灵敏度分析简介

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1. 灵敏度分析:

某一个假定的常量,在现实中不可能完全保持不变,可能发生一定范围的波动。灵敏度分析就是检验这部分波动对结果的影响。

灵敏度分析主要有两类:局部敏感性分析全局敏感性分析

1.1 局部灵敏度分析:

  • 局部灵敏度分析是基于偏导数的分析。该方法适用于简单的成本函数,不适用于复杂模型,因为多数复杂模型目标函数不总连续。
  • 局部敏感度分析是一项 一次性 (OAT)技术,可以一次分析一个参数对成本函数的影响,同时保持其他参数不变。

1.2全局灵敏度分析:

全局灵敏度分析:通常使用蒙特卡洛技术实现。这种方法使用了一组全局样本来探索设计空间。

2. 灵敏度分析的流程:

3. 灵敏度分析的实例:

3.1 全局灵敏度分析,蒙特卡洛方法

(蒙特卡洛方法本质上是一种随机!):

上图利用热力图的方式,直观展示了k与m共同对RMSE结果的影响。

3.2 局部灵敏度分析,OAT

单变量对全局的影响:

多值的灵敏度分析(**控制变量法**:改变参数值,通过折线图观察其变化),同一图幅多曲线,方便比较与总结相关信息。

3.3 局部灵敏度分析,OAT,离散

(步长搜索,步长变化)

结论——不敏感:1. 变化率小(0.01%) 2. 线性关系(影响基本可预知)。

4. 如何进行灵敏度分析:

一般灵敏度分析:

  • 将参数的灵敏度曲线放在一张图中。
  • 参考:控制变量上下波动5%(+-0.05),画出各参数在该区域内导致的输出变化曲线。
  • 参考:设定范围,如range(10, 10, 100)

5. 灵敏度分析示例:

[ 引用2019年美赛A题优秀作品:Long May They Reign: How Majestic Dragons Can Survive In The New Realm ]

在龙体重的 Logistic 增长模型中,龙出生一年后的体重、龙的固有体重增长率、环境因素和环境温度都会对模型的结果产生影响。由于一年后龙的体重与固有增长率密切相关,因此 我们只考虑固有增长率环境因子环境温度的变化对模型的影响。

温度的变化对模型:

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posted @ 2022-08-01 20:53  litecdows  阅读(10032)  评论(0编辑  收藏  举报