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标题: 灰色预测Matlab 程序 [打印本页]

作者: kelimasa    时间: 2011-12-15 09:26
标题: 灰色预测Matlab 程序
- P$ s2 M2 ?$ |0 b5 w0 |
标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴 6 N0 I) H' `7 `- Z
8 n8 x$ A$ g2 A! L+ b
%by allen @ 红嘴海鸥
9 A2 Y/ R7 W1 o) y8 R/ k/ e%灰色模型预测是在数据不呈现一定规律下可以采取的一种建模和预测方法,其预测数据与原始数据存在一定的规律相似性2 m! C) g: C* {# D

# @9 V! @: [. S' |%下面程序是灰色模型GM(1,1)程序二次拟合和等维新陈代谢改进预测程序,matlab6.5 ,使用本程序请注明,程序存储为gm1.m
; T2 W4 o0 H# r0 w) J6 C! o# |6 V7 a* P, v" T+ i; X9 ?7 @" t
%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据 5 _/ O% @1 O) I3 G
  O' b, S$ F9 ^# W2 L$ B, K
%二次拟合预测GM(1,1)模型9 ^/ E. @3 [7 O5 \
function  gmcal=gm1(x)
2 T7 z% l$ H1 M$ e/ c5 G, M( I, _sizexd2 = size(x,2);
7 J* d, l) ?) j$ G- l  i7 B%求数组长度
( O1 e. M9 o2 u  e5 z, s4 [9 ]* t+ i
$ G7 m$ a/ Z' y$ |& k& D2 W+ sk=0;2 d) E) d* V/ m" q1 v: b, Q
for y1=x
2 y& y) }! E2 I' K' y2 z    k=k+1;7 R* e: X- B- M0 K& l
    if k>1
0 s7 s+ T: W  H+ _; V        x1(k)=x1(k-1)+x(k);
4 [: K; ~; b9 c$ J) B        %累加生成
+ D1 N( n5 V6 w5 o        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   
2 S" N4 f$ i6 K6 }: R3 x        %z1维数减1,用于计算B/ J& _$ X! C# M
        yn1(k-1)=x(k);* _% w, w% ]# ]" Y0 p  z8 C
    else
  w2 d0 P  s1 \        x1(k)=x(k);8 o' m- I+ |  @' Y
    end, L2 h  e& a4 V% \; U
end1 Q' Y2 i7 v1 Z: C
%x1,z1,k,yn11 B( O" L0 H: @8 l% [* P; i
- g3 G" P4 Y" s& }' {! ?& L! P
sizez1=size(z1,2);
; h. V% ~* B0 |. `7 Y; s%size(yn1);
" c/ i  K. Y& K; h9 Zz2 = z1';! f$ x. ]9 j' j0 p
z3 = ones(1,sizez1)';
- L1 ~# `; J- e" g* k& r5 [' g6 j. _* R0 o8 @& ?# i# E" k0 s
YN = yn1';   %转置
) b/ l% }# f) w% d%YN3 G4 {: e+ p) l' w- z- k

1 n- J# N4 M: d2 w0 dB=[z2 z3];! |6 D) G) `. N/ w5 `: ?9 ]
au0=inv(B'*B)*B'*YN;: E4 h: {- X- g
au = au0';
% r( U; k7 q6 F0 E- d- M) y%B,au0,au- F6 e' V9 `- u- V

$ f5 F8 M& k4 b8 a+ c" B1 Y9 g# Zafor = au(1);
: u/ K' R- T. T% }ufor = au(2);) E8 `# i+ N1 W5 U, M$ a
ua = au(2)./au(1);, ]9 {) n0 O0 ~) Y% C, s- N
%afor,ufor,ua 0 a+ k, }0 M: `
%输出预测的  a u 和 u/a的值  B6 J6 ~% P5 L$ ]7 N, U0 U, \
" |$ l$ o: ]1 N& D$ }* z
constant1 = x(1)-ua;% q- k, P5 M4 r% @  \8 N
afor1 = -afor;
3 Z7 [) U6 ~8 V; x5 l+ F3 Tx1t1 = 'x1(t+1)';
  n4 S) \& G9 ~estr = 'exp';6 [+ Z9 u' z2 g* [
tstr = 't';6 L' M# d. Q" H, Y8 f
leftbra = '(';
) E: c; Q6 F8 Y) \, e" O3 ^4 c, k- Wrightbra = ')';- m& q5 b2 `& o' T- P9 I
%constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra
# m& q) C! r# U, N, ^) W1 \4 n# ^3 Y
strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)
& O/ {3 c' L2 i: J%输出时间响应方程# `5 n6 R' d0 s) l8 T6 |7 K$ e
  z  f. O- b* k$ J: z2 F
%******************************************************  i) Y/ z  ?( s! h
%二次拟合
/ j) H) }: S# L, e4 G/ x# K) s  G- i! W4 o, u* F
k2 = 0;
* [( O, v. ~: `; i8 Gfor y2 = x1) v* s0 I: T$ Z! _$ c4 I1 [# i
    k2 = k2 + 1;
0 l1 F1 x4 p6 a6 h    if k2 > k  % J" N; K; i3 E
    else; R8 q) n. d/ H
        ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  
2 K' g2 U0 v8 o& O: `/ J8 {    end1 i8 n' f/ N7 L
end
! e+ T& M( P  ?7 O3 t2 Y%ze15 G2 \3 v" ?6 _  u. ]1 S

