数学建模社区-数学中国
标题:
时间序列预测(必须掌握)
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作者:
杨利霞
时间:
2020-3-15 17:03
标题:
时间序列预测(必须掌握)
时间序列预测(必须掌握)
6 ^) V. o+ n1 t: M
# a5 n' [0 @8 o9 y8 I( l) n2 |6 E
与马尔可夫链预测互补,至少有两个点需要信息的传递,ARMA模型,周期模型,季节模型等
! ?6 A1 Y! m) U' C1 p9 E
' S0 `7 u6 V \+ I2 j/ v
+ D. w- @5 x! L4 C' e
: U. B" [0 S' G
- N( w1 Z# @) c( U+ P
! Z7 X" E0 j, F, Q
7 Q- H: o; B5 ^2 O7 p
: s* d8 t- m: G; l/ i- ~
I$ X& G( A9 s$ r: i0 u
. n) C! R9 c/ s( @( Z a* E! o I
7 W8 o0 }8 L6 p7 P' l
! `1 w& K& u1 ^' j6 u, h' q% H
. J% F5 k7 Q5 f$ y" M+ J
clc,clear
1 A1 t" _+ W8 b# N9 @' C
y=[533.8 574.6 606.9 649.8 705.1 772.0 816.4 892.7 963.9 1015.1
! k9 `# m; Y$ v7 j; _$ s
1102.7];
9 k7 `; y$ S" Y7 Y& G' W
m=length(y);
! e' S9 i8 [% d, g5 ?/ @) g: E7 j( o
n=[4,5]; %n 为移动平均的项数
; `3 }9 {3 a+ T8 G& e T
for i=1:length(n)
4 d8 |! L/ S ^: O6 k% S" H
%由于n 的取值不同,yhat 的长度不一致,下面使用了细胞数组
0 l1 u+ R) t8 D. o1 W' K3 M+ ~
for j=1:m-n(i)+1
0 u8 `: e- P% i
yhat{i}(j)=sum(y(j:j+n(i)-1))/n(i);
8 r8 _: l/ n3 z/ D, p/ J
end
" u* L- X5 s! Z2 S
y12(i)=yhat{i}(end);
& `+ q6 w2 Z/ ^- c$ S
s(i)=sqrt(mean((y(n(i)+1:m)-yhat{i}(1:end-1)).^2));
7 Z- k# Y; m( l- E* [4 ~5 m
end
* ?( Q7 s, H6 R: C1 A2 O
y12,s
: E+ ~. S7 i, y5 B! v
% n" A6 K0 l/ S+ s* Y! [
8 I# E5 \1 M" N7 y8 V- n' b
/ D7 f, U8 V2 b: G
3 y( X8 ?2 w; N9 a
2 E( J6 W- h# j4 b0 P
y=[6.35 6.20 6.22 6.66 7.15 7.89 8.72 8.94 9.28
. y5 Y) N& H; x, ] A6 t2 X* `
9.8];
: V! K$ }: F0 a6 y3 Y! ~8 f
w=[1/6;2/6;3/6];
# X- r5 a5 m! R& ^
m=length(y);n=3;
$ u' R4 j4 H4 ^& n: g) X
for i=1:m-n+1
; k! R# N) X% Y3 R2 i: g' ?
yhat(i)=y(i:i+n-1)*w;
& l! f$ c1 D% c+ h
end
% Y4 R L8 E" `
yhat
, G1 c; b$ r$ y
err=abs(y(n+1:m)-yhat(1:end-1))./y(n+1:m)
G" G% k: h& O, y
T_err=1-sum(yhat(1:end-1))/sum(y(n+1:m))
4 ~$ C3 e5 Z- C) r( w! c
y1989=yhat(end)/(1-T_err)
