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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
    9 A& H8 E1 _" _" o2 g
    标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴 2 e: ^' x9 O/ c3 Y. Y, O9 O% g. Z
    0 p- C8 l# q( z2 y3 Y9 s
    %by allen @ 红嘴海鸥
    ! B& f9 I* x. Q/ w3 p( }%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% O5 r. o& v9 d5 j& H, x

    : _( {, h* k+ ]) E/ J) W4 G! |# q%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
    ' z. `9 M, D; s/ n6 N$ m  \4 U% C! t$ I2 N
    %x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据 5 o; p' @% B) R; H7 E4 O
    ! G" Q4 {; d& ^) t' k% r& O) j4 `
    %二次拟合预测GM(1,1)模型
    / o0 p# l: w  S, _! Sfunction  gmcal=gm1(x)4 y6 K/ @  u3 m" ]- ]& Y2 Q4 M. ~
    sizexd2 = size(x,2);3 r3 s2 R  @9 D4 u/ A0 R0 ^
    %求数组长度" Q2 u. r$ @# p5 _

    : p0 T$ Z1 X& C5 g, _4 L1 ]k=0;
    + R4 e& ]! j. ?; \1 P6 [for y1=x
    , O8 B9 }9 c, s8 Q9 ^: J" Y, c    k=k+1;5 h  j0 ?6 T' \8 A
        if k>1$ e% `0 m# [; W/ o
            x1(k)=x1(k-1)+x(k);$ C" `7 R: {" \4 j9 |2 R, |( j5 ^
            %累加生成
    ( w0 z+ L/ n! c! b. _3 F4 g        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   
    $ G9 W. Q9 H* Z+ E. ^$ I        %z1维数减1,用于计算B
    ! j" e8 N2 B$ [/ F. n4 H        yn1(k-1)=x(k);7 V( @! W+ M' N
        else
    8 [/ e8 i/ Z5 S+ j  H' {9 k        x1(k)=x(k);# {( {: K# x  J( g8 m& A- K
        end
    ( o4 B; U5 D/ F# Wend
    & M/ L( ~" G0 v; T/ d0 m%x1,z1,k,yn1* s* z9 d0 j( \7 c/ Y

    0 u1 P" J, r  h2 h* t* N' dsizez1=size(z1,2);' s! w( N' Z- w
    %size(yn1);$ f) H, E# {1 b' f
    z2 = z1';
    , ~9 e" `5 t7 p6 H1 Y& V% D% Z4 ~" O: Vz3 = ones(1,sizez1)';/ Q& h# T! H% _0 }% F  k, r
    0 ]3 z$ Y% Q9 S, j& J
    YN = yn1';   %转置* d% w. \( g$ o& ^3 o# _% y
    %YN/ Z' j  n6 o) I/ I# m. j- z

    : h7 v2 I; c3 X6 y/ W  hB=[z2 z3];9 s; S* d/ S1 G% l5 S5 o+ ^, [
    au0=inv(B'*B)*B'*YN;8 U! ?, j$ w  s% t8 a/ T
    au = au0';# ]. ?2 ]/ k' Y7 [. h/ X, \' h
    %B,au0,au
    # ~& z& z' w# H/ o
    , j: m$ V6 J7 o& ^afor = au(1);
    " u* I/ u- s1 }ufor = au(2);
      ]; V, w7 q( b& B: Nua = au(2)./au(1);. k$ e: I$ F0 @4 b+ A' }
    %afor,ufor,ua " m$ v8 }% G% W) C/ S& u
    %输出预测的  a u 和 u/a的值
    ; K& @$ f+ I" [* G% z6 d
    " C7 @2 ?0 r& lconstant1 = x(1)-ua;
    ) b3 s* E4 Y* o. i) E* xafor1 = -afor;6 d6 G3 [. P* w
    x1t1 = 'x1(t+1)';
    2 H& w( s0 y( B! X, |  h7 {estr = 'exp';
    - ~# t' p( E/ H. G/ i' utstr = 't';" ?+ ^' Q6 D2 Y) z
    leftbra = '(';1 }7 D; u5 I$ {  c, F1 h
    rightbra = ')';
    : C% J: o4 d7 H%constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra
    ( v$ e2 d) {  y2 v9 {8 m+ s8 W6 N* b8 h: E4 l; [3 j' n, _
    strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)& d6 [$ j, {1 E. ~
    %输出时间响应方程6 W* L% q2 L! K' T

