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[问题求助] 灰色预测Matlab 程序

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kelimasa        

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    [LV.5]常住居民I

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    发表于 2011-12-15 09:26 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta

    4 d9 S- b% V% s0 l0 |" L  K. H6 f标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴
    , k: `4 @  Q$ U8 u* E+ f5 R
    , ^8 T* ?+ a- T% }1 ?$ Y' x0 n%by allen @ 红嘴海鸥
    . h; ?% R3 }# T& u$ Y" S% O5 i4 d%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
    % _: K/ y( H- K4 {5 w( h# |+ g* n* Q' y5 a/ g
    %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
    : `) k5 W1 q0 R0 L+ _4 L8 d5 D6 U" @6 \/ {5 n" \  J" N# \
    %x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据 % j: L! j" h! Y( z  T$ f
    - d3 r0 ^" ^7 M1 w4 S! U+ h) u
    %二次拟合预测GM(1,1)模型
    " x# @7 z3 Y/ v) a- V. k2 e; I2 Ofunction  gmcal=gm1(x)
    ( i5 u7 e# Q+ e/ S" Wsizexd2 = size(x,2);
    1 ^9 J! U6 e) p3 g" g%求数组长度+ {3 m. r% {) l7 j# J/ G4 v, J  a
    8 _  d1 \7 L0 W' [# m7 ^
    k=0;
    2 V3 j* P2 q, ?5 lfor y1=x
    : B7 Q( E+ v5 P    k=k+1;
    # d, ^8 V9 j- D% @+ D    if k>1
    3 a3 g" b" x: g4 ^# c2 L        x1(k)=x1(k-1)+x(k);, m5 G" W! v/ M
            %累加生成
    - \* k) E2 r$ {9 H  q2 ]( Q        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   
    8 b5 G& r0 g9 ~) L        %z1维数减1,用于计算B
    8 ^: S# v- B; z9 F' h        yn1(k-1)=x(k);# B% }# H) A1 o' v! n
        else4 y& w  q: u6 K' n: y! c: D
            x1(k)=x(k);
    . o3 B& r8 a  x: O6 \& i3 ]9 {! p    end# `9 D/ \( {% ^
    end
    4 E: D( Y6 A/ u6 _- G; r7 M0 n. J%x1,z1,k,yn1
    + Z, H+ }% S- ^1 n% i. ~% t1 j
    ' f: x" Z  l) U5 O$ \7 h- asizez1=size(z1,2);9 b/ |0 j0 U8 Z3 G8 w! u6 ?6 M
    %size(yn1);
    0 A+ r1 ~0 X, k2 ?  `9 ^z2 = z1';0 o! k4 U# q/ Y  k" S; k. m" @
    z3 = ones(1,sizez1)';- W) N5 {/ T7 j& w& q4 q( {: i3 X