7 J( [7 @7 R$ X: r0 K7 Z# X, ?
% a8 f( K! }7 ?: D. u9 ?$ {; w9 Z) q
" p4 o2 b4 ]1 I$ g3 `
) y- l( U+ S! x
# ~4 ^2 Q4 W* r7 u# _9 n
+ F2 i* L7 i( Y# Y0 T. W+ e0 e# s( C
# {5 J V* V# |- q8 q/ I# F7 y$ z
& i4 ` e0 g$ n7 K
9 p* K: D' H& l& }2 E& J
8 Y9 C4 }- m9 B! G, H/ A
* u8 L! G- Q! P Y! s% R6 F
! E+ Z: `# x$ y. V' c
6 c! {7 t7 e1 n, n n0 k
" j# [6 v( s" [" b, ^( L8 j1 P
! ^% L! i$ ~. w* U7 H5 |% t
5 X: Y5 ^* F5 B3 Y: s9 _
y% v1 j2 y- B4 C- ]
( x' R% d1 t4 z+ q$ h5 Q# m
! l) x% @/ a3 C: k G! d
5 C/ @7 o- M# A- |3 t! L0 J
7 Q ?9 ~. G( D2 t# i
+ e3 p; }: E P# d) N7 J' d
$ M1 c3 H) m* n3 ]1 `7 l
5 J. f2 J9 C8 y2 P2 I
clc,clear
1 P1 `1 h' ^( T0 x9 ]$ j0 ]$ `
load fadian.txt %原始数据以列向量的方式存放在纯文本文件中
' Q) r- |2 h9 d& j: ]
yt=fadian; n=length(yt);
* p+ c9 t# l9 r& w1 Q/ `
alpha=0.3; st1(1)=yt(1); st2(1)=yt(1);
, N0 h* ^" q+ L9 t8 a5 x: p9 z' |; Q* X4 T
for i=2:n
+ L/ c* f6 l# k8 P, t% R( \
st1(i)=alpha*yt(i)+(1-alpha)*st1(i-1);
6 H& i r. c X; I( S( Z1 z
st2(i)=alpha*st1(i)+(1-alpha)*st2(i-1);
3 G; d# e4 r/ D7 d
end
' {7 q8 J6 M8 U; o& {
xlswrite('fadian.xls',[st1',st2'])
: Y+ z% m& X1 x5 `
a=2*st1-st2
g1 B. @+ r. _5 Q; ~( S
b=alpha/(1-alpha)*(st1-st2)
0 z/ p; C$ M5 X' `( \# G- n
yhat=a+b;
0 A& w0 I5 ~) s6 W
xlswrite('fadian.xls',yhat','Sheet1','C2')
: d2 n2 g% z0 `
str=char(['C',int2str(n+2)]);
/ H8 p: i Z& @
xlswrite('fadian.xls',a(n)+2*b(n),'Sheet1',str)
( Y- }8 |0 O- N
( z4 h% a; Y6 E- ?* e, w
! L M, d: ^9 A# g
, @0 u7 z" ?- g/ @
: |* ^' B0 A3 S1 x+ Q* k* W4 E: o
3 Z& B+ t# U& a6 v( Q% x
& u2 A8 ]* k1 Z
clc,clear
% G G4 A5 u. \3 b4 E% A/ g
load touzi.txt %原始数据以列向量的方式存放在纯文本文件中
0 Q7 d* {" k/ M* D9 `7 @
yt=touzi; n=length(yt);
4 |" _' ~* Y0 L6 E& V) P2 G: y4 Q4 |
alpha=0.3; st1_0=mean(yt(1:3)); st2_0=st1_0;st3_0=st1_0;
- S; r) e/ f5 C. Y$ z
st1(1)=alpha*yt(1)+(1-alpha)*st1_0;
7 }2 y0 |8 z! I2 N3 g4 Q7 a
st2(1)=alpha*st1(1)+(1-alpha)*st2_0;
9 V! j- G! N w$ ` N
st3(1)=alpha*st2(1)+(1-alpha)*st3_0;
" b' E# r, B% D. q* k
for i=2:n
: v2 A% k) W( r Q" E3 O
st1(i)=alpha*yt(i)+(1-alpha)*st1(i-1);
$ G$ X; G6 S+ D$ H. a4 K8 R) ?% Z
st2(i)=alpha*st1(i)+(1-alpha)*st2(i-1);
# i g6 N( d* ^% E$ h9 z
st3(i)=alpha*st2(i)+(1-alpha)*st3(i-1);
