[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的用水量預(yù)測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811383557.2
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109636007A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜春濤;侯菁菁;馮櫻;于輝;吳志煒;楊志鵠;黃穎欣;黃鋼忠
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 朱繼超

1.一種基于大數(shù)據(jù)的用水量預(yù)測方法，其特征在于，所述用水量預(yù)測方法包括以下步驟：

步驟S1、輸入采集的數(shù)據(jù)；

步驟S2、使用主成分分析法以及Lasso特征選取模型進行數(shù)據(jù)預(yù)處理；

步驟S3、建立各地區(qū)年度用水量預(yù)測模型；

步驟S4、得出用水量預(yù)測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)的用水量預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S1具體通過選取具有代表性的因素x_j作為采集的數(shù)據(jù)，令j＝14，包括：

每年各地區(qū)的家庭人均可支配收入x₁、水價x₂、1-14歲人口數(shù)x₃、15-64歲人口數(shù)x₄、65歲及以上人口數(shù)x₅、沒上過學(xué)的人數(shù)x₆、小學(xué)程度文化的人數(shù)x₇、中學(xué)程度文化的人數(shù)x₈、大學(xué)程度文化的人數(shù)x₉、使用浴缸人數(shù)x₁₀、使用淋浴人數(shù)x₁₁、水龍頭節(jié)水器使用數(shù)量x₁₂、節(jié)水型便器使用數(shù)量x₁₃、節(jié)水型洗衣機使用數(shù)量x₁₄，把每年各地區(qū)的用水量記為y，采集并輸入每年各地區(qū)的用水量y、影響用水量的因素x₁～x₁₄。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于大數(shù)據(jù)的用水量預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S2的處理過程如下：

步驟S21、將每年各地區(qū)的用水量y、影響用水量的因素x₁～x₁₄標(biāo)準(zhǔn)化得到y(tǒng)^*_i，x_ii^*,x_i2^*,…,x^*_i14；

步驟S22、求相關(guān)系數(shù)矩陣R的特征值和特征向量；

步驟S23、確定主成分的個數(shù)m；

步驟S24、對選取的主成分再套用Lasso特征選取模型；

步驟S25、剔除系數(shù)為0的主成分。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于大數(shù)據(jù)的用水量預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S21中標(biāo)準(zhǔn)化方式如下：

假設(shè)收集數(shù)據(jù)總數(shù)為n條，n>1，其中的第i條數(shù)據(jù)為x_i，則標(biāo)準(zhǔn)化公式為：

其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于大數(shù)據(jù)的用水量預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟S22具體包括以下步驟：

步驟S221、令相關(guān)系數(shù)矩陣

其中，

步驟S222、由特征方程|λΙ-R|＝0，求出對應(yīng)特征值λ_i(i＝1，2，……，14)，其中I為對角線元素為1，其他元素為0的矩陣；

步驟S223、將特征值λ_i按由大到小的順序排序，即λ₁≥λ₂≥…≥λ₁₄≥0；

步驟S224、分別求出對應(yīng)于特征值λ_i的特征向量e，其中，e為對特征值λ_i求齊次方程組(R-λ_iE)e＝0的非零解。