status of DAZL gene between cattle-yaks and their parents[J]. Animal Reproduction Science,2011,126(3/4):258-264.

[8]束婧婷,宋卫涛,朱文奇,等. PGC-la基因在两种类型鸡骨骼肌间的表达差异[J]. 江苏农业学报,2013,29(1):121-125.

[9]蒋香菊,吴阳升,林嘉鹏,等. 绵羊AMH基因的克隆、序列分析与原核表达[J]. 江苏农业学报,2013,29(6):1386-1392.

[10]Yu Z,Ji P,Cao J,et al. Dazl promotes germ cell differentiation from embryonic stem cells[J]. Journal of Molecular Cell Biology,2009,1(2):93-103.

[11]Kee K,Angeles V T,Flores M,et al. Human DAZL,DAZ and BOULE genes modulate primordial germ-cell and haploid gamete formation[J]. Nature,2009,462(7270):222-225.

波波利花园空间序列分析 篇4

波波里花园位于意大利佛罗伦萨市西南角, 为美第齐家族的柯西莫所有, 是柯西莫夫人埃勒奥娜拉·迪·托莱多 (Eleonola di Toledo) 最喜欢的府邸。波波利花园以庄园前主人命名, 1550年埃勒奥娜拉委托特里波罗将宫殿后面的果园改成庭园。波波利花园是文艺复兴中期最具代表性的园林, 在美第齐家族所有的庭园中, 波波利花园是面积最大的园林。

园林的空间序列关系和园林空间整体结构及布局, 与人在运动中对空间的体验密不可分。通过对空间序列的运动体验, 人们可以体会到区别于空间要素或空间单元以外的某种氛围和意境。空间序列必须根据人的活动路线 (即动线) 来组织, 具有明确的层次性, 即有明确的起始、过渡、高潮和结束。本文将从轴线、场景序列、空间收放、疏密对比4个方面来分析波波利花园的空间序列。

一、轴线

由于地形的差异, 每个园林轴线的位置和数量也有所不同。主轴是园林中最精彩最壮观的部分, 也是透视最深远的轴线。通常主轴垂直宫殿, 属于纵轴, 并有一至两条横轴与其垂直相交, 或有与之平行的次轴。波波利花园由于地形的限制, 虽然主轴占据统治地位, 但是造成透视最深远的是两排浓密的树丛构成的横轴 (图2) 。

A入口:皮蒂宫为波波利花园主入口;B建筑:标志物, 八角形喷泉、洞窟;C空间一:巨大露天剧场, 中间矗立着方尖碑;D过渡:石头缓坡, 两边种有高大的树篱;E空间二:马蹄形海神喷泉, 四周为绿色剧场;F空间三:丰收女神雕塑, 旁边设有望景楼;G空间四:两条轴线相交的小广场, 设有雕塑;H过渡:林荫道, 两边种有柏树, 其余4块为丛林园;I空间五:四周丛林园环绕着伊索罗托 (Isolotto) 岛;J尾声:园柱广场, 花园后门

波波利花园主轴线是由建筑、喷泉、露天剧场、马蹄形水池和丰收女神雕塑这一系列景点组成。皮蒂宫正对的主轴线严格按照文艺复兴时期园林的特点, 中轴对称, 均衡, 与对景相呼应。而第二根与之相交的横轴, 只有一个主景——伊索罗托 (Isolotto) 岛, 轴线是一条长约900英尺的柏树林荫道, 这是文艺复兴时期最长的林荫路。林荫路东西走向, 整个道路呈倾斜状, 垂直于宫殿, 主导着庭园的东部。林荫路连接着陡峭的小广场和伊索罗托岛, 两边种植的笔直柏树限定了空间, 加强了景深的效果。故从小广场眺望伊索罗托岛就显得分外遥远, 而由于斜坡的原因, 从伊索罗托岛向上望去, 小广场却显得非常近。伊索罗托岛西后方轴线两侧并置着两个扇形广场, 高大的梧桐树围合成一个尺度宽广的半圆形。广场中央耸立着一尊方尖碑, 构成了空间的视觉焦点。两个轴线相交处没有设置景点, 具体的景点散布在轴线两侧, 由3个迷宫和花坛构成。园林中最高点是位于丰收女神像右边的骑士园林, 园中的望景楼可俯瞰整个佛罗伦萨。横轴专注于宁静的氛围营造, 仅以缓坡林荫道、伊索罗托岛、半圆形广场组成, 整体上构成了其独特个性。

二、场景序列

场景序列是指我们在步行穿越园林的过程中一直保持匀速, 但园林的景象却是跌宕起伏的。区别于空间单元, 场景多了一种可体验的氛围感与事件感。场景强调了上下空间的关联性, 这种关联性不是依靠视觉形式而是更多地依靠各种可能的内在关联, 也就是说高潮场景的出现往往需要其他空间的烘托、铺垫和过渡。

波波利花园主轴线通过空间收放、视觉遮挡与引导、动静对比等设计手法, 使整个场景序列紧凑有序。整个主轴上的B、D、E场景, 都将前一个场景的中心放大, 离端景越来越近。通过强化地面标高和屏障设置, 使得这3个场景展示出来的是区别明显而且特色鲜明的不同场景。而横轴上的F、G、H场景, 运用空间开合的处理手法, 使得空间富有节奏和韵律。由于轴线上两个开放性空间场景F、H过渡空间较长, 使得对比更加强烈 (图3、图4) 。

波波利花园的次轴是与主轴相垂直的横轴, 两根轴线交汇处是一个小广场, 其作为过渡空间, 为横轴空间高潮的出现作了铺垫, 形成了一个空间的前奏与缓冲, 一个巨大的缓坡以尽头的柠檬岛为对景。第一个场景就是深邃的林荫道。两边高大的柏树限定了空间, 有效地引导了人们的视线, 强化了整个景观的景深效果。林荫路两旁并置着几条幽暗狭窄的林荫隧道, 连接着主要的景点, 表现了一种浓密安静的氛围, 使整个场景深邃、神秘。到达第二个场景时, 豁然开朗, 一个巨大的环岛广场, 中间的伊索罗托岛上有大量的水景雕塑。岛周围以20英尺厚的冬青墙环绕, 墙内嵌有小路和长椅, 形成一个封闭的独立空间。次轴上的两个场景虽然没有设置视觉屏障, 但由于林荫道造成的景深效果以及缓坡带来的高差变化, 可使人产生不一样的情绪反应。在高处会觉得更加愉快, 有一种统领、优越的感受, 而在低处则会产生亲密、围合以及幽闭的感觉。人从上往下走意味着走到一个已知的地方, 而从下往上走则带有一种去一个未知领域的暗示。

三、空间收放

空间单元或空间元素的重复和变化, 生成空间序列中韵律, 是产生紧凑和趣味的最可靠的手法之一。空间重复与再现、对比与变化的关系, 直接产生于结构与功能的需要。空间体量的收放给人动态的导向感, 引起情绪的转化或升华, 这是形成空间序列节奏感的重要因素。

波波利花园主轴线底层的露天剧场是一个开放的空间场所, 空间开敞明亮, 而向上的阶梯和两边的绿篱限定了空间, 此时空间处于收紧的状态, 狭长的空间引导人们走向海神喷泉。当来到第三层台地时, 巨大的绿色剧场环绕着马蹄形水池中间的海神喷泉。此时的空间让狭长的视野立马变得开阔起来, 这种空间视觉收放在横轴上更加明显。由于横轴与主轴接近于垂直, 轴线的交汇处在阶梯上, 沿着步道是一个小型的绿色广场, 广场上设有雕塑, 这属于两根轴线的过渡空间, 此时空间处于开放状态。连接广场与底层小岛的是一条狭长林荫缓坡, 高大笔直的柏树在林荫道两侧遮挡了阳光, 此时空间又处于收紧状态。当人们沿着浓密深邃的林荫道缓缓向前走, 带着探究和神秘的心理去解读未知空间时, 一个巨大的环岛广场中间是伊索罗托岛, 此时整个空间开阔, 视线豁然开朗, 岛上大量的水景雕塑使整个空间显得生动活泼。