& x1 L* X$ Q5 M1 D, W1 U9 N' O3 {
end
5 ]& N c* f" O9 l
xlswrite('touzi.xls',[st1',st2',st3'])
9 w& n2 Q9 C) D& } u
st1=[st1_0,st1];st2=[st2_0,st2];st3=[st3_0,st3];
$ l% N) s) e8 b2 {9 c0 w
a=3*st1-3*st2+st3;
) y" p) t, Q& i0 D) c
b=0.5*alpha/(1-alpha)^2*((6-5*alpha)*st1-2*(5-4*alpha)*st2+(4-3*alpha)*st3);
! C" | W, a# _/ e
c=0.5*alpha^2/(1-alpha)^2*(st1-2*st2+st3);
. d% L3 K9 Z; \" T/ c/ T
yhat=a+b+c;
6 A1 N$ ]- r0 V/ i
xlswrite('touzi.xls',yhat','Sheet1','D1')
: ^8 F- q9 H \% j, _9 U
plot(1:n,yt,'*',1:n,yhat(1:n),'O')
2 m {7 k* ~2 f
legend('实际值','预测值',2)
. ^2 U, d- ^, \% D% G( o/ W. @* H
xishu=[c(n+1),b(n+1),a(n+1)];
2 b7 _5 F) Q4 J6 b2 c4 ^
yhat1990=polyval(xishu,2)
6 y% b' \. P6 u: c
; z. |9 R- @6 ]' f* {6 o, |
" |( V2 B! ~$ u
3 E/ i& z( d& h7 u2 \
' q& D) Z3 {8 p" J( N' z7 k+ y
( l, O$ x/ `9 {; G0 n2 X
; ~6 o3 H5 w! a2 r& p% C
d. ~* w+ P0 G5 X Q* u5 e; K* Y
- N+ l6 s# Y( X* v/ J3 F& f
: a; ~" Y$ T0 {6 Y7 g [& I# g
" X) a& [0 n# p& t% X5 }- ~
/ ^9 M2 K- B3 ~" |2 Q
4 m+ W9 w% ]8 E+ [/ F
9 l5 _& a4 q2 g1 u7 ^& T
9 Q# O# ]* s$ j3 j2 D; U; _& A
G' C, T- r8 T. S' B- ]
/ z) C w% x: t; p& g
- h" `1 z2 G" u4 ]2 g
/ n3 a( G: ~( k, a
3 N6 L; U5 V n" g9 h
( @8 ^" R D. e7 [1 J5 J
4 i/ R. _7 T! p$ Y) n
! h1 X2 m7 \& o: z" z) w$ }
' \' W. A: z8 t; G" r4 a, c$ I
. u- d( f* C9 a z! G' X# {9 `8 h
# a* A) i* r) h' ?+ `1 o$ S
" h6 A; x- o0 n' g' c" R, C+ ~
( _: w6 h4 j2 J% U: V
\
1 }1 t& d$ M) u
5 l& @9 z3 h- h, r) k
|7 S: i, G' }
- k! L0 S) ?8 Q
+ G% ]: F$ c1 j! Y
# H3 L( \& e0 p, O2 A
* l; y7 f$ l1 O- P6 P( E
3 h8 `8 p! U% i+ |5 M6 @
) e8 ~& ~/ t- l* Y7 G% x
' ?/ {2 R. [' b3 x
/ P4 P2 J" k1 g# B, k$ h N3 A
& t7 a; K, T1 N
8 H& y% a% j) ^( K% p
) E, E# m' o* M% M# S
0 P; u1 q. @: A* @& a
$ P+ G& m" H5 i: g5 {9 o
6 K. ^: S, H" R5 f$ @
) G! g+ U! C& p# l7 w) m
, e% A5 W/ c6 a, ~
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. d( q* H8 ?4 I% i1 e9 r
* R4 R# J2 ]; [' p. W& F, C
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4 d. S3 L1 V! |: v4 S
原文链接:https://blog.csdn.net/qq_25862209/article/details/100029925
@' C0 G3 f) f
7 M6 k( J! X; E8 |5 T
. T4 F- ?9 ]$ [% P3 Y; Q, \5 c
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