    - E1 v/ p( s+ t7 qYN = yn1';   %转置$ j# M* l. _1 {& X; C% u
    %YN
      Q; D& O8 C" B; t1 ]* y' V  F2 H+ n, H9 U0 U) a6 l  j( R
    B=[z2 z3];$ D5 \# O: ^5 o/ [5 k( F; n
    au0=inv(B'*B)*B'*YN;; [/ z. G3 {1 A+ W, c0 n; v0 M
    au = au0';
    / a* W9 o7 o! D6 t: f- D%B,au0,au
    $ N# s& `* P- @) r" X
    / i! t; l" H  S2 ?afor = au(1);
    # `/ F# H. ~  T5 Z8 j+ Oufor = au(2);
    / l: Y- Z6 C- ^6 pua = au(2)./au(1);
    # |: r4 S0 g0 t4 U# ^" O8 v6 O%afor,ufor,ua $ i6 @8 ~, }$ ?5 I* K8 K
    %输出预测的  a u 和 u/a的值; a( p7 `. a& K' K  `
    1 M- @* d: }& G  y0 O
    constant1 = x(1)-ua;
    8 t) l, H' }5 bafor1 = -afor;
    ( \2 X. S7 _+ G, sx1t1 = 'x1(t+1)';- ?4 G' A7 V3 ]4 }3 A  C" ]9 V
    estr = 'exp';: j5 C. k( Z$ ~
    tstr = 't';" m' r+ y3 [0 H( W* Q: O
    leftbra = '(';( l3 {) z6 o9 h  M
    rightbra = ')';' J7 h) q: K& k4 A- p
    %constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra. D; L3 p, }) }
    $ r4 o" v  O. n, R$ m. R! L' H# K  L( g
    strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)- o( E/ s+ ~8 j1 u
    %输出时间响应方程6 E+ u6 W( W9 ^+ `
    % p, E, e# [3 J: G& R
    %******************************************************, _! v" k) \1 U
    %二次拟合
    7 {/ p: O9 [2 ]* ~: J
    ! n. V! t& ]4 bk2 = 0;3 Y/ H) f& C% k& A9 ^
    for y2 = x1
    $ A2 z* O% f; r3 o7 E    k2 = k2 + 1;
    2 B0 N8 |7 a2 O, T  k    if k2 > k  
    + x; t% X+ D3 r, V" G/ w' x& C    else; v! ?4 c- e2 P2 Y4 a  p
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  
    # M* F  E: @6 Y    end
    - {! H9 Q4 Z  ^0 X$ d  N" iend5 Y) a. d% r7 n
    %ze1. m' w& X0 ~7 T. f

    2 t' y: `4 D" }1 n( Q0 i3 esizeze1 = size(ze1,2);$ ]% g0 j3 L' P8 @  g' a: Q! \
    z4 = ones(1,sizeze1)';/ w$ y! E* }1 A/ E& J( w3 L- j
    G=[ze1' z4];
    0 A+ V/ y2 u" {/ v4 m4 nX1 = x1';
    8 K* U9 l2 E/ J' U6 zau20=inv(G'*G)*G'*X1;% {! X/ Z1 V/ K* y
    au2 = au20';8 v- ]0 t1 R; @! m
    %z4,X1,G,au20, e9 q) [3 s& o+ }* B0 n8 m$ z3 w
    , |, ~2 f+ A( H
    Aval = au2(1);- v# b; H* A7 c! A
    Bval = au2(2);5 }) h$ h5 p) ?/ M7 i
    %Aval,Bval
    7 J/ Y9 @1 A2 k6 Z$ m. F8 `+ ?%输出预测的  A,B的值- N1 H6 \; _8 R4 S

    9 \7 d6 U- Y; r# `% A" n1 w7 L" xstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)  o6 X$ I: r7 _1 a
    %输出时间响应方程
    * {, y, K! M  J1 t( R+ m3 U$ e, B* o5 d/ Y; H, q6 G1 ]
    nfinal = sizexd2-1 + 1;6 D+ D: U8 o* X7 o" {' b" O: M0 M
    %决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入' ^4 X8 w7 w% ^$ A

    , g; w% T3 y9 o; p/ Y2 C%nfinal = sizexd2 - 1 + 1;$ u8 |% T* {& q) _
    %预测的步骤数 1
    ' s+ h! q7 }* G2 `/ `1 F
    ) O, Y% Q$ u' H. f: d7 Q" \for  k3=1:nfinal
    $ g/ j7 f) J# N' m    x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;7 p: u& e. k; `" Y  i6 h7 Z; B
    end
    3 @5 t. y, s( M+ p' V%x3fcast, }9 F) }- y/ [% F6 w
    %一次拟合累加值
    1 a9 h: Q2 ^" t8 J/ F: S5 |
    + ~6 _1 T  A$ t7 B% Ufor  k31=nfinal:-1:0. C1 w0 g. g) Y
        if k31>1
    8 ]: U' P; f9 P, R/ R1 U4 Y6 e        x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);
    7 X6 c* _: t  a7 b3 A$ n# O    else
    : v* p  @  t1 s! r        if k31>0
      L" h2 o) w( \9 X            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);. d2 |  _: A3 k8 o( k. U
            else0 d, }0 L6 o& U! j9 ?
                x31fcast(k31+1) = x(1);
    5 L1 K% q9 ]! [% L6 v' R; B) \        end% R. s% N2 V5 r1 X3 @! p" @6 q
        end
    ; F' t6 r/ Y. z& u   % H0 L; O3 `# Z2 {9 ]
    end
    3 c9 _. f- f2 Rx31fcast
    1 L1 b% Z9 K8 I# q2 i% F$ w%一次拟合预测值. k& H3 O% e/ z6 T
    ! n# k3 w) z6 L  k' I: w4 b+ r