四、疏密对比

波波利花园空间关系是极为明确的。主轴线上是开敞的, 交叉的横轴两旁是浓密的树林, 这不仅形成了花园的背景, 而且限定了轴线空间。在树林里面, 又隐藏着一些小的林间空地, 布置着丛林园, 浓密的林园反衬出主轴空间的开阔。这两个轴线的空间对比是非常强烈的, 效果很突出 (图6) 。

在波波利花园中的树丛是园林空间的主要限定性要素, 而路网是花园空间的结构性要素。建筑在园林中虽然占据了显著的位置, 但是它的体量在园林的尺度中并不突出, 在空间构成中的作用也不大。因此, 波波利花园空间的构成主要依靠自然要素——植物和路网。虽然花园的结构是几何形的, 但给人的印象却是郁郁葱葱, 充满自然气息。花园中建筑与植物在空间构图中的作用与中国园林有着显著的不同, 对后者而言, 建筑是空间结构中最重要的要素, 而植物主要起点缀的作用。

五、结语

园林空间序列通过人的运动体验, 达到对整个空间结构和布局的整体认识。因此, 其设计须通过对空间场景的设置来产生某种氛围和意境, 使场景中各要素之间存在一种内在关联, 即情节链, 以营造一种让人体验参与实践活动的氛围。

文艺复兴时期的意大利园林中, 最精彩的部分都集中在轴线上, 因此空间结构的主体是由轴线串联起的一个连续的空间序列。作为空间序列相互关系中的空间体量的收放和疏密的对比, 形成其强烈的节奏感。波波利花园作为最具代表性的意大利文艺复兴时期的园林, 无论是在空间序列上, 还是在布局结构上, 都给人留下了深刻的印象。

参考文献

[1]陆邵明.建筑体验——空间中的情节[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007

[2][美]卡伦.简明城镇景观设计[M].王珏译.北京:中国建筑工业出版社, 2009

[3]彭一刚.建筑空间组合论[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998

[4]郦芷若, 朱建宁.西方园林[M].郑州:河南科学技术出版社, 2001

[5]Moore, Charles.The Poetics of Gardens[M].Cambridge:MIT Press, 1988

[6]Steenbergen.Clemens and Reh.Wouter.Architecture and Landscape.the design Experiment of the Great European Gardens and Landscapes[M].Basel:Birkhauser, 2003.

[7]林箐.理性之美——法国勒·诺特尔式园林造园艺术分析[J].中国园林, 2006 (04)

序列分析论文 篇5

课程实验报告

实验名称:

姓 名:

学 号:

上课类型:

平台课/专业课

日 期:

一、实验内容

实验内容包含要进行什么实验,实验的目的是什么,实验用到的算法及其原理的简单介绍。

1.1实验

1.2实验

1.3实验

二、实验设计

若实验内容皆为指定内容,则此部分则可省略;若实验内容包括自主设计模型等内容,则需要在此部分写明设计思路、流程,并画出模型图并使用相应的文字进行描述。

三、实验环境及实验数据集

简单介绍实验环境和涉及的数据集

四、实验过程

实验过程包括在编写代码时一些需要注意的事项,可附代码片段进行说明;还应该包括在训练模型时进行的一些步骤、参数设置等内容。

注:为了代码片段尽量的美观、统一,建议附代码片段时只附加关键的片段,不要全部粘贴,并尽量使用下面提供的网站进行代码高亮等格式转换后再粘贴。

http://www.planetb.ca/syntax-highlight-word

4.1实验

4.2实验

4.3实验

五、实验结果

实验结果包括程序运行结果以及对结果的分析,尽量用图表展示实验结果,并且通过结果进行相关的分析。

5.1结果

5.2结果

5.3结果

六、实验心得体会

这部分主要包含自己做实验过程中遇到的困难以及解决办法,通过做实验自己有哪些收获和体会,以及不足等等。

七、参考文献

参考文献主要包含实验过程中涉及到的参考资料或者借鉴别人的材料等,如果没有可以不写。

八、附录

需要补充说明的内容,如无可略。

实验报告编写要求

1.正文要求小四号宋体,行间距1.5倍;

2.英文要求小四号Times New Roman;

3.在实验内容、实验过程、实验结果三部分需要针对当次实验不同的实验内容分别填写(模版以实验一为例),实验设计中如有必要也可以分开填写;

4.实验报告配图的每幅图应有编号和标题,编号和标题应位于图下方处,居中,中文用五号宋体;

5.表格应为三线表,每个表格应有编号和标题,编号和标题应写在表格上方正中,距正文段前0.5倍行距。表格中量与单位之间用“/”分隔,编号与标题中的中文用五号宋体;

序列分析论文 篇6

关键词:白粉菌;内转录间隔区;亲缘关系;内蒙古;序列分析

中图分类号: S43244文献标志码: A

文章编号:002-302(204)2-0050-03

白粉菌(powdery mildews)是重要的植物病原菌,目前至少报道了25个属873种,其中,有性型6个属,无性型9个属,由白粉菌引起的植物病害统称为白粉病。白粉病在世界各地均有发生,寄主植物至少有 67属9 838种被子植物[2]。近年来,我国由于玻璃温室、塑料大棚和密植等栽培模式和耕作制度的改變,为作物白粉病的发生创造了良好的环境,常常造成瓜果、蔬菜和花卉等白粉病的大流行,白粉病发生相当普遍和严重,给农业生产带来重大的经济损失。在许多地区,如芍药、醉蝶花、荷兰菊等观赏花卉白粉病的发病率几乎达到00%,林木和牧草白粉病更是随处可见。

内蒙古自治区是典型的的中温带季风气候地区,植物种类复杂多样,为专性寄生的白粉菌提供了优越的生长发育条件,通过经典分类方法已鉴定出白粉菌0属23个种和变种,寄主植物多达58科2属400多种和变种[3]。农业是内蒙古的主要产业之一,为避免白粉菌对农业造成的经济损失,对内蒙古自治区农作物白粉菌进行系统分类研究很有必要。近几年,随着分子生物学的发展,对白粉菌系统分类研究已由传统的经典分类向分子生物方法分类过渡。本试验对内蒙古自治区采集的白粉菌样本进行rDNA-ITS序列分析及比对,构建白粉菌系统发育树,从分子系统学角度探讨不同白粉菌之间的亲缘关系,以期为白粉菌的分类鉴定及系统发育等方面的研究提供依据,为该地区植物白粉病的有效防治及物种多样性的研究提供科学依据及资料。

材料与方法

菌种样本采集

在内蒙古自治区采集4种白粉菌样本,寄主分别是豌豆(标本号:CFSZ 559)、田旋花(样本号:CFSZ7249)、紫花苜蓿(样本号:CFSZ7253)、山桃(样本号:CFSZ7257),保存于赤峰学院生命科学学院菌物实验室。

2白粉菌孢子收集

白粉菌是专性寄生菌,只在活体寄主上生存,因此,将病菌样本尽快带回实验室,在新鲜寄主植物表面,用灭菌的解剖针在显微镜下挑取大概数百个分生孢子,将其置于5 mL离心管中-20 ℃冰箱中保存,以备提取基因组DNA。

3主要试剂

[3]Chelex-00,购自美国伯乐公司;Taq酶、XbalⅠ、Hind Ⅲ、质粒DNA提取试剂盒、CR产物纯化试剂盒和pMD 8-T Vector,均购自大连宝生物公司;通用引物ITS:5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′、ITS4:5′- TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′、ITS5:5′-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3′、ITS6:5′-AGGTAATCCCGGTTGGTTTC-3′[4],均由大连宝生物公司合成。

4白粉菌基因组DNA的提取

选取数百个分生孢子置于5 mL离心管中,加入50 μL 5% Chelex-00,56 ℃温育数小时;涡旋振荡仪剧烈振荡,沸水浴8 min;再次剧烈振荡,5 000 g离心5 min;上清移入另一离心管中,-20 ℃保存备用[5]。

5ITS序列的CR扩增

采用巢式CR方法,以提取的基因组DNA作为模板进行CR扩增。一次CR总体积为50 μL,反应参数为:94 ℃ 2 min;94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,循环30次;72 ℃ 0 min。二次CR总体积为50 μL,反应参数为:94 ℃ 2 min;94 ℃ 30 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,循环30次;72 ℃ 0 min。将CR 产物经琼脂糖凝胶电泳检测。

