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在基于密度的敏感性分析和区域敏感性分析之间进行正向转换。 (英语) Zbl 1481.62050

摘要:全局敏感性分析是一种广泛应用的不确定性分摊工具,对于决策、风险评估、模型简化、实验优化设计等非常有用。基于密度的敏感性分析和区域敏感性分析是两种广泛使用的方法。它们都可以使用给定的模型输入输出对样本集。它们之间的一个显著区别是,基于密度的敏感性分析分析了以输入值为条件的输出分布(正向),而区域敏感性分析分析的是以输出值为条件(反向)的输入分布。本文研究了这两种方法之间的关系,并表明区域敏感性分析(反向)在关注输入的概率密度函数时,随着反向方法中调节模型输出的类数的增加,收敛于基于密度的敏感性分析(正向)。与现有的正向敏感性指数的一般形式类似,我们导出了反向敏感性指数的一种一般形式,并提供了相应的反向给定数据方法。由于所示的等效性,反向给定数据方法提供了一种有效的方法来近似基于密度的灵敏度指数。使用两个测试示例验证此连接并比较结果。最后,我们使用反向给定数据方法对具有多个输出的二氧化碳储存基准问题进行敏感性分析,其中,由于模型输出的高维性,无法对基于密度的指数进行正向分析。

MSC公司:

62K99型 统计实验设计
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Sobol’,I.M.,非线性数学模型的灵敏度估计,数学。模型。计算。专家。,1, 407-414 (1993) ·Zbl 1039.65505号
[2] Saltelli,A。;安诺尼,P。;阿齐尼,I。;Campolongo,F。;Ratto,M。;Tarantola,S.,基于方差的模型输出敏感性分析。总敏感性指数的设计和估算,计算。物理。社区。,181, 2, 259-270 (2010) ·Zbl 1219.93116号
[3] Helton,J.C。;Davis,F.J.,《拉丁超立方体采样和复杂系统分析中的不确定性传播》,Reliab。工程系统。安全,81,1,23-69(2003)
[4] Borgonovo,E.,一种新的不确定性重要性度量,Reliab。工程系统。安全。,92, 6, 771-784 (2007)
[5] 崔,L。;Ren,B。;Li,Z.,多故障模式下基本变量的重要性度量及其解决方案,IEEE中国导航与控制会议论文集,1605-1611(2016),IEEE
[6] R.C.矛。;Hornberger,G.M.,果皮入口的富营养化-II。通过广义敏感性分析识别关键不确定性,《水资源研究》,14,1,43-49(1980)
[7] R.C.矛。;格里布,T.M。;Shang,N.,复杂环境模型中的参数不确定性和相互作用,水资源。决议,30,11,3159-3169(1994)
[8] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0951832008002743。
[9] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0951832011002079
[10] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0951832013002366。
[11] 芬威克,D。;Scheidt,C。;Caers,J.,《敏感性分析中非对称参数相互作用的量化:储层建模应用》,数学。地质科学。,46, 4, 493-511 (2014)
[12] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266892015300138。
[13] J.-C.福特。;Klein,T。;Rachdi,N.,从属于对比的新敏感性分析,Commun。Stat.理论方法,45,15,4349-4364(2016)·Zbl 1397.62592号
[14] 肖,S。;卢,Z。;Wang,P.,基于能量距离的动态模型的多元全局敏感性分析,结构。多学科。最佳。,57, 1, 279-291 (2018)
[15] Da Veiga,S.,《依赖性度量的全球敏感性分析》,J.Stat.Compute。模拟。,851283-1305(2015年)·Zbl 1457.62188号
[16] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037722171008995。 ·Zbl 1292.90290号
[17] 刘,Q。;Homma,T.,《灵敏度分析的一种新的重要度量方法》,《核科学杂志》。技术。,47,1,53-61(2010年)
[18] 翟,Q。;杨,J。;谢,M。;Zhao,Y.,基于Minkowski距离的广义矩相关重要性测度,欧洲运筹学杂志,239,2,449-455(2014)·Zbl 1341.62304号
[19] Feyen,L。;Gorelick,S.M.,《生态敏感地区最佳地下水资源管理的水力传导率数据价值评估框架》,《水资源研究》,41,3,W03019(2005)
[20] Leube,P.C。;Geiges,A。;Nowak,W.,最佳抽样设计中预期数据对预测置信度影响的贝叶斯评估,《水资源》。研究,48,2,W02501(2012)
[21] 诺瓦克,W。;鲁宾,Y。;de Barros,F.P.J.,《优化现场活动的假设驱动方法》,《水资源》。研究,48,6,W06509(2012)
[22] Sullivan,T.J.,《不确定性量化导论》,《应用数学文本》,63(2015),施普林格国际出版社:施普林格出版社Cham·Zbl 1336.60002号
[23] 博尔戈诺沃,E。;Hazen,G.B。;Plischke,E.,《全球敏感性度量及其估计的共同原理》,《风险分析》。,36, 10, 1871-1895 (2016)
[24] 弗里德曼,D。;Diaconis,P.,《关于直方图作为密度估计器:L2理论》,Zeitschrift für Wahrscheinlichkeits theorie und Verwandte Gebiete,57,4,453-476(1981)·Zbl 0449.62033号
[25] 博采夫,Z.I。;格罗托夫斯基,J.F。;Kroese,D.P.,《通过扩散估算核密度》,《Ann.Stat.》,38,5,2916-2957(2010)·Zbl 1200.62029号
[26] 周,Y。;卢,Z。;Shi,Y。;Cheng,K.,一种基于藤蔓连接函数的方法,用于分析多元输出的动量相关重要性度量,Proc。仪器机械。工程部O J.Risk Reliab。,233, 3, 338-354 (2019)
[27] Kollat,J.B。;里德,P.M。;Wagener,T.,水文模型中的多目标校准权衡何时有意义?,水资源。研究,48,3,W03520(2012)
[28] http://hr.iwaponline.com/content/6/2/73.abstract
[29] Wagener,T。;波义耳,D.P。;Lees,M.J。;惠特,H.S。;古普塔,H.V。;Sorooshian,S.,《水文模型开发和应用框架》,Hydrol。地球系统。科学。,5, 1, 13-26 (2001)
[30] 皮亚诺西,F。;Sarrazin,F。;Wagener,T.,用于全局灵敏度分析的Matlab工具箱,环境。模型。软质。,70, 80-85 (2015)
[31] T.Nagler、U.Schepsmeier、J.Stoeber、E.C.Brechmann、B.Graeler、T.Erhardt、C.Almeida、A.Min、C.Czado、M.Hofmann、M.Killiches、H.Joe、T.Vatter、Vinecopula:葡萄园统计信息,2019年,https://CRAN.R-project.org/package=VineCopula。
[32] Nordbotten,J.M。;西莉亚,医学硕士。;Bachu,S.,《深层盐水含水层中CO2的注入和储存:注入过程中CO2羽流演变的分析解决方案》,交通部。《多孔医学》,58,3,339-360(2005)
[33] 等级,H。;埃比博,A。;赫尔米格,R。;香港大乐。;Nordbotten,J.M。;西莉亚,医学硕士。;奥迪根,P。;Darcis,M。;Ennis-King,J。;范,Y。;弗莱米什,B。;Gasda,S.E。;金,M。;克鲁格,S。;Labregere,D。;Naderi Beni,A。;帕瓦尔·R·J。;Sbai,A。;托马斯·S·G。;特伦蒂,L。;Wei,L.,地质构造中CO2储存相关问题的基准研究,计算。地质科学。,13, 4, 409-434 (2009) ·Zbl 1190.86011号
[34] 科佩尔,M。;Franzelin,F。;科洛克,I。;Oladyshkin,S。;Santin,G。;Wittwar,D。;Barth,A。;Haasdonk,B。;诺瓦克,W。;Pflüger,D。;Rohde,C.,二氧化碳储存基准情景数据驱动不确定性量化方法的比较,计算。地质科学。,23, 2, 339-354 (2019) ·Zbl 1414.76058号
[35] Varian,H.,引导教程,Mathematica Journal,9,4,768-775(2005)
[36] S.Xiao,S.Oladyshkin,W.Nowak,《子集模拟的可靠性敏感性分析:二氧化碳储存问题的应用》,IOP会议系列论文集:材料科学与工程615(2019)012051。doi:10.1088/1757-899X/615/1/012051。
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