    ' ?0 I, T) o9 o/ {% H+ kfor  k4=1:nfinal7 \3 W' V* d: V4 m9 T: z, J# c0 E
        x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;' U/ ?" O6 N5 ^* G: N
    end
    7 l# j; v) M' N/ f%x4fcast
    1 G0 l& ~7 _! J$ g
    ; A4 ?4 W# a9 s0 P5 @( R4 Pfor  k41=nfinal:-1:0
    + k( L+ _1 g! O4 C, s    if k41>1
    $ |. y/ [% j, \. q, G) P$ N7 g+ d        x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);5 [# r, v& H' ]( _
        else
    * ~2 X3 H6 c2 K9 L6 `8 g) ~3 p- y4 |" F        if k41>05 C* b+ R* U* a
                x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);9 U6 p3 J7 K3 o3 y6 A
            else0 {" T9 m4 `* V& Q) s) T
                x41fcast(k41+1) = x(1);
    " ]- z; ^' s+ w* H" ?, y        end
    ; K4 m7 ~& R0 T" _# f9 m    end
    9 q: l( f# k0 G/ s( u# [   
    # v8 O" C: Z' Z& }end. }4 I6 w6 C6 N( w/ m
    x41fcast,x
    0 G1 Z3 w4 u1 A; g% @5 n%二次拟合预测值
    , K# f1 \& T& s; Y1 Q3 k9 P8 e" M. w5 x1 Z7 e* v
    %***精度检验p C************/////////////////////////////////// I0 o+ E; D* {. ]& ^9 S, d. b
    k5 = 0;! r, Y6 f( P" v/ J
    for y5 = x+ `( m. ~% p2 X! h2 P2 L
        k5 = k5 + 1;
    ! Q- ~% b* t( S    if k5 > sizexd2  
    8 n+ t- t, U2 Y3 p* ]1 p    else
    , x0 d+ e4 J) r9 o6 `2 z$ c1 v        err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  8 h/ F+ L: s& Y1 t
        end
    - B: o! j" Y4 _9 t0 j( e. p+ k7 R! uend0 I' S+ J7 p9 F4 |3 _: `
    %err16 o3 x4 j8 q" e
    %绝对误差
    5 b5 A$ R+ f3 g1 t7 n8 i' g: f2 T/ }5 w4 e" Y9 F% o3 T

    1 k9 G6 P* p1 Y3 r; ~xavg = mean(x);
    . z+ r3 m2 @+ N7 m6 N%xavg
      j' p: c: Z5 n%x平均值$ W5 I& s  _9 T, M3 x( I

    / M6 \: @- o7 z" @$ [  y9 @err1avg = mean(err1);, i4 N6 [% I* B) d0 ]5 e9 |) ]/ m
    %err1avg
    ) R0 r7 c8 t) u) l4 x%err1平均值
    ( z- @0 ^( u% h: J2 e  Q; A! }4 ~8 {
    k5 = 0;' o$ Y; E7 T6 F) e: B
    s1total = 0 ;
    & |5 o! q2 }% _$ r6 Y" @8 N$ [9 Pfor y5 = x
    # o  O+ w# k0 E+ M* ^5 v# H    k5 = k5 + 1;( ^# ]% E3 K* ?: _& D
        if k5 > sizexd2  
    / {8 L' w& ^1 f! |7 i1 l    else- _+ U2 T8 |& n4 @. o0 z( A/ @
            s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  
    5 ~0 e1 U% ^$ n/ w6 A  T    end( f& n' j2 X) m) q; z" b+ q, _; O8 N
    end
    $ s# I) t! U% ~5 `* T$ ]s1suqare = s1total ./ sizexd2;
    2 F& X7 y% r0 [& G& |s1sqrt = sqrt(s1suqare);2 d* r4 e- U: v
    %s1suqare,s1sqrt
    $ V" z- i: f8 m- i+ s%s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1' S8 @. X+ ]7 V: Y) m