6CR产物的克隆及序列测定

CR产物的回收与纯化参照TaKaRa DNA Fragment urification Kit试剂盒说明进行,并与 pMD 8-T 载体连接转化于DH5α感受态细胞,用CR法和 XbalⅠ、Hind Ⅲ双酶切法筛选阳性克隆菌株,送大连宝生物生物技术有限公司测序。

7ITS序列的生物信息学分析

利用Clustal X程序将4种不同植物白粉病菌的ITS序列匹配排列,用MEGA 60软件对序列进行比对分析,基于kimura-2-parameter双参数模型,采用邻近距离法(N法)构建系统进化树以推演系统发生关系,同时,采用bootstrap法,经000次循环检验系统进化树的可靠性。

2结果与分析

2CR扩增结果

[2]由图、图2可见,采用真菌通用引物ITS5和ITS6作为外引物,ITS和ITS4作为内引物,对4种白粉菌基因组DNA进行扩增,均得到600 bp左右的DNA片段。测序结果表明,该片段包括了完整的核糖体内转录间隔区ITS和ITS2序列、部分8S rDNA、全部58S rDNA序列及部分28S rDNA序列。

22白粉病菌ITS序列分析和进化树的构建

将已测得的序列去掉5′和3′端的载体序列,得到4种白粉菌的ITS序列,用Clustal X软件中Alignment程序对ITS序列进行多重比对,结果由表、图3可见,4种白粉菌部分8 S rDNA、全部58 S rDNA序列和部分28 S rDNA序列非常保守,而内转录间隔区ITS和ITS2序列变化较大。基于ITS序列,利用MEGA 60对4种白粉菌进行系统发育分析和进化树的构建,由图4可见,4种白粉菌形成3个进化距离较远的大分支;寄生在豌豆(CFSZ 559)和田旋花(CFSZ7249)上的白粉菌遗传距离较小,亲缘关系较近,其ITS序列紧密聚在支;寄生在紫花苜蓿(CFSZ7253)上的托罗斯内丝白粉菌和寄生在山桃(CFSZ7257)上的三指单囊白粉菌各自成支,ITS序列分析结果与其在形态学上的分类结果相一致。

3结论

本研究对来自于内蒙古自治区不同属的4种白粉菌进行ITS序列克隆,已成功克隆出白粉菌的ITS序列包括内转录间隔区ITS和ITS2、部分8S rDNA、全部58S rDNA序列及部分28S rDNA序列。通过序列对比分析发现,部分8S rDNA、全部58S rDNA序列和部分28S rDNA序列核糖体编码区非常保守,适合亲缘关系较远的类群分析[6],而ITS和ITS2变化较大,可用于亲缘关系较近类群的分析。基于ITS序列比对,利用MEGA 60对4种白粉菌进行系统发育分析和进化树的构建,内蒙古自治区4种白粉菌种属间亲缘关系的结果与传统的形态学分类结果相一致,这表明ITS序列可用于白粉菌属内和属间的亲缘关系和分类分析。

本研究获得了一种通过扩增ITS序列进行亲缘关系和分类分析快速而有效的方法,这为内蒙古自治区白粉菌分子系统学的研究和植物白粉病的防治,提供了理论参考和相关依据。

[HS2][HT85H]参考文献:[HT8SS]

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城市配电网电压序列应用情况分析 篇7

电压序列指电力系统阶梯式电压等级分布,如0.4/10/110/220/500 kV等。这些电压序列大体符合“几何均值”原则和“求三舍二”原则。目前我国配电网主要采取110,66,35 kV三个高压配电等级,中压配电等级一般是10 kV。城市配电网多采用220/110(35)/10/0.4 kV四级变电序列。20 kV配电电压标准的确立,丰富了城网配电序列,使得规划人员有更多电压序列选择。

电压序列增多,会导致变电站数目增加,土地资源占用增多和设备投资增加。同时,变压器损耗增大,运行维护费用提高。但是,相邻电压等级之间级差过大又会产生一些负面的影响和制约,表现在:(1)变压器低压方电流增大。允许的级差程度受到绕组载流能力、开关设备制造能力等方面的制约。(2)级差增大,则变电站需要对更多的电能进行更细致的分配,增加了变电站出线回数,增大了下级电网结构的复杂性,降低了供电可靠性。同时也受到变电站占地和允许出线回数的制约。参考文献[1]和文献[2]提出适时简化电压序列,提升中压配电等级的技术经济性分析及国内外典型国家电网电压序列发展。

我国原来的中压配电在上世纪八九十年代由原来的3.3 kV和6.6 kV统一改造为10 kV,近年来随着城市电力负荷的高速增长,10 kV面临供电半径小、电压降难以满足等问题,20 k V供电提上日程。20 k V作为中压配电等级并不是新的技术问题,在电力负荷达到一定水平后必然要提高中压配电等级。本文分析10 kV供电存在的问题;20 kV相比10 kV技术经济性;城市电网电压序列在变电站占地面积、线损率和单位面积年费用的比较;最后以某开发区的配电网规划为例,表明220/20/0.4 kV在高负荷密度的新建开发区经济技术上的应用性。

1 中压配电采用20 k V的分析

1.1 10 k V供电存在的问题

目前我国城市配电网基本采用10 kV中压配电等级。改革开放以来,中国经济高速发展,现代城市电力需求快速增长,城市高负荷密度中心区逐渐出现供电紧张、变电站站址和线路走廊获取困难、拆迁投资巨大等问题。10 kV配电电压已不能很好适应电力负荷未来发展需要,具体表现在:(1)110/10 kV变电容量小,在高负荷密度区域变电站布点密度大,使得土地资源紧缺的发达地区变电站规划更加困难。有数据显示,负荷密度高达30~50 MW/km2的区域,每1~2 km2就要建1座110/10 kV降压变电站。(2)10 kV线路输送容量小,出线回路多,电缆敷设密度大,变电站出线间隔紧张,线路走廊受限制。(3)在高负荷密度区域,10 kV电力设备重载运行损耗高,电能质量难以保证。(4)10 kV配电难以满足某些大负荷用户的用电需求等。

1.2 20 k V和10 k V技术性比较

最新的国家标准GB 156-2007《标准电压》中已取消了原来标准中对20 kV配电电压“在用户需要时使用”的标注,使20 kV成为我国正式的配电电压等级。下面分析20 kV在线路输送容量、功率损耗、输送距离相比10 k V的优越性和升级改造注意事项。

1)输送容量上,,其中UN为中压配电网额定电压,Ij为导线持续载流量。在导线型号相同时有,,即,20 kV配电线路输送容量是10 kV的2倍,有利于解决高负荷密度中心区线路走廊拥挤受限问题。

2)在线路的功率损耗上,根据公式:。在负荷不变的情况下,ΔP20/ΔP10=(P2R/U220cos2φ)/(P2R/U210cos2φ)=U210/U220=1/4,即,功率损耗低至原来的25%;可有效降低线损。

3)在线路输送距离上,根据《电能质量供电电压允许偏差》规定:10 kV配电线路电压降不应超过7%,根据电压降百分比计算公式:ΔU%=[(PR+QX)/UN2]×100%=[(P r+Q x)/UN2]×L×100%。在相同参数和长度的配电线路在输送相同容量的负荷时,有:ΔU20%/ΔU10%={[(P r+Q x)/U220]×L×100%}/{[(Pr+Qx)/U210]×L×100%}=U210/U220=1/4。

其中:r、x为单位配电线路长度的电阻和电抗,;P、Q为配电线路有功功率和无功功率;L为线路长度。即20kV线路的压降是10 kV的25%。如满足相同的电压降落限值,输送相同的负荷时,20 k V的输送距离是10 kV的4倍;提高线路的供电距离和解决负荷分散的低负荷密度地区线路末端电压过低问题。

4)采用20 kV配电,总体上可以减小中压配电网的建设规模,减少或延缓对高压电网建设的需求,节约投资。

5)20 kV设备尺寸、线路走廊等与10 kV设备差别不大。升压改造时,可以充分利用原有的线路、电缆、变压器等设备。

2 电压序列经济技术指标比较

城市配电网电压序列分布一般有三级变压:220/35/0.4 kV;220/20/0.4 kV。四级变压:220/110/10/0.4 kV;220/110/20/0.4 kV;220/110/35/0.4 kV;220/35/10/0.4 kV。由于35 kV仅在天津、上海、青岛、威海等城市中心区和农村地区应用,而且各电压序列都有低压0.4 kV,故不考虑35 kV和0.4 k V。主要分析220/110/10/0.4 k V;220/110/20/0.4 kV和220/20/0.4 kV变电站占地面积、线损率和单位面积年费用技术和经济指标。