    . g+ Z- ?* c+ n8 e; c7 Y4 B) `; S%******************************************************1 p5 B" Y9 ]/ R0 ^
    %二次拟合8 k5 C* L; `6 o* Y5 |* s; ]

      P" r# ^+ u3 b0 s, t& K; T/ Jk2 = 0;* t( r1 y: p, |
    for y2 = x1
    / m9 W. ^. A& s) j, _$ Y    k2 = k2 + 1;
    8 @. M* X+ {/ j* @1 w    if k2 > k  
    $ {7 X8 I; w$ G4 H) m    else
    ' q# x! i& Y0 z; r& P7 M, f        ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  $ d  v7 g* i  D
        end
    4 I% k9 k: G; l; D% a) bend
    ! D  L5 ]1 \# p* ^, V3 J+ t%ze17 r5 W! A/ e) \8 X0 E/ x1 N, t

    & q  a) G. W6 ]' M4 u/ \sizeze1 = size(ze1,2);
    - T% l) y" w. H3 t2 Wz4 = ones(1,sizeze1)';
    2 _9 W! w0 W, Q( f+ sG=[ze1' z4];
    ( U5 v" h4 ~' [X1 = x1';5 E* H0 W: O3 [$ l% [8 D
    au20=inv(G'*G)*G'*X1;6 W3 B, \9 K1 i
    au2 = au20';
    : `- B) |5 l# I; D1 L7 l5 P2 ~%z4,X1,G,au20; S1 {, {8 F* S: n& V% u3 k. B

    - G/ Q1 P' f8 g+ G. {2 JAval = au2(1);
    7 [; e) }4 W7 L) u; ]' y$ v3 DBval = au2(2);$ p, e3 i( Y7 i( W  K! \9 l- k
    %Aval,Bval5 g+ Z0 f: S, k" k8 w
    %输出预测的  A,B的值! G4 E( D9 V$ U$ X% w( _) Y" h1 n

    * r; L/ L8 \- W3 cstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)! M8 u9 s' W+ _! v2 b+ J
    %输出时间响应方程4 y. w# H/ u0 U: O" {

    1 V8 d) r$ x+ R. {nfinal = sizexd2-1 + 1;
    9 y" V7 C& d3 b%决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入
    3 s/ i& e$ [6 @+ ]; B# ]! o) F8 s/ V6 }
    %nfinal = sizexd2 - 1 + 1;& R$ z, A; V9 I0 e8 \
    %预测的步骤数 13 ]+ {2 S, m: ]2 v1 h

