预测模型的建模方法

1. 预测模型的建模方法

预测模型的建模方法回归分析法，时间序列分析法，灰色预测法。
回归分析法
基本思想：根据历史数据的变化规律，寻找自变量与因变量之间的回归方程式，确定模型参数，据此预测。回归问题分为一元和多元回归、线性和非线性回归。

特点：技术比较成熟，预测过程简单;将预测对象的影响因素分解，考察各因素的变化情况，从而估计预测对象未来的数量状态;回归模型误差较大，外推特性差。
适用范围：回归分析法一般适用于中期预测。回归分析法要求样本量大且要求样本有较好的分布规律，当预测的长度大于占有的原始数据长度时，采用该方法进行预测在理论上不能保证预测结果的精度。另外，可能出现量化结果与定性分析结果不符的现象，有时难以找到合适的回归方程类型。
时间序列分析法
基本思想：把预测对象的历史数据按—定的时间间隔进行排列，构成一个随时间变化的统计序列，建立相应的数据随时间变化的变化模型，并将该模型外推到未来进行预测。
适用范围：此方法有效的前提是过去的发展模式会延续到未来，因而这种方法对短期预测效果比较好，而不适合作中长期预测。
灰色预测法
基本思想：将一切随机变量看作是在一定范围内变化的灰色变量，不是从统计规律角度出发进行大样本分析研究，而是利用数据处理方法(数据生成与还原)，将杂乱无章的原始数据整理成规律性较强的生成数据来加以研究，即灰色系统理论建立的不是原始数据模型，而是生成数据模型。

适用范围：预测模型是一个指数函数，如果待测量是以某一指数规律发展的，则可望得到较高精度的预测结果。影响模型预测精度及其适应性的关键因素，是模型中背景值的构造及预测公式中初值的选取。

2. 模型预测控制的方法

3. 预测模型的建立及应用

（一）数据组织
利用前文中已经提取的地质图数据（包括地层、断裂、岩体等）、地球化学异常数据、遥感构造和蚀变信息解译数据作为研究区成矿预测的数据基础。
（二）证据层选择
根据对可可托海地区矿床控矿因素的分析，认为研究区的主要控矿因素取决于以下几个方面：有利地层岩性组合发育，岩浆岩脉群发育，线性构造、环形构造发育，有利地球化学异常，铁染和羟基蚀变带。
（三）模型应用
本次工作以地质异常理论为指导，以中国地质调查局开发的矿产资源GIS评价系统MRAS1.0为平台，应用证据权重法进行稀有金属成矿预测。应用证据权法对稀有金属矿床进行预测的流程为：首先对研究区进行单元网格划分，本次工作用1000m×1000m的网格将整个工作区划分为8173个网格单元→在设定好预测范围并选定证据因子后，系统将对证据因子的先验概率进行计算→然后计算各证据因子的证据权重→在完成对证据因子的条件独立性检验之后，系统将对工作区内所划分的每一个网格单元进行后验概率的计算，其值在0～1之间，后验概率值的大小对应着成矿概率的大小。在确定整个预测评价范围内的临界值之后，图中后验概率大于临界值的地区即为预测的找矿远景区。在此基础上，根据前面所建立的有利证据层的专题图件，分别计算各证据层与稀有金属成矿的相关程度和预测评价证据权值（表4—2），并以此对研究区内各个单元进行成矿有利度的计算。
表4—2 可可托海地区各证据层权重参数表


从上表中可以看出：
1）Be、Li元素异常以及Be—Li综合元素异常其权值均在1.5以上，与稀有金属成矿关系非常密切；
2）虽然断裂缓冲区对找矿的指示意义不大，但是构造复杂度与构造中心对称度的权值均大于1，说明线性及环形断裂的发育对控矿起着非常重要的作用，它们为岩浆的侵入以及成矿元素的富集提供了条件；
3）岩体组合熵的权重约为0.97，与稀有金属矿床的形成关系较为密切；
4）根据其他证据层所提供的权重值分析得出，羟基蚀变信息、岩体缓冲区以及奥陶系对成矿有一定的指示意义，但作用不大。
（四）预测结果及评价
以所建立的可可托海地区证据权模型，计算各个预测单元的成矿有利度（以成矿的后验概率值来表示），按照后验概率相对大小，分为不同等级，不同等级赋予不同颜色，如图4—32所示。由图中可以看出，图中深蓝色（高后验概率：均值+2倍标准差－最大值）图斑呈现出良好的分带性，故根据后验概率的大小与分布，划分出四个成矿区（图4—33）。此外经检验，各证据因子之间条件独立性检验基本符合要求。
A预测区：位于可可托海镇北部，面积约18km2，其后验概率大于0.9675（均值+2倍标准差），具有良好的找矿前景。预测成矿区主体具备的有利找矿因素因素有：①该区有半数以上的区域出露有奥陶系；②具有Be—Li综合异常、Cr—Ni—Cu—Zn综合异常及Zn、Ni、Li、Cr、Be元素异常；③80%的区域位于岩体缓冲区以及断裂中心对称度异常范围内部；④全区位于岩体组合熵异常范围、构造复杂度和构造等密度异常范围内。

图4—32 稀有金属后验概率色块图


图4—33 稀有金属后验概率色块图（局部放大）

B预测区：位于可可托海镇西南4km处，面积约7km2，其后验概率大于0.9675（均值+2倍标准差），同样具有良好的找矿前景。预测区具备如下几个成矿有利条件：①全区地层位于奥陶系范围中；②具有Be—Li综合异常、Cr—Ni—Cu—Zn综合异常及Ni、Li、Cr、Be元素异常；③部分区域位于断裂缓冲区范围内；④位于岩体组合熵异常范围及构造复杂度范围内；⑤80%以上区域位于构造等密度和断裂中心对称度异常范围内。
C预测区：预测区中心位于可可托海镇西北方向约7km处，面积大约11km2，其后验概率大于0.82（均值+1.5倍标准差～均值+2倍标准差），预测区具备的有利找矿条件包括：①具有Be—Li综合异常、Cr—Ni—Cu—Zn综合异常及Li、Be元素异常；②50%以上区域地层位于奥陶系范围，Zn、Ni、Cr元素异常范围，构造等密度异常范围，断裂中心对称度异常范围内；③全区位于岩体缓冲区和岩体组合熵异常范围内部。
D预测区：预测区中心位于可可托海镇东北约4km处，面积约为8km2，其后验概率大于0.82（均值+1.5倍标准差～均值+2倍标准差），预测区具备以下几个有利的成矿条件：①具有Be—Li综合异常及Li、Be元素异常；②全区位于岩体缓冲区和岩体组合熵异常范围内部；③80%以上区域位于Cr—Ni—Cu—Zn综合异常范围、构造等密度异常范围、构造复杂度异常范围、断裂中心对称度异常范围内。