- t# m  v* j- _" S5 q. t+ W6 Msizeze1 = size(ze1,2);
* {/ W. w8 W1 bz4 = ones(1,sizeze1)';8 O$ G5 E7 [5 s2 h: `% ^( U
G=[ze1' z4];& R* F  I) I/ \& I" g* K0 M! t
X1 = x1';
4 f8 _. m8 F9 H( M% Kau20=inv(G'*G)*G'*X1;/ _0 ~9 [0 t* H  f* q
au2 = au20';
/ Y. _) z. T0 k1 X5 N; Q%z4,X1,G,au204 N! T. u- B3 v4 r- b6 \9 ^
. F0 C( v+ b% M
Aval = au2(1);: {8 f- @$ E$ o8 v5 b& y
Bval = au2(2);1 x5 |) |% y" Y8 f- Z' X
%Aval,Bval
1 P" m! u0 m2 a3 Z' z$ n%输出预测的  A,B的值
. ~' n% i2 c4 w6 @
& ]3 P+ {- c4 U: t5 ystrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)' m0 h' T( ?' ?; p; y( t6 y+ V
%输出时间响应方程, ^* K/ d% B! O3 [

4 e* {$ j% t) Pnfinal = sizexd2-1 + 1;
' o& p9 G0 \0 R! i' R! J& N%决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入. O- W* x" r. k$ U
4 X! q7 |: S0 ^( x/ C+ @
%nfinal = sizexd2 - 1 + 1;! }% \* l( a4 @8 r
%预测的步骤数 1# M/ t6 d0 q1 O; p1 `

. G5 p+ _) w, t  m" f5 Nfor  k3=1:nfinal
: @# `: ]0 Y+ q7 [; t    x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;8 t5 ~: D* x5 {/ x" E4 m$ y* a1 N
end
/ \' [. i0 k3 r1 W# i3 F%x3fcast
3 k6 G6 f$ x- K, }( p# O%一次拟合累加值% a1 b( J1 A; |2 ^/ `, d0 x

( e; w4 D1 ?, g% ?+ I! Qfor  k31=nfinal:-1:0$ F. T" ]! ~( K) s
    if k31>1. c; h% d# m5 V# `: o$ Z! D
        x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);8 n2 D6 h1 x* U5 O  P4 g7 W2 x
    else* Y$ d" U5 U8 z# @% [% b
        if k31>07 s9 ^1 d+ N& j% J5 V
            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);8 J' d1 A5 x' }( ^$ [! s8 y
        else
! V1 i# a8 ?, X- Q( G2 d            x31fcast(k31+1) = x(1);
" x0 o& |' M0 B$ ?        end# [+ l1 e3 P6 Z% v
    end* `4 P+ s3 F1 I) {5 M5 @
   
! \6 O; b$ n" Eend
9 L! x! A; u" E+ B5 Ix31fcast
) y" F8 G2 b9 L( `' u2 T$ y%一次拟合预测值% E5 y/ n: T  [3 C# h) N

