残垣寒梅 发表于 2009-1-31 16:58

灰色预测

灰色预测常用的是GM(1,1)模型,该模型存在一定的缺陷,修正起来比较麻烦,另外GM(1,1)模型是一种呈指数增长的模型,其预测精度受到原始数据序列光滑离散性的限制,当原始数据序列不够光滑离散时,利用GM(1,1)模型所建立的系统预测模型精度就很差。提高GM(1,1)模型预测精度的方法较多,其中主要是对原始数据序列进行变换,增加离散数据光滑度后再进行预测。常用的改进方法有:指数加权方法、对数变换方法和开n次方变换方法。从预测结果的相对误差来看,对数变换的预测结果为最好,开平方变换的预测结果次之,指数加权变换方法较差。
几种灰色预测模型
1 GM(1,1)预测模型[1,2]
  GM(1,1)模型是对原始数据序列作一次累加生成,使生成序列呈一定规律,并用典型曲线拟合,建立其数学模型。
  对已知原始数据序列X(0)={X(0)i}(i=1,2,
…,n),首先进行一阶累加生成新序数列X(1)然后按新序数列中数据间的变化规律对X(1)建立白化形式的微分方程


式中 a、u为由最小二乘法确定的参数。
对X(1)(k)进行逆累加生成还原,可得到X(0)(k)预测值,即为GM(1,1)预测模型

2 指数加权法
  用指数加权方法改造原始数据序列,然后对新生成的数据序列用GM(1,1)模型预测,最后把预测数据序列还原。具体预测步骤如下:
  ①对原始序列{X(0)(t)}按公式Y(0)(t)=αX(0)(t)+(1-α)Y(0)(t-1)(t=1,2,…,N)生成新序列{Y(0)(t)};
  ②对新序列{Y(0)(t)}应用GM(1,1)模型进行预测,得预测序列{Y(0)(t)};
  ③再按公式X(0)(t)=[Y(0)(t)-(1-α)Y(0)(t-1)]/β(t=1,2,…,N,N+1,…,N+L)将序列{Y(0)(t)}还原成序列{X(0)(t)};
  ④在上述计算中,根据需要,可以调整α、β的值,以控制预测结果和精度。当α=β=1时,即为原GM(1,1)模型。
  指数加权方法的主要优点是,可以通过调整参数α、β的值来提高预测精度。
3 对数变换法
  若原数据序列{X(0)(k)}(k=1,2,…,)为不光滑离散数据序列,则对{X(0)(k)}进行对数变换可得到{lnX(0)(k)},这样往往能提高数据序列的光滑度,因而可以用GM(1,1)模型对{lnX(0)(k)}进行预测,最后通过exp{lnX(0)(k)}还原。通过这种方法,可拓广灰色系统预测的范围,提高了预测精度。
4 开n次方变换法
  主要思想是对{X(0)(k)}开n次方变换得到数列{X(0)(k)1/n},对变换后的数列建立GM(1,1)模型,最后通过对预测值求n次幂还原。
2.5 灰色关联多因子预测模型[6~8]
{X(0)i(k)}(k=1,2,…,n;i=1,2,…,h)代表原始数据序列,相应有均值时序和均值累加生成时序。均值时序若与非齐次离散指数函数满意趋势关联,则关联多因子预测模型为   

X^(1)(t)=AX(1)(t)+U  (t≥0)(4)
其解为
X(1)(k)=eA(k-1)(X(1)+A-1U)-A-1U(5)


还原解为
X(0)(k)=2eA(k-1)(I+e-A)-1(I-e-A)B(6)
式中 A、B为由最小二乘法确定的参数。

cherish19880105 发表于 2009-2-1 20:45

很常用的预测方法·

civilstar 发表于 2009-3-27 00:04

多谢多谢,了解了很多知识

bj0336 发表于 2009-5-14 16:17

好东西,学习学习

huangjin 发表于 2009-6-17 00:47

haohaohoa!

cew_enven 发表于 2009-7-26 16:08

不错,学习了

yl_sadness 发表于 2009-8-6 10:03

可以~~~学点东西了

Kadyniost 发表于 2009-8-10 02:24

。。。。。。。。。。。。。。。。

minedoc 发表于 2009-8-14 05:10

谢谢楼主了....

mikewang719 发表于 2009-8-15 18:46

好东西,谢谢分享...
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