比较异质与均匀时间马尔可夫链在下水道管网退化建模中的效用
统计方法学
2024-07-18 v1
摘要
下水道管系统是社会与经济福祉的关键。有效管理需依赖对退化行为的稳健预测模型。本文聚焦概率方法，尤其是马尔可夫链，因为其能将随机变量与退化关联。文献主要使用均匀或异质马尔可夫链，但其在下水道管退化建模中的效用仍存争议。部分研究支持均匀马尔可夫链，另一些则质疑其实用性。我们采用荷兰大型下水道网络数据，纳入历史检查数据进行分析。我们分别构建均匀离散时间马尔可夫链、连续时间马尔可夫链，以及采用戈姆普兹、威尔灰、Log-Logistic及Log-Normal密度函数的异质时间马尔可夫链。分析结果表明，尽管计算需求更高，异质时间马尔可夫链更适合建模与下水道管退化相关的非线性随机特征，尤其是戈姆普兹分布。然而它们易引发过拟合，需显著改进参数推断过程才能有效解决此问题。
引用
@article{arxiv.2407.12557,
title = {Comparing Homogeneous And Inhomogeneous Time Markov Chains For Modelling Degradation In Sewer Pipe Networks},
author = {Lisandro A. Jimenez-Roa and Tiedo Tinga and Tom Heskes and Marielle Stoelinga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.12557},
year = {2024}
}