2.1 变电站的占地面积

220/110/10/0.4 k V和220/110/20/0.4 k V供电能力一般。单条中压线路(10 kV线路)可以带4 000~10 000 kW负荷,供电距离一般不超过10~20 km。变电层次较多,需要站点资源和出线走廊资源较多。

图1为不同电压序列的变电站占地面积与负荷密度的关系。

由图可知在负荷密度小于1 MW/km2,220/20/0.4 k V变电站占地面积反而较大,原因在于低负荷密度区域,缺少110 kV高压配电等级细致分配电能。220/20/0.4 k V在负荷密度大于30 MW/km2优势较明显。

2.2 线损率

220/110/10/0.4 kV和220/110/20/0.4 kV电压层次多,损耗较大,出线回路多,220/20/0.4 kV供电能力强。对不同负荷密度有比较强的适应性。电压层次少,损耗相对较小。由图2可知,220/20/0.4 kV简化电压层级,提升中压配电等级在高低负荷密度效果都明显。

2.3 单位面积年费用

电压序列的投资年费用,是综合考虑了投资、运行维护费用和损耗等因素,220/20/0.4 kV与220/110/10/0.4 kV和220/110/20/0.4 kV相比,节省年费用大约14%~35%,见图3,当负荷密度高于30 MW/km2时,简化电压序列经济效果较明显。

3 工程实例分析

广东某市新建开发区,全区规划面积160 km2,该区经济发展迅速,未来电力负荷密度高,2020年负荷密度局部地区达到30~50 MW/km2。现有的电网资产较低,适合电压序列的改造调整。其中方案A:220/110/10/0.4 kV,方案B:220/110/20/0.4 kV,方案C:220/20/0.4 kV,分析该工程的经济性。表1是2020年各方案电网规划经济指标对比表,从表1可得出方案C在总投资上大大优于方案A和方案B,而且符合该新区未来的电力负荷需求。

4 结语

由于电力负荷的快速增长,居民生活水平的提高,对供电质量提出越来越高的要求。220/110/10/0.4 kV城市配电电压序列已逐渐不能适应高负荷密度区域的供电要求。本文首先从配电中压20 kV相比10 kV的供电技术经济性出发,比较220/110/10/0.4 kV;220/110/20/0.4 kV和220/20/0.4 kV变电站占地面积、线损率和单位面积年费用技术经济指标,再用某新区配电网规划实例表明220/20/0.4 kV在高负荷密度区域的应用性。220/110/10/0.4 kV向220/110/20/0.4 kV或220/20/0.4 kV过渡和220/20/0.4 kV应用推广注意的方面有:(1)由于我国城市配电网升压改造不久,10 kV电网资产比较年轻,再次大规模的升压改造投资浪费严重。对于10 kV难以满足的市中心区,通过双抽头的20 kV变压器进行过渡,待时机成熟时进行升级改造。(2)对于新开发区的配电网规划,可进行20 kV规划调研,适时推广220/20/0.4 kV的应用。(3)做好20 kV配电网示范工程,积累更多的运行经验,探讨20 kV电价的议定和变电设备的生产。

摘要:针对10kV配电网在部分负荷密度较高的城市中心区供电存在的问题,提出了简化电压序列和提高中压电压的要求。分析了20 kV与10 kV技术区别;比较了城市配电网电压序列220/110/10/0.4 kV、220/110/20/0.4kV和220/20/0.4kV在变电站占地面积、线损率和单位面积年费用经济技术指标。以某开发区的配电网规划为例,表明了220/20/0.4kV在高负荷密度新建开发区的适用性。

关键词:城市配电网,电压序列,电网规划,技术经济性

参考文献

[1]梁才浩,侯义明,张东霞,等.中压配电电压和电压序列应用情况分析[J].中国电力,2010,43(4):41-44.

序列分析论文 篇8

混沌现象是指在非线性动态系统中出现的确定性和类似随机的过程,这种过程非周期、不收敛,但有界,并且对初始值和外部参数有极其敏感的依赖性,即初始条件的微小差异会随着时间的推移,以李雅普诺夫指数规律相互分离,最终变成运动轨迹或特性完全不同的2条轨迹。混沌是一种复杂的动力学系统,可以提供数量众多、非相关、类随机、易于产生和再生的信号,并且只要一个映射公式和初始值就可以产生混沌序列,不必存储各个序列点的值。混沌之所以能被用于加密技术,是因为其具有如下独特性质:

1)内在随机性:它与外在随机性的不同之处在于,混沌系统是由完全确定性的方程来描述的,无需附加任何随机元素,但系统仍会表现出类似随机性的行为。

2)对初始条件的敏感依赖性:只要初始条件稍有差别或微小扰动就会使系统的最终状态出现巨大的差异。

3)长期不可预测性:由于初始条件的微小差异可能对以后的时间演化产生巨大的影响,因此不能长期预测将来某一时刻的动力学特性。

4)确定性:混沌是由确定性系统产生的,是一个真实的物理系。当我们取相同的初值时,产生的混沌序列是一定的。

5)遍历性:混沌变量能在一定范围内按其自身规律不重复的遍历所有的状态。

混沌是确定系统中出现的类随机现象,混沌系统具有对初始条件和系统参数的极端敏感性,以及混沌序列长期演化结果的不可预测性,这些特性使得混沌系统极具密码学价值,非常适用于序列加密。

2 混沌序列加密思想

混沌序列加密的基本原理是利用混沌系统产生的混沌序列作为加密密钥序列,利用该序列对明文进行加密,密文经信道传输,接收方利用同样的混沌系统产生的解密密钥把明文提取出来,实现解密。也就是说混沌序列加密的关键,就是利用混沌序列做出密钥流生成器,混沌序列加密算法主要研究混沌密钥流的生成算法。

混沌系统是确定性非线性系统产生的类似随机性的行为,它属于确定性系统而又难于预测。混沌系统对初值和系统参数极端敏感,相同的混沌系统在具有微小差别的初始条件下,系统的长期行为将发生巨大的变化;混沌系统的长期行为不可预测;混沌本身是一个确定性非线性系统产生的类似随机性的行为,只要系统参数和初始条件给定,混沌现象本身可以重复;混沌具有伪随机性,类似噪声。

利用混沌系统,可以产生周期无限长、非相关、类似噪声、又确定可以再生的混沌序列,这种序列难于重构和预测,从而使敌方和非法入侵者难于破译,非常适合应用于信息的加密,其随机性、抗破译能力均优于传统的随机序列。这些我使得混沌序列能够成为一种优秀的加密序列,产生非常好的加密效果。

3 混沌序列加密方法设计与实现

3.1 混沌序列加密方法和特点

首先,利用混沌系统产生序列,再对混沌序列进行适当的处理,然后利用处理后得到的序列与明文进行作用,得到密文。密钥为混沌系统的初始值或系统参数。

为了取得更好的加密效果,我们可以利用多种混沌系统对同一明文进行多次加密,还可以利用经典密码学的方法对序列进行加密处理,从而提高加密效果,极大地增加非法入侵者破译的难度。解密是加密的逆过程,我们可以利用密钥产生混沌序列,与密文进行相互作用从而恢复出明文信息。

混沌序列加密方法的特点是:

1)有非常好的随机性,类似噪声,难于和破译,其随机性远远优于传统的随机序列发生器产生的随机序列。

2)密钥空间大,混沌系统一般有多个参数。

3)混沌系统难于重构,因此,混沌序列也难于重构,从而抗破译能力比传统的随机序列发生器产生的随机序列强。

4)混沌序列产生方便,与非线性反馈移位寄存器相比,提供了更大的灵活性。

3.2 混沌序列加密方法设计与实现

Logistic序列的遍历统计特性等同于零均值白噪声,具有良好的随机性、相关性和复杂性,使得对其进行正确的长期预测不可能,可用于信息加密。

假设{Pn}是明文信息序列,{Kn}是密钥信息序列,由Logistic方程迭代产生后进行处理后所得,{Cn}是密文信息序列。

加密算法设计为:{Cn}={Pn}⊕{Kn}

解密算法设计为:{Pn}={Cn}⊕{Kn}

基于Logistic混沌映射的加密原理图如图1所示,解密过程是加密的逆过程。初始值x0和u是Logistic方程的参数,同时是加密系统的密钥参数。

因为混沌系统对初始条件的敏感依赖性,对于仅有微小差别的初值,混沌系统在迭代了一定次数后便会产生截然不同的混沌序列。为了使相近初始值的混沌序列互相间更加不相关,本方案的混沌序列经过1000次以上迭代后取值,可以有效地放大误差使得对初始条件的攻击无效,是加密效果更好,安全性更高。由于加密的是数字量,所以必须使用一种方法将这个由实数构成的序列{Xn}映射成由整数构成的伪随机序列来充当加密密钥。这种映射中最简单的一种莫过于选取Xn小数点后的几位有效数字构成整数。

4 软件仿真结果

以Logistic为例研究用离散混沌系统产生混沌序列,对文本、图像信息进行加密解密仿真。程序界面如图2所示。

4.1 对文本文件加密解密

取密钥参数u=3.8999,x0=0.736,加密解密文本文件仿真结果如图3,a为加密前的明文,b为加密后的密文,c为正确解密的明文。由于混沌系统对初始条件敏感依赖性,所以改变x0=0.7361,解密后的明文如图d)。可见,即使密钥存在细微的差别,也不能够对密文正确地解密。

4.2 对图像文件加密解密

对一幅256×256Lena图像进行加密解密仿真结果如图4所示。a)是原始图像,加密后的结果如图b)所示,采用相同的密钥解密后的结果如图c),当密钥存在微小的差别时,解密后的结果如图d)所示。

5 安全性分析

因为Logistic是最简单的一维混沌映射,实现非常简单,所以该加密方案具有很好的运算速度。因此,在实时性要求高的情况下可以采用Logistic映射的混沌加密方案。与现有的序列密码加密方法相比,基于混沌系统的序列密码加密方法可以说是一种安全性较高、有效的加密方法。

由于有限精度效应造成的短周期现象,低维混沌序列的保密性是不够的。混沌序列的有限精度实现是决定它能否在实际中应用的关键。

摘要:为获得一种基于混沌序列的图像加密算法,提出混沌序列对称加密算法对数字图像进行加密。设计了基于Logistic映射模型的混沌序列对称加密算法,实现对数字图像的混沌加密及解密。实验结果证明,算法简单易行,安全性好。

关键词:图像加密,混沌序列,加密,Logistic映射

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序列分析论文 篇9

软件实体交互行为对比分析的目的就是通过对实体交互产生的行为序列进行分析,获取软件实体的意图。

在动态、开放的现代分布式网络中,软件系统由多个软件组成,各实体是自治的并归属于不同的管理领域。各实体按需临时聚合而成,在一定的约束条件下协作共同完成计算工作[2]。自治的软件实体拥有各自的行为,聚合的实体复杂交互及相互协同表现出一种群体行为。软件交互过程呈现为随机过程,孤立地看,单个或几次交互行为产生的若干事件之间以及这些事件与相应的效应之间难以被精确地预测,从统计学角度,对于达到一定数量这样的行为过程及效应的样本数据,我们可以从中发现很多规律[1,6]。

系统将监测到的状态变化映射为含语义的事件,软件行为就是由一系列带时间标记的事件循序组成的。虽然事务并行运行产生混在一起的事件,但这些事件标记了属于哪个事务并带了时间戳,是很容易将它们剥离开来的,并按时间标记生成行为踪迹序列,本文采用生物信息中的序列分析方法分析这些时序行为序列。

1软件行为序列的生成

了解软件行为序列的生成机制是为了更透彻地研究序列的比较算法。

软件实体在分布式网络环境中交互时,监测系统将自动存储交互生成的大量数据,如日志文件,我们利用日志记录作为输入来挖掘交互行为模板。将日志文件预处理后采用某种形式的聚类来生成待分析的事件序列[3]。

日志记录是自动存储到数据文件中的,在同一上下文环境中,一个过程在同一段时间里生成的日志非常相似。日记记录经过分析器聚类后产生候选状态。

日志记录聚类流程如图1所示,对每一个被处理新日志记录,将记录标记好后放入有相同编号的小组中,我们将小组的数量作为记录的维。这个过程创建了样本空间的分割Ωn,n = 1,2,…,N,生成样本子空间。

分割使得日志记录的子空间聚类得以简化,因此在每个样本子空间中我们无需再用复杂尺度比较所有记录,而是可以使用更加简单的海明距离。两个字符串的基于字符的海明距离为对应位置上不同字符的数量,我们可以如下定义:

d(Si,Sj)=Ν-n=11n{1n=1ifti,n=tj,n0otherconditions(2)

其中:

Si={ti,n;n为在Si字符串的位置索引,n=1,2,…,N}。

公式的含义为:维数相等的两个状态描述的字符串信息的距离为对应位置上的不同字符的数量。

比较子空间Ωi的日志记录xn和yn,如果他们的海明距离d(xn,yn)不大于选定的相似度阈值M,则将他们聚类成同一候选产生状态Wn。阈值范围内的所有记录将通过被聚类的状态Wn表示。状态由字符的序列表示:

W={tj*,j=1,…,n},其中tj*中含义如下:

tj*={jtj*(*)(3)

2改进的序列两两比较算法

2.1初始化

创建三个矩阵记录模式挖掘的相关信息。矩阵F用于记录与所比较序列的相似度的最佳值。第一行和第一列的初始值被设定为0。

回溯矩阵T记录获得得分的方向,其所有初始值被设定为0(式(5))。T中每个元素的得分方向用数值表示,0为缺省值,1为左上方向,2为向左方向,3为向上方向。

根矩阵R0标记每个模式的根位置。R0的所有初始值由式(6)设置。一旦矩阵元素的值变为1,代表模式的根节点出现在其指示的位置。

2.2填充矩阵

三个矩阵被初始化后,评分矩阵中每个元素由下面公式以迭代形式计算:

F(i,j)=max{F(i-1,j-1)+s(Ο1i,Ο2j)F(i,j-1)-dF(i-1,j)-d0(7)

这里s(O′1i,O′2j)是由式(8)计算所得的评分结果,d是由序列间隔引起的惩罚,意味着在序列对比时根据需要插入空格:

s(Ο1i,Ο2j)={1ifΟ1i=Ο2j-1otherconditions(8)

上式表示:若O′1i=O′2j,那么得分加1。如果O′1i不等于O′2j,那么依据具体需求在进行比较的序列中插入空格,相应降低得分。d的值根据需要来设定。

回溯矩阵T中的元素的取决于相应F的值。此处有5条规则:

(1) 如果O′1i=O′2j,F(i,j)的值置为F(i-1,j-1)+1,且置T(i,j)=1(左上方向);

(2) 若O′1i不等于O′2j,则F(i,j)为F(i-1,j-1)-1 ,则仍旧置T(i,j)=1 (左上方向);

(3) 若F(i,j)的最大值为F(i,j-1)-d,则置T(i,j)=2(向左方向),这意味着从序列S′1中删除一个字符O′2j或者在序列S′2插入空格;

(4) 若F(i,j)的最大值为F(i-1,j)-d ,则T(i,j)=3(向上方向);这意味着从序列S′2中删除一个字符O′1j或者在序列S′1插入空格;

(5) 若F(i,j)的最大值为0,则设置F(i,j)=0和T(i,j)=0来关闭该模式的路径。

接下来,可以检查F(i,j)和T(i,j)是否为0来探测有没有到达模式边界。用根矩阵R0发现公共的行为模式。对于每个比较队列(i;j),完成矩阵FT的计算。根矩阵中每个元素表示公共行为模式的开始字符。

R0(i,j)={1ifΟ1i,Ο2jandF(i-1,j-1)=00otherconditions(9)

2.3序列比较实例

根据上述算法挖掘序列(ABMHHTICFABTHHMMICF)的公共模式。表1描述了评分矩阵,有灰色背景的方格是模式的根。这里有7个根,也就是说,在两个比较的序列中有7个相同最短子序列。