% G" B8 a6 ^. w/ b) ^3 ~2 Z: l
for  k4=1:nfinal
0 J* N# \( f% b0 H0 z    x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;+ E+ ^$ o0 M) ]1 _/ K; F1 i, E% L
end
8 }6 R. t. k. p" k0 ]8 ^%x4fcast
8 K, m  g% V2 E* ]( L: G& H
8 ?& j2 q. F( z9 p* @for  k41=nfinal:-1:0( u7 Q" y4 s" p. e4 u2 L4 t
    if k41>1
9 K2 G/ d: O# {: a" O% m        x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);# h4 s" v* ~+ K# @; ?7 F( D$ i
    else& Z, b  }8 E" R; b' |1 y) Z, U
        if k41>0- ~% @) T7 T  V1 k* R/ @
            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);; s7 d5 M8 u1 j; A5 I4 L6 x0 m' i
        else
$ s% N% M( Y  ?& ^9 k) A            x41fcast(k41+1) = x(1);
! g  u4 z! _. s) K        end
7 \: Y4 o2 C/ P$ H; t- T    end
  D  a6 @3 O' q8 A; {6 G9 }/ h   
  k* p1 u+ ^( ^0 U+ L& m6 mend
7 U) [0 K: ~- ]9 cx41fcast,x
  l: l! R# H, U%二次拟合预测值
3 t% m' b" T8 r' n- {
6 D& J- A& A* q( y%***精度检验p C************//////////////////////////////////, Y4 J. M% }7 Z/ D
k5 = 0;
4 J2 C0 c* W) c/ l( F+ hfor y5 = x. ^# F! V  E/ g! i
    k5 = k5 + 1;
# G& Q& k8 X1 [% \( @, i: @    if k5 > sizexd2  
( Z' @! X" Y; M( E    else
5 X% ]! f. i% |2 y  c        err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  
0 F$ P: k. u- J+ C6 e! `6 g3 f# U    end4 a, r4 p% q( K$ P
end* d4 o. Q+ }( j# j
%err1
& e; n% F* C2 o+ Y. h  u2 i%绝对误差
- @  Q# m2 M( y. z+ Q6 s" b3 M3 V4 n2 h* |
7 U2 w, r; f. A8 r" d9 Z
xavg = mean(x);9 Z6 x: U* o5 Z9 m* P: ~7 U
%xavg
5 d( t1 p! N. u+ S%x平均值
0 x' G/ j( j9 E( L) s# ?# V) Z( M# Z6 L. N
err1avg = mean(err1);$ Y9 F& k! I7 ^
%err1avg
2 i7 {% `& P6 |%err1平均值+ ]9 L: }* @4 c+ X1 z" E
' h1 T% }" M0 G& [
k5 = 0;2 e& [% q0 R1 i5 r$ ^0 i8 A
s1total = 0 ;# G  Q  m2 E3 O0 F% D+ E
for y5 = x
3 r3 k+ e  @3 c5 j" o    k5 = k5 + 1;
. l" N% x* L3 U, S- y6 O% I    if k5 > sizexd2  + z( ^' Y' q$ }- ^$ }0 `6 w, J9 Z
    else- y, |; c! j  F9 `  j6 n
        s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  $ m; z/ Z: X* g) H- C6 J
    end+ E9 L: z' n# P% C
end7 A' ?( I6 e3 g
s1suqare = s1total ./ sizexd2;0 J% D9 G: f0 a. `
s1sqrt = sqrt(s1suqare);
+ Q+ t  I: e% f' _5 P; n%s1suqare,s1sqrt
+ G( t3 A, Q* `, v$ A8 v  \" u% H0 Y, @# Y%s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S18 d2 t  l% T6 V

