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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

    % U0 ^0 y8 w5 f9 D标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴
    1 Y5 r- z) e6 o; l  n
    1 E* o# ?8 H* D! {, c& A' G%by allen @ 红嘴海鸥
    5 J* p' M, @; A+ f* |/ v%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7 j8 l2 ?+ M. \

    4 Y( ]. _9 M( h7 B" i( \1 ]%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' d$ E! h2 z4 ?: f) O9 ~6 ]

    * m; y$ e; t7 |' a# F8 y%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据 ; I/ b0 \( i* p$ Y: w

    " C5 K# N4 f& ]1 S%二次拟合预测GM(1,1)模型
    4 O# G- s+ f" N3 p' Q: d# ]7 a2 n; U3 Gfunction  gmcal=gm1(x)) L: R" w4 a- p+ {- G, m
    sizexd2 = size(x,2);' \) H* @# J: g" V/ S
    %求数组长度8 s1 m6 Y+ P0 v- p% M

    ; _' G# X2 j5 {& Nk=0;. S, i# G4 R5 H
    for y1=x
    0 h4 Q% A3 u7 P  i    k=k+1;
    ! H, _' C: u* Q8 `    if k>1
    0 \! }4 Z, _/ y% @8 E- e/ S, Z        x1(k)=x1(k-1)+x(k);# l* m4 @* o/ M* }1 l
            %累加生成
    - z6 @# b! \( r9 D. ]; j; d        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   ' W$ p# I) [( \/ D; }! Q
            %z1维数减1,用于计算B9 s  ~% V3 H) X+ w6 v
            yn1(k-1)=x(k);0 C( G$ P# |. A4 Y
        else
    6 @* g0 G# \  _. _; P        x1(k)=x(k);
    6 C8 L6 K$ U7 \) }* Z% ~" ?' ~    end) a" q) C: H7 Y3 _/ E3 f; E/ y  [
    end2 y- l( t: x+ L% z6 i& G; C
    %x1,z1,k,yn1
    ! @% }. ^" L: B6 X8 h9 g: @" L: r. Q) q& i6 e
    sizez1=size(z1,2);  j4 a: w: U( a1 l
    %size(yn1);* D3 B" M  _. W$ y
    z2 = z1';- d, P8 @& b, M, W8 g& q; n
    z3 = ones(1,sizez1)';
    9 N3 p- k" C* v; N+ t8 W6 R# x$ \+ n
    YN = yn1';   %转置
    - Y8 j2 `. E: n%YN
    ( o6 I! E7 X/ I, t( H% V- ~: d" m
    2 A- A1 [, U8 j/ E- _+ DB=[z2 z3];8 S. B) R- [9 e1 K# b2 m
    au0=inv(B'*B)*B'*YN;
    # }6 W1 c3 g/ ^4 t. [8 fau = au0';0 q/ ~+ e2 e' b! H
    %B,au0,au' j" V8 H1 l; d9 P
    " c  N, U# f* n! q2 I( x/ s' Q4 V
    afor = au(1);
    4 U* J1 V9 n/ N7 A! D( J0 }ufor = au(2);
      B. U8 {# M% z. T- g7 e2 G+ Jua = au(2)./au(1);
    $ @; {! O, ^$ ~! {  O8 S5 Y%afor,ufor,ua
    1 h- g3 j: D' H' C8 G, s%输出预测的  a u 和 u/a的值
    ( h( Q! u1 y% [/ x& n( G" K# y. C1 s( X2 Y- X' x) f8 G
    constant1 = x(1)-ua;1 Y& `2 A% M" {' T' v0 b
    afor1 = -afor;
    & v. @& t  l7 T& j0 }( M  x/ tx1t1 = 'x1(t+1)';" F# j2 g9 v2 x, i! g' K
    estr = 'exp';/ `5 K. V  s3 }- x/ U( v. N
    tstr = 't';
    1 Z: H5 E2 i7 nleftbra = '(';
    " G" ^/ X! T6 C9 Q! o' n4 F/ Crightbra = ')';9 W5 z8 q6 Q( M& w. f5 d
    %constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra
    7 z9 A8 h  K% S- F$ D9 Q, w8 L( P7 l4 z
    strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)
    ' `& }& l% ~0 W# J  ^1 ^5 I%输出时间响应方程8 \- T4 L# H6 x2 z+ t) [
    6 r* M; f" [5 D. Y
    %******************************************************$ O0 Z$ s1 T  m9 H9 X: z* R
    %二次拟合
    3 V# `- E2 P" {& i$ P1 g# @9 h4 {; Z7 m, b2 B  O4 Q! V, ^, z
    k2 = 0;8 [/ ]2 K" p# d" E  S
    for y2 = x16 h8 m5 i' F1 p
        k2 = k2 + 1;0 Z/ Z8 s/ A* _& G
        if k2 > k  . J. ]$ }' I+ e1 w2 T
        else1 V* T3 I5 h/ ?5 q# I
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  ; H& M$ @/ Z, X& {/ t& I
        end" C' v* }' u. q; f: i
    end
    : Y* I' n; a& Y' a! Q/ I%ze1* O$ X1 t- q5 ]