经过挖掘之后,这两个序列的对比经过为:

ABMHHT--ICF

ABTHHMMICF

这里″_″代表对比过程产生的间隙。这样就可以计算两两对比的匹配率MR(Matching Rate):

MR=相同最短子序列/序列长度 (10)

根据式(10),上述两两对比的匹配率为0.7。根据2.1和2.2节计算步骤,得到序列比较如表1所示。

在两两对比算法中,假设m=|Seq1|,n=|Seq2|,在开始计算得分矩阵F时需要计算矩阵的每一个得分值,时间复杂度为O(m×n),这样两两对比算法的整体时间复杂度为O(m×n)。

3实验结果与分析

3.1四种方法对比

本文以轨道交通运营系统为试验床。我们的规则库中有6个一级模板,各一级模板下建立了10个二级模板,行为序列的长度平均在11左右,包含9种类型的循环子序列和固有子序列。选取30个反常行为序列以及30个正常行为序列,共60 个测试样本。这些样本数据的平均序列长度大概是11,循环子序列和固有子序列为9。接下来将本文提出的改进算法与以往研究中的算法做比较,证明本文的改进算法能够保证软件行为序列分析的准确性的同时,大量减少在线分析时间。

3.2准确性测试

此处将采用本文提出的改进算法分别对30个异常行为序列分析和30个正常行为序列分析的准确性进行测试。图2是30个异常序列测试结果图,图中间的线段表示阈值,此处我们采用经验值2.2。每一个序列经过分析,将给出一个评分值,若超过2.2,表明异常序列被分析成了正常序列,属于假正率,从图中可以看到,4个异常序列被分析为正常序列,假正率为13.3%。图3是30个正常序列分析结果图,我们可以看到,2个正常序列被误判为异常序列的情况,误判率为6.6%。本文的提出的改进方法在序列分析上能达到一个较低的误判率。

3.3性能测试

接下来看大样本情况下四个方法的性能优劣。测试样本数量为1000,随着知识库中模板数的增加,四种分析方法的耗时以及准确性分别如图4和图5所示。分析图4可知,模板数的增加,使得方法1、方法2、方法3耗时越来越多,方法4优势凸显。分析图5可知,知识库中模板数量相同时,方法1、方法2、方法4的评分值都较好。经过综合性能比较,可以知道:与以往常规方法相比本文提出的改进的在线行为分析方法在综合性能上有明显的优势,满足分布式网络环境中实体交互行为轨迹分析的需求。

本章实验中比较的四种方法分别如下:

(1) 行为序列不移除循环子轨迹,不挖掘公共模板(不依赖于对比的序列比较方法)。

(2) 行为序列不移除循环子轨迹,挖掘公共模板(不依赖于对比的序列比较方法)。

(3) 行为序列移除循环子轨迹,不挖掘公共模板(不依赖于对比的序列比较方法)。

(4) 本文研究的方法: 行为序列移除循环子轨迹,同时挖掘公共模板,采用序列两两对比。

4结语

与传统的序列对比算法相比,本文的两两对比算法是基于序列模板的分层策略基础上提出,通过实验比较验证了本文提出的方法具有优越性。用该算法计算两序列最大相似性比较时,绝大部分计算时间将消耗在计算得分矩阵F上,如何进一步节省得分矩阵的计算时间是值得继续研究的问题。

摘要:针对以往的软件序列对比操作过程复杂,以及对比算法的时空复杂度不如人意等的问题,提出一种针对软件行为踪迹分析的序列两两对比算法,该方法在兼顾分析效率的同时达到分析的准确性。实验结果表明,基于被研究的序列对比算法在分析行为序列的效率和准确性上具有综合优越性。

关键词:软件行为,行为踪迹分析,序列两两比较算法

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序列分析论文 篇10

老君洞道观(后文简称老君洞)是川渝地区的道教名观,始建于汉朝三国时期,历时1300多年,被誉为“重庆道教第一道场”。最早老君洞为佛教“广化寺”,明万历九年 (1581年 )以尊道教始祖李老君,与大禹庙涂山寺交换,改名“太极宫”,俗称“老君洞”。[1]老君洞在历史上经历佛教,道教影响,并最终由道教发扬光大,成为道教圣地,其选址和景观追求更符合道教的精神追求。1984年 , 重庆市政府将老君洞列为重庆市名胜古迹之一 ,1992年列为重庆市级文物保护单位,现有三清殿、祖师殿、慈航殿、玉皇殿、文武殿等殿堂11座,拥有丰富的道教文化历史资源,[2]在巴蜀地区的宗教中有着极高的威望。

老君洞选址于被誉为“川东第一丛林”的重庆南岸风景区黄确娅镇老君山上,其峰峦叠嶂、林木联袂,是城市中不可多求的避世清修圣地。老君洞利用其陡峭的山势、六百余米的高低落差,以“玄”字型路径层层盘旋而上,止于山顶。沿路依山造殿,凿壁成像,登上山顶玉皇殿俯视山下,数十里山城景色,重楼连障,两江回环。老君洞建筑布局和景观构成在历史演变中逐渐达到今天的状态,从某种程度上来说,反映了宗教景观特色,具有典型性和代表性。

二 .“由凡入仙”的意境追求

神仙信仰是道教文化的一重要组成部分,神仙信仰促使道教对仙境的追求。“蓬莱仙境”、“昆仑仙境”、“壶天仙境”都是中国的道教神话和传说中的经典模式,道教认为仙境的理想特征是:高山不可及、水深不可越、入口狭小不可进。因此,道教营造仙境的不可及、不可寻、与世隔绝的意境,而仙境的营造并不能以空降的形式出现,必须有一定的过度,就势必造成由凡间向仙境转化的过程。

2.1“由凡入仙”的内涵

所谓凡者,其本意是指铸造器物的模子,可见其普遍、平凡、平淡无奇的特性。“由凡入仙”的“凡”是指人世间的凡人,所谓凡人,就是指尘世间平常、平庸的凡俗夫子,其特征是:渺小、无力、短暂、为红尘凡世所困。所谓“仙”者,从其结构来看,一人一山谓之仙,“仙,人在山上貌,从人山。”[3]可见,仙是离不开山的。从其特征来看:“老而不死曰仙。仙,迁也,迁入山也。”[4];葛洪《神仙传》云 :“仙人者,率好深僻,不交流俗。”[5]因此,仙的特征可总结为:能力非凡、超脱尘世、长生不老的人物,且仙人好僻静、喜高处。因此道教徒采药、炼丹、修炼、得道成仙,最佳的环境选择自然是远离人群的深山幽地。

“由凡入仙”一词有两层意思,第一是指“羽化升仙”,如中国俗语所言:吃得苦中苦,方位人上人,由凡人晋级为仙人,这是一个要经历九九八十一难得磨砺和考验的艰苦过程;第二是指由凡间踏入仙境的境界转换,这个转换包括了周边环境的转换、眼界的转换和心境的转换。因此“由凡入仙”指的是凡人向往仙境的朝天思想和求仙问道的艰苦天路历程。而老君洞属于后者的体验,在空间体验的同时夹杂着一些石刻,壁画对世间得道升仙的记录,给人以身体和心灵的双重感受。

2.2“由凡入仙”的表现道教讲求“羽化升仙”和“求仙问道”的精神追求,必须要经历重重艰难险阻的磨砺和考验才能取得成功,因此“羽化升仙”的序列营造可以理解为是一个艰苦求仙过程的营造,在这个过程中有郁闭、有迷茫、有劳累、有惊喜、有希望、有可望而不可即、有艰苦、有登峰造极一览众山小的喜悦;这个过程需要利用来自视线目标点的吸引、各个使人眼前一亮的视觉兴奋点的串联、各种平陡缓急宽窄变化的路径引导和在路途中感受道教醉心自然、天人合一的自然观和超脱的人生观,来使游人感受到历经千辛万苦修仙得道踏入仙境、得道成仙的心理感受。

因此,本文欲使用景观空间序列的分析方法,1从具体的空间对比和景观构成角度分析老君洞的景观特色,并解析其思想内涵。笔者也希望通过这样具体的分析解开具有宗教特色的景观营造的奥秘。下文将具体从空间变化、视线吸引、路径引导三个方面来解读老君洞道观园林“由凡入仙”景观序列的营造手法。