    ; t+ D5 H3 D5 o4 @7 k! B- R5 e! }k5 = 0;
    , d9 c2 n/ @8 l7 ws2total = 0 ;% Y7 D) a$ u" }* J
    for y5 = x9 i! m, P* B( F, j( G) u' |8 U4 @
        k5 = k5 + 1;& W3 d3 k/ {) e: S
        if k5 > sizexd2  
    ; [' J1 @5 l0 Y    else
    7 \- C1 b; _' T, ]1 p        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  
    % O7 t  O1 s' O8 ]: y    end
    ; d; s( H; b% A! Qend3 u: e& \, r6 l$ T9 L$ f) j
    s2suqare = s2total ./ sizexd2;
    , D( t  |* J* ]& }( d%s2suqare   残差数列err1的方差S2
    7 T/ |. c7 W% j& T& x# L+ g) a, t6 F
    Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);
    ( O4 ~# x6 g$ JCval. |' C1 v; t3 m( k- x
    %nnn = 0.6745 * s1sqrt& H! q4 f) N2 j; z/ i! R4 Z# B' J) `
    %Cval  C检验值
    3 O! T+ Q+ |5 _& D  o" M1 p9 U6 y: \+ x' F+ P
    k5 = 0;
    5 c) ?- O6 |8 Hpnum = 0 ;
    ; D1 w* \5 r, {2 o  [- Ifor y5 = x7 P, `0 C% p! }2 B  t
        k5 = k5 + 1;
    ) P. a6 R" e" C) g9 N/ G    if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt" |9 J8 b% }8 ]1 J, t
            pnum = pnum + 1;
      P6 I$ m5 N4 s+ h: {        %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     
    4 p9 }! s5 L" k& C- B9 }/ Y    else
    $ q. K' i# K1 T+ a% _    end
    ! [5 J* a  N; Q/ S# Cend+ J1 ^+ ~( O$ T) A9 W
    pval = pnum ./ sizexd2;1 G8 v; T& V$ I
    pval
    + B/ m5 H- R* k# p: y%p检验值
    , g) X7 B, [& o3 m" w
    ( i# \8 Z# p7 e3 Y) n1 U, s  S/ Y$ a%arr1 = x41fcast(1:6) 灰色预测MATLAB程序.txt (3.86 KB, 下载次数: 170)
    zan
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    厚积薄发 发表于 2011-12-15 09:38 ) Y9 r: k/ a: U# ~
    不错,好东西

    1 D3 a0 U( c8 b. n, p4 N/ k; W( E嘿嘿,大家一起加油啊~# `3 O8 ?# e/ Q/ @" v* H5 a- D
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    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??
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    梓爱 发表于 2012-7-11 09:49
    6 G6 t- Y2 P, Z9 q$ b6 D0 C; V' H, g  d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??

    " T, {: i* X, g- ~4 K! q此问题已解决,详见如下:' n6 M7 ]  t7 \5 V9 b
    if p>0.95 & c<0.35
    $ S( d5 G4 d5 K3 v5 z    disp('The model is good,and the forecast is:'),& C2 o7 i3 F7 G+ N* o& V
        disp(Hatx0(length(x0)+T))1 w# ]/ Y; f1 y! F) E% E% H
    elseif p>0.85 & c<0.50 g3 H8 `% q  w4 y) }
        disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),8 S# T0 T& m6 b3 i* g& K/ T
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    " O1 D1 b# c) pelseif p>0.70 & c<0.65# U1 D+ F7 |. U. p* O
        disp('The model is not good,and the forecast is:'),: \5 X% K% T& P
        disp(Hatx0(length(x0)+T))" }- V& i2 l! Y3 |) G
    else p<=0.70 & c>0.65
    - D* ~0 h9 N3 ~+ X# u    disp('The model is bad,and try again')
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