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为了准确预测武器装备的故障率，针对实验数据少，随机因素影响较大的特点，在最小二乘法的基础上，构建广义加权组合预测模型，把最小二乘法与加权组合预测法有机的结合起来。在Matlab环境下，通过最小二乘法确立多个单项预测模型，经过广义加权组合法综合不同模型的信息，利用非线性规划法求解最优权系数。通过实际数例的仿真计算，证明了广义加权最小二乘组合预测模型能有效的降低预测误差，提高预测精度。