三 . 老君洞景观序列分析

3.1空间转换——环境转换

《道德经》有言:“人法地、地法天、天法道、道法自然”,道教世界中的人、地、天的宇宙观空间中的第三层境界,在老君洞整体景观序列中表现为:人间、仙山、天境三个意境营造,把游人“由凡入仙”的艰苦求仙历程可比作是由凡夫俗子经过长期的修炼最终幻化成仙的过程,其中,凡人的生活特征是安逸舒适、修炼的体验特征是充满艰难险阻,升仙的体验是凡尘往事皆在脚下、世人藐小唯我独尊的感受。

空间的转换可以感受最直接的不同环境,让游览者自然的感受每种空间的不同特征,同时产生心里映射。若要达到由凡入仙的空间转换特征,必须使游着经历“凡”、“仙”以及其间的变化中,连续的变化能给游者一种即时感,在思考人生的同时达到由凡入仙的心里转化。

3.1.1空间串联

道观园林景观序列营造受两方面的因素影响,一是来自道教顺物自然、万物不伤的自然观,导致道观园林景观序列顺应地形、随形就势,体现道教崇尚自然、返璞归真、顺万物之自然的朴素自然观。二是来自道教神仙崇拜中的等级制度。在道教的神抵序列中 , 其建造原则有二:一则尽力确保主殿的显赫地位,其二,主殿确定后,余者随地形,灵活布局。[6]老君洞景观序列首先受道教朴素自然观影响,顺应自然地形,整个景观序列沿自然地形逐步展开。游人由东、西大门进入有不同的景观体验,东大门序列较为婉转,西大门序列较为开门见山,笔者考虑由东大门起景的景观序列较为完整,因此在下文中的老君洞景观序列分析以东大门景观序列为主要分析对象。老君洞景观序列的完整空间串联是:(为便于分析,笔者将不同空间编号,)如图所示1起景;2转折;3小前景;4主景一;5大转折;6前景;7主景二;8结景。

老君洞并没有采用中轴线的布局手法强调人治的礼制秩序,而是以道法自然思想为指导,将最高等级的玉皇殿置于山顶,避免了大刀阔斧地改造自然的做法。玉皇殿建于老君洞山顶位置,体积放大厚重、高耸入云,营造出可望不可及的仙境效果。老君洞景观序列虽受地形所限在平面上无明确的轴线,但在垂直序列中,由西大门、三清殿、慈航殿、玉皇殿等构筑物在视觉上形成了一条垂直轴线,这条轴线上的构筑物按照道教神仙等级制度由低向高层层递进。主景一位于山下,给人一种“凡间”人间烟火的心里感受。而位于高处的玉皇殿,则代表“仙境”。这两处主景的转换以及其间连续的次要景观转换,构成连续的“求仙问道”景观路径,给人一种由凡入仙的空间体验。

3.1.2空间旷奥对比

“旷奥变化”一直被看作是景观动态视觉感受的最重要的元素。空间旷奥度的三种类型为,类型一:小尺度空间界面,小尺度视觉界面,空间界面与视觉界面基本重合。类型二:大尺度空间界面,大尺度视觉界面,视觉界面重合或超出空间界面。类型三:小尺度空间界面,大尺度视觉界面,视觉界面大大超出空间界面。[7]

通过“三界”空间对比可看出:“人间”地势较为平坦,空间以自然景观资源为主,空间属性为引导空间和生活空间,整体氛围休闲轻松,空间中活动丰富游人停留时间长;“仙山”地势陡峭,路径顺山势按“玄”字型折线上升,空间内人文景观资源丰富,空间属性属膜拜空间,游人在空间中要经历艰苦的行径过程和膜拜学习过程;“天境”虽受地形条件影响,空间面积较小,但其老君洞制高点的地理优势和空间内威仪震撼、高耸入云的四层主体建筑玉皇殿奠定了其作为老君洞景观序列高潮——天境的位置。从空间旷奥来看“人间”和“仙山”由于海拔较低且受高大树木遮挡,所以空间较为郁闭,视线受阻,为内收型空间;“天境”由于位于老君洞制高点,视域开阔、视距远,为外放型空间,是整个南山景区最佳观景点。

3.2视线吸引——眼界转换

3.2.1视觉兴奋点

兴奋点是指某些能够刺激人的神经系统,使人产生满足感,成就感,从而获得欢快愉悦心情的某种景象,事物,或者语言等多种具体的实物和抽象的概念,它是人们心理环境最直接的、内在的反应。兴奋点设计最早提出是在风景园林设计中 , 我国传统造园理论非常重视意境的创造。“一峰则太华千寻 ,一勺则江河万里”, 方寸之间 , 意境无穷。这实际上是兴奋点创造的一种形式。[8]由于良好的结合地理优势,在老君洞景观序列中存在五个视觉兴奋点,分别位于空间2和空间7内。空间2中有两个视觉兴奋点,两个点位于山脊处,利用地形优势,视线开阔、视域范围广,起到了眺望平台的作用。其余三个兴奋点都位于空间7,此处视野最开阔、视域最广向右可眺望到文峰山巅的文峰塔、往左可观著名的重庆南山一棵树观景台、向下俯视,近处可见老君洞各大殿堂建筑,远处可观整个重庆渝中半岛景象,是游人拍摄渝中全景的胜地。在老君洞景观序列的营造中,兴奋点的存在使游人在求仙问道的艰难历程中得到视觉的享受、情绪的波动、境界的升华,让游客真正体验到由凡间到仙境的眼界转换。

3.2.2目标吸引

在老君洞“由凡入仙”景观序列中,最大的目标吸引点就是“仙界”,也就是序列中所对应的空间7,“仙界”中包含了左右南天门、玉皇殿和老君顶,受植被和建筑物遮挡,在“凡间”可望见的就是立于山顶的宏伟建筑——玉皇殿。游人在经历求仙问道的艰难历程中,对“仙界”的追求是其原始的驱动力,由于地势高、体量大,在“求仙”路途中有多个视点可远远地仰视到高耸入云中的玉皇殿,但由于山路曲折、陡峭难行,使游人感受到可望而不可及的视觉效果和游览心理,更加加强了对“仙境”的渴望。

3.3路径引导——心境转换

老君洞与外界相连接的入口有三个,三个入口分别通过不同的三条路径,经过漫长的引导进入到同一个开敞空间——三清殿广场,这三条游线的共同特征是皆随山体走势或蜿蜒曲折盘旋,或高低起伏连绵,平凡漫长,都共同将游人导向老君洞的景观序列的核心区域。“人间”的路径选择性多,且一路上的活动多样,富有生活气息,体现路径的多样性和世俗性。

由“人间”到“仙山”的必经之路是从三清殿广场右侧出发的一条沿等高线曲折上升,整个道路形成了“玄”字,象征着道的其奥无穷,这条“玄”字仙山之路是将游人引入天境的必经道路,通过这一路的对道教人文景观的观赏、认同和受教,使游人在游走中感受道教思想,学习道教文化,从而得到心灵的洗涤和心境的提升。“仙山”路径受道教“无为”、“不伤”的自然观影响,且这条道路是导向“天境”的必经之路,体现路径的顺物自然和指向仙境的指引性。

由“仙山”的“玄”字路径穿过南天门便将游人引入“天境”,天境的路径受地形所限,虽不宽广,但属三界中最为平坦的,地势最高,视野无穷无边,不似人间和仙山蜿蜒崎岖,象征着天境的逍遥自在,无忧无虑。到达天境对游人来说既是一段旅程的结束也是一个新的未知旅程的无限可能,在经过人间、仙山的重重洗涤和心境的提升后,当到达天境时游人感受到的环境转换、眼界转换都达到了一个新的高度,感受道教“物我为一”、“天人合一”的精神境界,为游人提供一个与天对话、与自我对话的心灵交流平台,使游人得到心境的升华。“天境”道路体现路径升华,既是终点又无边无际的特点,它预示着无限的可能性和一种新的境界。