    9 W% O2 r0 T* m* Ufor  k3=1:nfinal( x% B8 W& N+ u: d; r  P
        x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;- t' d& o8 f4 k4 o6 S1 \" {/ p
    end
    9 ~8 d' d: c" u: L, H" \' L%x3fcast9 t8 t4 A" u( X6 k4 O5 L- W. W1 y
    %一次拟合累加值
    2 c5 \( c) d" t# O6 s' m, t  H% j; Y6 F* g9 i4 A) b6 `
    for  k31=nfinal:-1:0+ Z- P. E- b0 U4 a" {
        if k31>1+ f/ |- n3 }" M  v
            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);
    " T+ t5 T% o/ U! V    else3 @% k, b$ }; ?' R3 n6 s4 p( a- B
            if k31>0/ [+ s/ w9 ~. D! \$ V$ H. D
                x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);& h, \+ v" q- X8 P; m0 x& ~
            else
    , ]0 R5 K: v9 v8 q( t            x31fcast(k31+1) = x(1);7 H% G- Y# `5 |  O( P
            end
    - s4 D1 M$ y6 N- S, Y    end
    0 X. [% a5 |4 j9 j$ \: \   ' D; R& B2 D1 i% I- j- ~% h0 ?( m
    end; Z1 p3 P8 \% D" q+ M
    x31fcast
    4 V% _2 b9 V1 |$ N%一次拟合预测值
    ( W6 r$ G+ n7 B/ g" @( T$ J- H: A+ r/ B  k
    8 [0 a$ f0 {1 S) \: ~
    for  k4=1:nfinal( Z- N3 f7 M( K+ B9 _$ ]( e
        x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
    3 \7 q3 d* O2 b+ w% Kend( l$ }' `+ h9 ?. u& ?4 O7 X
    %x4fcast
    " x; [3 V" W- K) p* ]6 M. v5 j, t: P( ^7 A( d% I! e
    for  k41=nfinal:-1:0
    & ^+ K4 P1 y  }2 _    if k41>1, f: {) M+ V! h' z$ A) u
            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);
      J1 D! X! u' A    else0 k% t1 T8 i4 m- G0 ]
            if k41>0
    7 H6 ~; ?4 v1 J( I/ T0 p; T            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);: B+ Y( |+ N0 Z! t
            else  e5 ~6 m# f( P7 z; \0 @8 l
                x41fcast(k41+1) = x(1);9 R" N. x9 A  r( V8 T  o; u6 F4 ?7 u
            end( l2 r1 e" m" G( ~( Z0 k8 L( L: v
        end9 r  [; k! H" N; d+ {! H+ v+ s0 z
       
    7 \& _% p5 b  Y% n7 X: l% i5 R% yend
    ; R0 B6 l# `1 D$ R  hx41fcast,x7 T' U! h8 _4 \% |2 P1 A4 i, T
    %二次拟合预测值
    " d7 x9 D, I  z5 J3 h9 J( p
    ; W& {* Z5 o1 e$ U( f%***精度检验p C************//////////////////////////////////
    * p& c0 N( B7 V6 V' Sk5 = 0;
    ' n! }3 q$ P: j7 Nfor y5 = x2 `& t6 o% ^9 Z' g# c5 v
        k5 = k5 + 1;4 B( L0 F% n1 J# D/ J3 s8 |
        if k5 > sizexd2  3 T4 ]5 Q% w! ]- y8 K
        else5 U7 P, [4 b/ x/ f4 N6 U
            err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  2 A8 g' S( m* s# y# C9 @
        end/ v8 k( u  q( k; l9 g
    end
    , `/ }2 }! v$ [2 h%err1
    * o9 w6 E$ o# z& R% L% ]%绝对误差6 Y; g0 H7 j" K% Y1 b5 m3 D% s
    ( F" S! h  W. F: L& A5 M( h
      v' s( ]- K+ u# f6 {$ B" h1 v1 i
    xavg = mean(x);
    % ?6 X. j7 l0 V%xavg# h) i4 a7 k$ r) P+ x
    %x平均值7 j1 d) u; R/ e. r* i. O