    % e5 Y7 p8 V2 f8 _2 n" asizeze1 = size(ze1,2);6 \8 q3 T( r/ f3 L$ b
    z4 = ones(1,sizeze1)';
    $ T9 e! \7 t/ x, G: M6 nG=[ze1' z4];* u% N  n$ W1 f9 s) r
    X1 = x1';4 N- w, J9 N" p! y. ?2 D: w3 C
    au20=inv(G'*G)*G'*X1;: w; r  y' o) s! d' d
    au2 = au20';9 i  ]8 D" I  n4 _
    %z4,X1,G,au20# ~) I" K3 ?3 [

    ( v, r: C9 V1 H' DAval = au2(1);
    ! D. L; Z. S% H' i1 `7 P$ Y0 f8 JBval = au2(2);
    5 D9 i% Z( N4 [0 R( y0 p%Aval,Bval
    6 y+ f" m7 S: V6 G% T%输出预测的  A,B的值7 A6 H/ |3 P; ]9 ^, A3 n& ]1 B7 E" z
    5 R% h! R8 Y7 D! u  \7 m# L
    strcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)) a$ G0 s& W( u+ M+ d, g
    %输出时间响应方程6 S9 l! ?7 [6 G7 t3 n, ~" {. v
    5 V- ~, u$ L+ r6 l: ?6 S
    nfinal = sizexd2-1 + 1;
      Y9 |6 n4 f' x5 \' y8 |%决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入
    - o( p# C& k5 _4 ~; t( z
    $ x0 M* R1 B) T8 l6 l' j, i%nfinal = sizexd2 - 1 + 1;
    ) L$ \/ }! [  U8 U%预测的步骤数 1
    1 v; D7 `7 J' V
    & e% I' @. x7 g1 S3 g6 D" |# sfor  k3=1:nfinal
    ) ~& \: a* `6 w+ v+ ^7 i3 b9 U    x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;
    # |# e; G( K7 M! h. g& E1 o% [end- N9 o2 s" O+ P2 @  v8 ^) r0 o, z
    %x3fcast+ z  R6 J" a" X) ~& t! V1 R, Z5 J
    %一次拟合累加值' ~6 F$ ~7 T0 q0 b

    0 |) B. G8 F7 C2 @for  k31=nfinal:-1:0
    ; Z# {  X; u8 z) L# W0 t* L    if k31>1
    # k1 k. o- ]3 \9 ]. }: R5 l3 e9 S        x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);, [) Y5 B5 H; C1 B
        else, g9 _& {0 j  \# @+ K4 X& m' e; y% G
            if k31>06 }' n+ E4 m6 Y1 Y
                x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);4 @. ^) u, y' Y! f. {
            else2 ~. g, c/ H4 c( y, N9 {- G
                x31fcast(k31+1) = x(1);
    ; g2 V# D/ [* G$ Q        end
    ; d- q& A2 ^7 i" C8 N    end9 U; s4 @! S! ^4 r5 `( A2 @
       