道教在思想上追求崇尚自然、返璞归真,在精神上追求逍遥自在、天人合一,受道教自然观影响古时的文人墨客、修道之人在行动上都践行这种精神:或游走天下寻仙访道,或隐遁山林营建洞天福地、名山宫观。因此,道观园林的路径营造不似佛教寺庙追求开门见山的威仪感,而是追求寻觅仙踪、游走于自然之间的逍遥游。由此可见,在寻仙访道的过程中与自然的对话、与自我的对话才是最为重要的,游走即为修行,道观园林中穿梭于各个人文景观、自然景观中的路径便是游人的修行之路。

四 . 总结

老君洞因其山水环抱的特殊地理条件和丰富的自然景观资源条件,不仅体现山高不可及、水深不可越、入口狭小不可及的特色,类似于道教经典仙境模式,又从凡间、仙山、仙境三个层次体现出各自的空间特色。仙山作为重要的载体链接起凡间和仙境,其“由凡入仙”的空间体验完整独特,独具魅力,可谓“太极仙境”的体现。老君洞的“太极仙境”不在于强调仙境的美好,而重于“由凡入仙”的空间体验,既有凡间的生活百态,又有高山昂止的精神追求,是真正的道家修身问道之所。

序列分析论文 篇11

关键词:吉林省;时间序列分析;粮食;产量;预测模型

中图分类号: F326.11文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)10-0478-02

收稿日期:2013-12-14

基金项目:国家自然科学基金(编号:31160103)。

作者简介:何延治(1966—),男,吉林龙井人,硕士,副教授,从事计量经济学研究。E-mail:yzhe@ybu.edu.cn。吉林省是一个农业大省,是我国重要的粮食主产区,吉林省粮食生产对全国粮食安全具有举足轻重的作用。能够准确预测吉林省的粮食产量对吉林省乃至全国农业发展具有重要的意义[1]。本研究利用吉林省1978—2012年的粮食产量数据,选用时间序列分析中的ARIMA(p,d,q)模型,建立吉林省粮食产量预测模型,并用该模型拟和吉林省2011年和2012年的粮食产量,同时预测吉林省2013年和2014年的粮食产量,这可为指导吉林省粮食生产提供科学的理论依据。

1时间序列分析方法

时间序列分析方法是由美国著名统计学家博克斯和英国的詹金斯于1976年提出,简称B-J方法,是一种应用广泛的数量分析方法,主要用于描述和探索现象随时间发展变化的数量规律,是一种时间序列短期预测方法。时间序列预测是通过对预测目标自身时间序列的处理来研究其变化趋势,即通过时间序列的历史数据,揭示现象随时间变化的规律,将这种规律延伸到未来,从而对该现象的未来作出预测。时间序列分析中的预测模型不同于其他计量经济预测模型的一个重要特点是不考虑被研究变量以外的任何其他变量,而是依靠被研究变量本身的外推机制来描述经济变量的变化,强调让数据自己说话,重点分析时间序列本身的随机性[2-3]。这也是本研究采用该方法的主要原因。

2时间序列模型

时间序列基本模型有3种:自回归模型(autoregressive model),简称AR模型;移动平均模型(moving average model),简称MA模型;自回归移动平均模型(autoregressive moving average model),简称ARMA模型,前2种模型是它的特殊形式。这3种模型均只适用于平稳的时间序列。但是,实际问题中,许多时间序列并不近似为平稳的时间序列,因此不能直接用非平稳的时间序列建立模型,需要通过差分处理,产生一个平稳的新的时间序列,再用ARMA模型建模,

4结论

时间序列分析法是一种重要的预测方法,其模型比较简单,对资料的要求比较单一,只需变量本身的历史数据,在实际应用中有广泛的适用性。在应用中需根据所要解决的问题及其特点等因素,综合考虑并选择相对最优的模型。由研究建立的ARIMA(1,1,1) 模型预测分析可知,吉林省未来粮食产量呈现稳中增长的势头,但增产幅度将逐渐减弱。

为更好地进行吉林省粮食生产,提高吉林省粮食生产的产量,要坚持稳定面积、主攻粮食单产的总方针,向科学技术要产量,要不断加强高标准农田建设,深入实施测土配方施肥,加强病虫害监测与防控能力建设,加快农作物新品种和高效耕作技术的研发推广,促进农产品合理高效流通,充分调动农民的生产积极性。

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股票盈利率的时间序列分析 篇12

市盈率是某种股票每股市价与每股盈利的比率,是很具参考价值的股市指针,许多学者对于影响市盈率的因素做了很多研究,李晓丽等认为影响股票市盈率最主要的因素是股价和公司经营业绩.吴世农和吴育辉指出影响市盈率上午三大因素为:企业发展前景、未来收益、风险.臧苏渝指出,多种因素影响市盈率,最重要的是企业以所在行业所处地区的经济发展潜力和市场利率水平.但大多数学者仅阐释了影响市盈率的因素,很少有实证分析,本文直接从市盈率指标对股票决策做出短期时间序列分析,建立时间序列模型,对股票市盈率做短期预测分析.

2 时间序列模型

2.1 ARMA模型

ARMA(Auto-Regressive and Moving Average Model)模型,自回归滑动平均模型是研究时间序列的重要方法,由自回归模型(简称AR模型)与滑动平均模型(简称MA模型)为基础“混合”构成,分为以下三种:

则称时间序列yt为服从p阶的自回归模型

自回归模型的平稳条件为滞后算子多项式

2.2 自回归滑动平均模型ARMA(p,q)

如果时间序列yt满足:

则称时间序列yt为服从(p,q)阶自回归滑动平均混合模型。

3 ARMA模型对单只股票市盈率建模的分析与预测

股票市盈率一般为该股票每日的收盘价格除以对应每股的税后收益率,数据的获得相对容易,本论文在新浪财经网上获得相关数据。以中国银2015.10-2016.3数据作为分析对象,并截取部分数据计算出相应的市盈率。

4 模型平稳性检验

由单位根检验得知,说明序列是非平稳的。通过一阶差分,得到折线图,再进行单位根检验,如图2。

从图像和ADF检验的结果看出,折线图可视为是平稳的,本值分别小于于1%,5%,10%的显著水平下的临界值,说明序列是平稳的。

5 模型参数估计

首先从样本数据的自相关和偏自相关函数出发,即图2中国银行股票市盈率的自相关和偏自相关函数,可以看出偏自相关系数(k=1)时明显异于0,当(k>1)以后。且由于一般的经济系统中没有季节因素情况下,其自回归的阶数一般不超过5阶,移动平均不超过2阶[5].从估计方程中可以看出,常数项显著为0,AR(1)都显著地不为0,切调整的拟合优度为0.203194,模型拟合的较好。

6 参数估计ARMA(p,d,q)模型

由二阶差分后的自相关和偏自相关函数建立ARIMA(p,d,q)模型,首先模型是二阶差分得到的,故d=2,根据图8得到的自相关和偏自相关图可以看对于自相关系数,当k≥1以后,样本自相关函数的rk都落在了95%的置信区间[-0.156,0.156]的内部,因此在5%的显著性水平下不拒绝从滞后1期开始ρk=0的假设,故认为q=1,同样,当k≥2以后样本偏自相关函数的rk*都落在了95%的置信区间[-0.156,0.156]的内部,因此在5%的显著性水平下不拒绝从滞后2期开始ρk*=0的假设,故认为p=2,建立ARMA(2,2,1)模型,由估计方程看出,ARIMA(1,1,1)模型通过显著性检验,拟合优度相对于建立的AR(1)模型有所提高,DW统计量为1.99,无序列相关,给出相应残差的自相关图和偏自相关图,可知p值都大于0.05,所以残差为白噪声序列。因此ARIMA(1,1,1)模型为最拟合模型。

7 模型预测

根据建立的两个模型得到的方程,分别对2016年6月12日的数据做相应的预测,并得到相对误差。见表2

一般认为如果平均绝对百分误差的值低于10,则认为预测精度较高,所以两者的预测结果都相对精确,不过ARIMA(1,1,1)预测值更加接近真实值,拟合的更好。

8 结论

将时间序列分析中ARIMA模型应用到单支股票的市盈率的短期预测中,并对中国银行股票的市盈率做实证分析,发现是有规律的,故将时间序列模型用于短期预测是有意义的,故对投资者进行短期投资存在一定的经济价值。

摘要:本文从市盈率数据出发,利用时间序列分析对中国银行股票的市盈率方法进行建模,并对其进行短期分析和预测。

关键词:市盈率,时间序列分析,ARMA

参考文献

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