替代模型参考

以下属性和右键单击操作可用于设计研究替代模型节点和Design Manager中创建的替代模型[替代模型]节点。

替代模型属性

自动计算: 激活后，将在研究运行结束时自动计算所有定义的替代模型。

替代模型右键单击操作

新建替代模型: 将新的替代模型添加到设计研究中。一个替代模型涵盖一个响应。因此，如果在设计研究中想要具有所有响应的替代模型，可以为每个响应添加替代模型。

编辑替代模型: 打开替代模型表，可显示替代模型的关键数据，并允许对所有定义的替代模型进行多次编辑。示例表如下所示：

将光标悬停在任何 RMSE、交叉验证或 PRESS 单元上时，值显示为通过替代模型计算的预测响应值的最小值、最大值和平均值的百分比。

全部计算: 使用最新设置来计算所有定义的替代模型。在初始计算后修改了替代模型设置时通常需要全部计算。如果单个设计的模拟不可用，设计管理器会重新运行这些模拟。

交叉验证全部: 使用每个替代中定义的交叉验证设置，对所有计算的替代模型执行交叉验证。

导出为 FMU...: 将此设计研究内所有计算的替代模型导出为 FMU 文件。

[替代模型]性能

每个替代模型具有以下属性：

替代模型类型

指定用于替代模型计算的替代模型建模方法。每种方法均会激活具有其属性的相应子节点。


替代模型类型	子节点	属性	设置
克里金（默认）克里金是一种基于数据集（执行的设计运行的响应值）之间的统计相关性的插值方法。它通过计算给定点附近的函数已知值的加权平均值来预测该点的函数值。	克里金	函数类型指定拟合函数类型。	高斯指数线性球形
		回归阶次指定 [0, 2] 范围内的多项式次数。	默认值为 1。
		调整类型在克里金模型中支持自动调整形状因子。	无关闭自动调整。必须手动调整形状因子才能实现最佳匹配。快速克里金扫掠一系列固定的形状因子。在每次扫掠中，将同一因子应用于所有数据点。完成扫掠过程后，记录最佳形状因子。此选项提供的交叉验证值通常很好，但不一定是最佳值。还可以通过手动调整自动调整值附近的形状因子来改进交叉验证值精确克里金使用高级优化方法改变每个数据点的 θ 间隔。此选项提供的调整结果比快速克里金更佳，但计算开销也更高。高斯过程将附加噪声因子添加到拟合过程。对于此选项，Design Manager使用克里金目标最佳结果中的形状因子自动优化拟合。此处无法手动修改形状。
		形状因子控制每个数据点对拟合表面的影响程度。较小的值可以平滑单点的影响，而较大的值则可以增强该影响。	形状因子的范围为 [1e-3, 50.0]。只能在调整类型设为无时设置该值。
最小二乘最小二模型是一种回归模型，可形成已知数据集的最佳拟合多项式。	最小二乘	函数类型	线性二次
径向基函数径向基础函数替代模型插补数据点，替代模型曲线恰好通过响应值。如果基础行为平滑且有足够的数据点遵循形状，则 RBF 表面可以准确表示复杂数据。	径向基函数	函数类型	高斯复二次逆复二次线性三次薄板样条
	径向基函数	形状因子控制每个数据点对拟合表面的影响程度。较小的值可以平滑单点的影响，而较大的值则可以增强该影响。	高斯复二次逆复二次线性三次薄板样条

响应: 指定要计算替代模型的研究响应。

设计集: 指定为计算替代模型选择的设计运行集。默认情况下，选择[全部]设计运行。

交叉验证方案

指定用于估计替代模型的预测精度的交叉验证方案。每个方案定义一种方法，用于将原始数据集分为验证集和训练集（排除验证数据后数据集的剩余数据）。可用方案包括：

K 重
此方案将已知数据集分为 k 个子采样。每个子采样都用作验证数据一次，以验证剩余 k-1 个子采样。验证过程重复 k 次。当数据集较大时，K 重方案十分有效。
留一法
此方案选择一个数据点作为验证集来验证所有剩余数据。验证过程重复 m 次，其中 m 是收集的数据集的维度。当数据集较小时，留一法方案十分有效。此方案不需要进一步的验证设置。

交叉验证 K 重值: 为 K 重交叉验证方案指定 K 重值 - 要包含在用于验证的每个子样本中的样本数，范围为 [2，(选定设计集中的设计数或 10，取较大值)]。默认设置为 10。