    5 |8 W- o8 w- n, _4 xend
    ; |8 k* m$ p3 h5 z( `" sx31fcast
    - M+ k+ r: d0 U- `%一次拟合预测值
    / t+ V0 X1 o1 B" k% X2 o6 A* P; O1 {" b5 C8 l2 u' i! H

    / F3 K( G* @. i( Bfor  k4=1:nfinal& K- [6 {6 C, `7 t7 Y, U
        x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;5 q$ U# `+ c+ D" o# d- L: |# ^
    end
    6 u+ O+ Q6 z5 `  z, b%x4fcast& [/ D' O& Q4 o$ }& i8 X

    : h; U$ ]1 R" H7 ~for  k41=nfinal:-1:0) @6 T( n( r1 u) d2 d' i  `( F
        if k41>10 ]& D5 W/ c, i8 O% L- D6 x& Q0 P0 q8 |
            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);- Y8 ?  h: S; o' I  [/ J
        else/ S1 z* F4 [) x! c3 s! R* F
            if k41>0$ R0 h; N% Z8 ]' T
                x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);
    8 y4 ~2 D& f/ ?6 @# e, m        else# p8 ~$ f1 _. i, i+ ^1 ?; S, d
                x41fcast(k41+1) = x(1);: s" S$ [1 z) H9 {0 z
            end
    / E; S  Q1 s! p) c    end
    1 q4 X1 i- S1 z& d   
    1 Z, }# X" y; }; S  C' ?end
    $ E: o0 \6 g9 r: Cx41fcast,x
    3 j9 ]1 ]( r# {  a%二次拟合预测值
    ( _$ ~- W; d" O3 N) G: _
    4 P4 J9 {6 o4 O# e; {; J%***精度检验p C************//////////////////////////////////
    6 B3 f" A3 n. U/ S/ U$ \k5 = 0;
    0 r/ V- k# G4 `  bfor y5 = x: Y+ K1 E% X  k" v
        k5 = k5 + 1;
    " o$ s7 T; D4 t/ R    if k5 > sizexd2  $ y1 a3 G+ ~( V, B7 r+ n
        else9 V7 V( F& T1 A* {
            err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  $ l: L& n- t  K
        end4 A7 A+ f$ a( y" L8 D3 d( `' i6 h/ d
    end/ s+ R, X  {8 [% q: @0 u% D. y
    %err1
    0 Z+ t, o+ j% N) R%绝对误差
    + a5 X: I* ^! \
    9 J/ ~4 q: A/ M5 |2 |% d/ R) m4 w% _/ H
    xavg = mean(x);
    ' B- C2 H3 p% r/ R/ v4 O%xavg/ X/ A7 M* a, A& X) W
    %x平均值) S+ ?! P1 h" _& m) t

