数学建模社区-数学中国
标题:
灰色预测
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作者:
残垣寒梅
时间:
2009-1-31 16:58
标题:
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。
, J& @/ z& Y) `
几种灰色预测模型
! d$ }- i- d8 \ }
1 GM(1,1)预测模型[1,2]
, D& c+ |, y5 P
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。
2 a2 I1 a, M; v4 F( H t5 @0 r
对已知原始数据序列X(0)={X(0)i}(i=1,2,
7 M/ h! _, S/ Y# q
…,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
7 @' ^6 a! l' }1 v3 G; t
$ H! d+ q$ X: _' F5 d- J
9 ?- _" v5 |$ s& |$ r7 e, i
式中 a、u为由最小二乘法确定的参数。
. j5 }* r) ], }, f- R5 ?5 j% P {! ?
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
$ v0 [7 J3 S& u( b4 U2 U1 D
/ m7 R0 w" F! v3 _
2 指数加权法
$ a y8 r0 S7 o
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:
5 @3 F) |, F- o# ]
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)};
0 n- a+ j8 w8 [# e3 f
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)};
7 N6 O; e1 f \' z
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)};
1 G& `: \4 b6 G% l* j% X
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。
. y) k# d4 d" |( c" c. n# V" _
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。
8 C- Y0 m" Z4 y9 z e/ C
3 对数变换法
8 |4 j4 K' [6 f4 d9 m: o" U% v5 g
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。
: i1 n- l* Z P6 I7 a! I$ w/ B
4 开n次方变换法
# I! G% f: H+ U$ A. E( }; K/ F
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。
, f! V8 m6 s) j( y, \" V
2.5 灰色关联多因子预测模型[6~8]
% ~2 e( `2 d) ~: H* N* n0 r3 y
{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
: N/ l, q W; N- O& G) U
! k& Q9 G9 L1 X& s& O! g& h/ t* m
X^(1)(t)=AX(1)(t)+U (t≥0)(4)
4 \2 v F! `/ ?; u" C" p* W
其解为
m# h! X: v, q4 U' U3 h
X(1)(k)=eA(k-1)(X(1)+A-1U)-A-1U(5)
& r: r: u- ~& G6 y s
! f. X7 _/ H2 e2 |
0 ?+ }* y1 G- u) \) o- u& N/ Q
还原解为
* C3 T1 s$ [6 S9 N9 r
X(0)(k)=2eA(k-1)(I+e-A)-1(I-e-A)B(6)
0 u" Y7 {1 k% z" E
式中 A、B为由最小二乘法确定的参数。
作者:
cherish19880105
时间:
2009-2-1 20:45
很常用的预测方法·
作者:
civilstar
时间:
2009-3-27 00:04
多谢多谢,了解了很多知识
作者:
bj0336
时间:
2009-5-14 16:17
好东西,学习学习
作者:
huangjin
时间:
2009-6-17 00:47
haohaohoa!
作者:
cew_enven
时间:
2009-7-26 16:08
不错,学习了
作者:
yl_sadness
时间:
2009-8-6 10:03
可以~~~学点东西了
作者:
Kadyniost
时间:
2009-8-10 02:24
。。。。。。。。。。。。。。。。
作者:
minedoc
时间:
2009-8-14 05:10
谢谢楼主了....
作者:
mikewang719
时间:
2009-8-15 18:46
好东西,谢谢分享...
作者:
lianxiang9
时间:
2009-8-20 21:58
好东西,谢谢分享...????????????????????
作者:
lianxiang9
时间:
2009-8-20 21:58
好东西,谢谢分享...????????????
作者:
wangduzhao
时间:
2010-2-20 21:41
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1#
残垣寒梅
; ?, @6 y* t9 y' `" S. \- ^
, J- _; D0 D* u4 \3 A" q
好东西
a1 R# m9 ~2 K3 ~5 a) E" A
好东西
作者:
zhanghongxia_80
时间:
2010-8-9 14:25
好东西大家分享,谢谢
% D3 [# N; c4 m- h8 j8 P9 \
作者:
tiancai1234
时间:
2010-8-10 20:57
没看明白。很好
作者:
bandarilord
时间:
2010-8-12 22:36
支持支持6ff
作者:
tulian.2010
时间:
2010-9-4 21:55
我现在正在到处找关于灰色预测的资料!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
作者:
芥蕾
时间:
2010-9-5 19:23
好像有点乱,不过很有帮助,O(∩_∩)O谢谢
作者:
ldpanther
时间:
2010-9-7 21:07
学习 学习 。。。多谢
作者:
joycezhou
时间:
2013-7-21 16:28
最直接的预测方法
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