交叉验证种子: 设置 K 重交叉验证期间用于生成随机数的种子。

相关系数 (R2)（只读）: 计算后，显示训练数据集原始值和预测值之间的相关系数。

调整的相关系数 (R2adj)（只读）: 显示针对回归模型中的项数调整的相关系数。仅适用于替代模型类型最小二乘。

均方根误差 (RMSE)（只读）: 显示预测值与训练数据集原始值的均方根误差。此值与要计算替代模型的研究响应的单位相同。

交叉验证（只读）: 显示指定设计集（默认情况下全部）所有设计的交叉验证残差的均方根误差 (RMSE)，如 [eqnlink] 中所示。
设计的交叉验证残差为实际响应值与根据指定的交叉验证方案减少的替代模型拟合预测的响应值之差。此值与要计算替代模型的研究响应的单位相同。

PRESS（只读）: 显示指定设计集（默认情况下全部）的所有设计的 PRESS 残差的均方根误差 (RMSE)。
要计算设计的 PRESS 残差，首先从替代模型计算中移除该设计。随后，响应值使用减少的替代模型拟合来预测。实际响应值和预测值的差值为该设计的 PRESS 残差。它与要计算替代模型的研究响应的单位相同。当选择留一法作为交叉验证方案时，一个设计的 PRESS 残差与交叉验证残差完全相同。

[替代模型]右键单击操作

计算: 使用最新设置计算所选替代模型。

交叉验证: 使用定义的交叉验证设置对所选替代模型执行交叉验证。

打开残差表

打开所选替代模型的残差表，其中分别显示每个设计运行的以下参数：

每个设计运行的实际响应值
通过替代模型计算的预测响应值
残差
交叉验证残差：设计的交叉验证残差为实际响应值与根据指定的交叉验证方案减少的替代模型拟合预测的响应值之差。
PRESS 残差：要计算设计的 PRESS 残差，首先从替代模型计算中移除该设计。随后，响应值使用减少的替代模型拟合来预测。实际响应值和预测值的差值为该设计的 PRESS 残差。

示例如下所示：

导出为 FMU...

将所选替代模型导出为 FMU 文件。导出的 FMU 文件具有以下属性：

导出的 FMU 具有 FMI（功能实体模型接口）版本为 2.0 的模型交换类型。
导入和运行导出的 FMU 不需要原始工具许可证。另请参见替代模型许可。
当各替代模型共享相同的输入参数时，可以在导出前通过选择多个替代模型来将它们导出至一个 FMU 文件。

导出至文件...

将所选替代模型导出至具有以下代码格式之一的外部文件：

Fortran 90 代码文件 (*.f90)
Java 代码文件 (*.java)
Python 代码文件 (*.py)
MATLAB M 文件 (*.m)
应用程序 Visual Basic 代码文件 (*.bas)

选择多个替代模型时将禁用此操作。

创建绘图

为所选替代模型创建以下任一绘图类型：

替代模型类型	子节点	属性	设置
克里金（默认）克里金是一种基于数据集（执行的设计运行的响应值）之间的统计相关性的插值方法。它通过计算给定点附近的函数已知值的加权平均值来预测该点的函数值。	克里金	函数类型指定拟合函数类型。	高斯指数线性球形
		回归阶次指定 [0, 2] 范围内的多项式次数。	默认值为 1。
		调整类型在克里金模型中支持自动调整形状因子。	无关闭自动调整。必须手动调整形状因子才能实现最佳匹配。快速克里金扫掠一系列固定的形状因子。在每次扫掠中，将同一因子应用于所有数据点。完成扫掠过程后，记录最佳形状因子。此选项提供的交叉验证值通常很好，但不一定是最佳值。还可以通过手动调整自动调整值附近的形状因子来改进交叉验证值精确克里金使用高级优化方法改变每个数据点的 θ 间隔。此选项提供的调整结果比快速克里金更佳，但计算开销也更高。高斯过程将附加噪声因子添加到拟合过程。对于此选项，Design Manager使用克里金目标最佳结果中的形状因子自动优化拟合。此处无法手动修改形状。
		形状因子控制每个数据点对拟合表面的影响程度。较小的值可以平滑单点的影响，而较大的值则可以增强该影响。	形状因子的范围为 [1e-3, 50.0]。只能在调整类型设为无时设置该值。
最小二乘最小二模型是一种回归模型，可形成已知数据集的最佳拟合多项式。	最小二乘	函数类型	线性二次
径向基函数径向基础函数替代模型插补数据点，替代模型曲线恰好通过响应值。如果基础行为平滑且有足够的数据点遵循形状，则 RBF 表面可以准确表示复杂数据。	径向基函数	函数类型	高斯复二次逆复二次线性三次薄板样条
	径向基函数	形状因子控制每个数据点对拟合表面的影响程度。较小的值可以平滑单点的影响，而较大的值则可以增强该影响。	高斯复二次逆复二次线性三次薄板样条