    ; Z" h  L' W3 A/ Yerr1avg = mean(err1);& \2 M3 F" z. H+ X) y0 p
    %err1avg
    , ?, ^; u- u& h$ c4 i6 Q" L%err1平均值
    + X0 u8 s6 s& |' K, C8 V8 }1 [- r2 ~2 s( b* ~; `5 M
    k5 = 0;
    " @4 d5 ]: H& s" P6 T/ js1total = 0 ;
    * T: n* @2 v! t7 Q+ ~% f$ _for y5 = x! n3 |. e& ~, g
        k5 = k5 + 1;
    " M( z0 a) n& h4 ]' r- e    if k5 > sizexd2  
    2 O; l# R' G, T2 B    else
    * M3 `, p: j* w3 [2 A  D        s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  
    ) `: t/ F" f7 \" y; ]    end: I, L; V, q5 G8 J5 v% Y  ~' o
    end, Z1 R" \+ b$ A- i; i( I
    s1suqare = s1total ./ sizexd2;; Z; L3 L4 `) e( e# d
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);
    : H7 F1 y; K4 f8 l%s1suqare,s1sqrt% q% w) q0 J+ C% g# j$ v* u  }4 U
    %s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1! K" v) p; l; f: g! \) t, p5 I- }2 y
    : h; I. s+ E' x: P0 R2 ^1 ~( x
    k5 = 0;* s- k4 I- i) @; D" W
    s2total = 0 ;
    " {& ~* T8 W* S0 e% E0 }/ L* v4 rfor y5 = x
    7 i8 C+ J) E: f0 X) b3 `, N) o    k5 = k5 + 1;! A  k( X/ M; e8 }  }: R5 k
        if k5 > sizexd2  
    6 j5 n+ w& k  Z) X    else
    8 ]+ R; c/ [3 m( {- b# e        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  
    ( v9 k* j' z. Z$ }; f- H    end5 t6 e! J+ O7 J; l
    end
    8 v7 U, \% R: k! T0 o8 g4 v, Bs2suqare = s2total ./ sizexd2;
    # N2 X% |8 [5 {% V% S" U* A%s2suqare   残差数列err1的方差S2
    , O8 Y- L( f2 p4 j8 k
    ! t% T) P7 Y* R- g$ G: zCval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);* r2 K+ |, B7 ~) G  `
    Cval& u1 w2 x+ _# C4 _8 O: p% N
    %nnn = 0.6745 * s1sqrt
    / ^& p! n, m0 P8 z% N2 R  V$ M7 [%Cval  C检验值
    % w* H6 i7 T# m
    - ^/ H, Y! m# _! {% Y( gk5 = 0;  \' h$ q( @* p6 S1 H  b
    pnum = 0 ;
    8 y4 B8 ]" n4 [/ [! Jfor y5 = x
    . C. }6 y" W9 ^4 c0 M# [' X6 L    k5 = k5 + 1;
    7 r. @0 Y& _/ |& T* _1 K  J1 G    if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt6 s' @& L: Z) N4 k
            pnum = pnum + 1;  f" N* E$ o- O0 m6 \" u. S
            %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     
    " w7 h8 B7 {5 s* e. `% ?9 `    else
    2 t7 g( E. _1 ~( O$ }7 h    end0 k# q) l* m( h9 a* ~* H% c
    end9 j& z# e) m. X+ `; L7 Z3 g. |2 r/ J
    pval = pnum ./ sizexd2;% n. m% L; n2 X4 T: `
    pval/ A; i$ Q( ~+ b: l
    %p检验值; R; {+ v  g/ d# Z/ G7 I

    + `3 ]) o3 {) H1 E: ]9 |/ z%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
    ' v1 H( _1 N8 z; V% _不错,好东西
    : s3 z( ?- `0 P1 R5 a2 ^
    嘿嘿,大家一起加油啊~/ ~2 s) W9 g7 N
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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 4 _/ i7 w* l" k" m6 |9 F$ h
    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??
    ' S1 d: r* b& ?; M3 G
    此问题已解决,详见如下:8 o' p- A1 X( @/ k
    if p>0.95 & c<0.35
    % Y) y2 N, }1 R0 a. I7 o) P. w0 X    disp('The model is good,and the forecast is:'),7 ~; E- F' ^8 G: e- J
        disp(Hatx0(length(x0)+T))" K5 ?* Z  F) E; I7 l/ V1 ^
    elseif p>0.85 & c<0.5. s: [. r. h* ^7 X
        disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),
    - _9 D8 X  K; Z    disp(Hatx0(length(x0)+T)), X; v7 ^; [# g) I: r% q
    elseif p>0.70 & c<0.65
    ! j: E9 j# F/ U. ?. x+ `' Q5 q/ L    disp('The model is not good,and the forecast is:'),$ H$ v6 c) m) J& J4 I3 ^5 e' ?' T
        disp(Hatx0(length(x0)+T))9 p* O' f4 i# k# Z  n
    else p<=0.70 & c>0.65
    $ |. \! b$ c6 G' N; b5 Z    disp('The model is bad,and try again')
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