( e4 N6 e' }) n% K+ [k5 = 0;
) @+ {" y! t, U" }) |s2total = 0 ;9 [/ h( B! \/ i! ^4 M
for y5 = x
2 q% W3 o; ^: B1 h/ e; ?    k5 = k5 + 1;) u) M: x) o4 q& \) k
    if k5 > sizexd2  * ?. s- f/ k0 s
    else
% r4 a. i6 R8 v        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  2 T; K3 ?7 n1 E( B1 _( n
    end
  x8 s9 c* j8 i0 I  {9 g6 U+ N) `5 k& c2 }end
' h0 o/ C. W( @" A) E; G3 f$ Hs2suqare = s2total ./ sizexd2;1 J' F) R# L# T$ D* ]2 v. v" {7 [
%s2suqare   残差数列err1的方差S2: I& g) \7 n+ R! ?: P6 U7 C
8 V3 J) {) G* E" q- E& n* E
Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);
# q! C2 Z8 g  ~Cval
' p+ I- s. C) I%nnn = 0.6745 * s1sqrt- E, N$ v& P; s7 e# o/ a+ g( A& b& \
%Cval  C检验值
. Z* k, V& Y! O( K3 Z. y
7 ?, `5 X; t1 _* l* m  ^k5 = 0;
* x7 D+ u  @7 Z) {+ @pnum = 0 ;
9 Z" P" u/ ]8 A7 u: b$ C! [5 b; N9 pfor y5 = x5 y$ S+ O; J3 u$ B
    k5 = k5 + 1;+ R* j0 m- C+ k! r/ `  [2 M
    if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
: Y) B) O* x5 ]. k" T7 I! n        pnum = pnum + 1;3 P: o* y$ ~$ f' s
        %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     . q5 `; z3 w* c9 X0 G
    else! ?" z. K8 F+ `
    end
' i5 O$ Y5 @, k$ s7 \8 v3 Vend
7 p9 {' S; v; Z! U4 O( epval = pnum ./ sizexd2;
$ k2 i1 O/ ]+ j3 T  O6 Y8 n) e6 `pval7 Y! h( H. R$ V  _- n
%p检验值
( J, X, Y# }9 T8 b+ Y1 X  f4 [% Y" b2 K$ f/ X. n9 P2 l/ ~& B8 x
%arr1 = x41fcast(1:6) 灰色预测MATLAB程序.txt (3.86 KB, 下载次数: 170)
作者: 厚积薄发    时间: 2011-12-15 09:38
不错,好东西
作者: kelimasa    时间: 2011-12-16 13:11
厚积薄发 发表于 2011-12-15 09:38 5 c; x& N' D, R% c! Z# X6 K
不错,好东西
) m0 `5 u7 d4 ^& L0 Q
嘿嘿,大家一起加油啊~
( e# @8 s9 O! s+ p- X3 Y5 Q
作者: mesproc    时间: 2012-1-19 18:13
真心不错是好东西哇~~收下了
作者: lqg0920    时间: 2012-1-30 12:27
不错,好东西
作者: 狗王张董    时间: 2012-2-27 15:12
就喜欢你这样的
作者: 梓爱    时间: 2012-7-11 09:49
请教下楼主,最后面的c检验值和p检验值是什么意思,标准是什么,什么值算好呀??
作者: 梓爱    时间: 2012-7-11 10:06
梓爱 发表于 2012-7-11 09:49
0 x) k/ O+ b0 N! X请教下楼主,最后面的c检验值和p检验值是什么意思,标准是什么,什么值算好呀??
- S: L5 b. ]! P/ S5 k0 _1 _
此问题已解决,详见如下:
! u9 \2 q& w) O2 p" v/ a! T+ Wif p>0.95 & c<0.35
4 P! O; ]/ t3 p) a9 B7 e+ Y$ ~    disp('The model is good,and the forecast is:'),* k4 z2 }6 N( N% Q; D8 d& ~
    disp(Hatx0(length(x0)+T))
/ D8 ^# i+ R! ~$ ?5 D1 K& \elseif p>0.85 & c<0.5
+ @5 g! R  d; o+ y9 C' f/ Q* _; ?3 i    disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),
& y& p. F! Y, ?$ M6 T$ q. s    disp(Hatx0(length(x0)+T))
: E& s* p  f1 h) A/ yelseif p>0.70 & c<0.65
3 l. ~5 k7 M& b0 |/ |  q    disp('The model is not good,and the forecast is:'),0 U4 }* S) v8 f. K0 P$ i
    disp(Hatx0(length(x0)+T))
0 Q. I, ^- ~8 J" N- S4 Nelse p<=0.70 & c>0.65
7 E7 }( `5 `7 J/ a& q$ }0 w    disp('The model is bad,and try again')
作者: 信仰。    时间: 2012-7-11 16:54
好东东!下来看看
作者: Da~~~Mouth    时间: 2012-8-6 21:19
谢谢啊
作者: sj黑巫师    时间: 2012-9-3 21:27
看看
作者: 天行者fl    时间: 2012-9-4 22:06
本帖最后由 天行者fl 于 2012-9-4 22:11 编辑
( B5 B9 G4 |+ S: m- {- S3 J
' a5 t& w; v0 x+ I; i
作者: 青蛙乌鸦    时间: 2012-9-8 17:18
不错,好东西
' Y, ~1 {4 C: Q1 d, b
作者: 发达下    时间: 2012-9-8 19:48
顶楼主,我是来顶顶顶的
作者: 神经病个人组    时间: 2012-12-26 20:15
不知道怎么用啊  哎。。。
作者: ╰cherish    时间: 2013-3-25 19:21
可爱的楼主。大爱
作者: joycezhou    时间: 2013-7-21 16:33
看起来好复杂啊!
作者: 东昊    时间: 2013-7-26 11:37
看看咋样!
作者: 呵呵~~    时间: 2013-7-28 16:07
果断收藏了~~谢咯
作者: kirosyui    时间: 2013-8-18 13:27
下下来运行下~
作者: 且生    时间: 2013-8-19 21:23
谢谢啦~直接收了
作者: 喵琪    时间: 2013-8-22 17:55
喵喵喵
作者: 飘逸    时间: 2013-8-22 20:19

作者: 秋の名山で戦    时间: 2014-1-16 22:21
真心不错  不用自己整理了 谢谢楼主
作者: 一十一兎yuyu‖    时间: 2014-1-23 10:48
谢谢楼主
作者: 空木葬花    时间: 2014-2-14 13:02
非常感谢楼主的福利
作者: PER.    时间: 2014-2-14 15:22
谢谢分享谢谢分享




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