    % ^* e) W& |* z/ serr1avg = mean(err1);
    3 N$ v4 ~% }1 |( `3 A, l' o%err1avg6 N" c8 X" ^. v4 C  W
    %err1平均值
    5 ^4 V* o2 G3 V5 [
    $ S5 d' C3 e6 }* d3 @* vk5 = 0;: _2 y) L! S" r( z9 \3 {
    s1total = 0 ;) s1 a# j- H/ ?; Z* z, L: f
    for y5 = x
    7 \, {6 h) {# b6 {5 Z/ D7 d    k5 = k5 + 1;
    ) m6 k* e1 S# B" `' |    if k5 > sizexd2  $ n$ i; b- k8 A1 Z# s* A7 r
        else% M  E0 ~& E# U1 ^* t1 y. T
            s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  
    / E; o$ V7 `+ a9 ]) C4 d& o    end
    ) k6 V3 b5 t1 a8 p7 jend( r2 [$ }) H3 ~' j
    s1suqare = s1total ./ sizexd2;& H5 P' K9 c7 J/ p: p
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);
    ) s) g+ a0 U9 d  o  j& @7 G2 t5 l: \% y%s1suqare,s1sqrt7 M1 O$ ^6 }/ q" F' W' x+ o
    %s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S16 t, R( U0 T0 e' z
    4 s! V# U# Z9 Y9 D: O3 ~6 t& }9 d
    k5 = 0;
    1 ^# K2 J! n) h& ]s2total = 0 ;
    , N# R% g( w& o, @for y5 = x* E- Y3 i2 J  `( S5 y
        k5 = k5 + 1;# P. e  B& Z8 c) E- {- H' e
        if k5 > sizexd2  
    6 b; X4 Q: k5 R    else
    * [% Z) [! z4 Y) B$ w" g+ s" ^        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  / u  E9 d3 \* b) E
        end/ r( T# h5 U+ G  U4 E  Y8 h9 x- Q
    end
    " Q, Y& n. {8 q2 M* ^9 Fs2suqare = s2total ./ sizexd2;
    & e: P8 i1 `1 w5 O, H* x! d%s2suqare   残差数列err1的方差S2
    + u. y0 X1 L% ~4 x# @2 Z$ U' T' v. a7 @
    Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);
    . _7 c; F/ J+ ?$ k) @5 S' sCval
    " z; ?" C1 M& z2 E/ m( D/ i4 @%nnn = 0.6745 * s1sqrt3 @# u9 v9 \  ]4 S
    %Cval  C检验值. L7 o) h9 j) A) r9 F4 T8 l
    , Q2 N2 v4 T. l3 e; \& t
    k5 = 0;- K6 E2 h7 D4 g+ e
    pnum = 0 ;
    0 [8 R2 t' s6 M8 Efor y5 = x
    2 l! |# f0 |8 Q3 d$ ~/ D    k5 = k5 + 1;! X/ o8 x3 x5 z5 k( y
        if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt- F# b) l0 K/ u% s* O) r
            pnum = pnum + 1;
    - b  |0 \1 N, D% R9 D. |$ v        %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     9 f6 h+ X- E% @# i
        else
    ! W5 a1 A! B$ Z2 Y' I    end
    5 L1 ~- h4 g9 E' Wend3 h5 b) u" z; @5 r. G' U
    pval = pnum ./ sizexd2;# w/ g7 Z2 @' o) x
    pval
    : @' u* @  v2 U; g%p检验值
    . P, M2 k3 r' T" F8 l% q: ~, G/ O( K! L
    %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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    8 P; c* t& Z) r+ k/ V# }不错,好东西
    % n* c! O' @9 l1 i( @
    嘿嘿,大家一起加油啊~
    ( L# C' g3 F9 L
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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
    5 f  D9 [5 r8 U; ]' \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??

    8 E. {, b) L/ U此问题已解决,详见如下:
    8 Z# h! P& ^' c5 ]if p>0.95 & c<0.35
    ) U( k- y- h! D6 m! }    disp('The model is good,and the forecast is:'),2 J& ?5 l9 c/ M0 n! h' {, O9 [
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    1 E/ w# l* @4 `+ s/ Velseif p>0.85 & c<0.5
    % R4 u) z- a8 {- T" y    disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),9 Q$ T- B6 ~0 D* N
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    * ^8 a" s9 I3 H+ |elseif p>0.70 & c<0.65
    2 O4 L( G& N( A0 x6 C9 K2 b! Q! u    disp('The model is not good,and the forecast is:'),
    * q- Q; ^& P8 }! n% C    disp(Hatx0(length(x0)+T))3 R( ]! a+ F( S7 _7 t, I$ B3 w
    else p<=0.70 & c>0.658 u* R7 I2 N- ]. F4 |2 D
        disp('The model is bad,and try again')
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