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摘要: 为对比不同机器学习算法在水库出库流量预测精度与可解释性差异,基于三峡水库2008至2025年日尺度入库、出库流量及水位实测数据,选取极端梯度提升树(Extreme Gradient Boosting, XGBoost)、反向传播神经网络(Back Propagation, BP)、长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)、广义可加模型(Generalized Additive Model, GAM)四种机器学习模型,在全系列、汛期、枯水期三类水文情景下对比出库流量预测精度,并引入SHAP(SHapley Additive exPlanations, SHAP)加性解释模型解析各模型特征贡献机制。结果表明:XGBoost 在三类情景预测精度均最优(R2=0.803~0.884,RMSE=1420~3569 m3/s),RMSE均控制在实测流量均值20%以内。SHAP分析显示,四类模型特征响应趋势整体相近,但高水位条件下XGBoost、GAM与BP、LSTM的驱动方向相反。精度与可解释性在多情景下不完全一致,模型选型须将决策逻辑的物理合理性纳入评价体系。
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