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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
    5 m5 v- q% r! t: K, Y
    标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴 2 f+ m" Y1 _& ^% K

    0 r# j9 k* w2 F; c%by allen @ 红嘴海鸥 $ ]# J9 y2 b; M' d, N
    %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 P3 b) ~  l# t& m

    & ^  O& s2 G4 I( z9 j8 P( c' n* A%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
    / _+ e' [2 t- Z+ M1 ^( x
    1 d& `3 j+ G/ E9 t. H%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据 & a6 g+ K& b% Y( I2 s3 V- W

    : i; A; b4 l& ~. z5 F; M%二次拟合预测GM(1,1)模型  {. f4 W$ _- Y$ c- t  k' S
    function  gmcal=gm1(x)
    3 j  g" O5 @8 asizexd2 = size(x,2);
    : P& I6 q, K* b( [%求数组长度
    & @3 }1 P9 G1 ^, o& ^9 ^: ?( ?, j
    k=0;
    1 @9 W! @2 Y8 ?+ ^for y1=x
    # n, h' |* V3 Y* D) w0 s- U    k=k+1;+ o4 F8 w$ ~0 M/ s) [
        if k>1
    : z# Y! N7 x- l) x( n        x1(k)=x1(k-1)+x(k);
    4 ^) Q1 [; e9 V/ o( {" V) x        %累加生成5 g- _1 [8 E; _/ Q' w5 c  A
            z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   # Q# O! m" s) s- m+ \& a
            %z1维数减1,用于计算B
      y9 M- J  I! w+ o/ Z        yn1(k-1)=x(k);
    0 `' a8 e, v: L% O, }6 H: O    else: }' f5 x& s, A* ]# `6 k
            x1(k)=x(k);) c8 s. {6 Y0 A1 n0 a; q% v
        end) W: }, R7 W9 ^6 r5 G% q
    end% H# _( Y+ o  u- E# K  f2 w7 b7 v
    %x1,z1,k,yn1- `2 L( b; r- o1 ]( G( N

    # A! H7 W& o% D( d( csizez1=size(z1,2);
    9 k4 X- x9 Q/ c% C. u: ]0 j7 M) W  v%size(yn1);
    ( R' h1 i" t# R3 ?' ]# ]z2 = z1';8 x9 ^& J! B8 r0 ~
    z3 = ones(1,sizez1)';8 m! F  R& g5 E1 U+ W
    ' k2 p5 L3 \3 j: _
    YN = yn1';   %转置
    9 @  l& ]6 n2 M  n, \%YN/ Z3 l. ~' x( f  P

    ( m; ~* @! k3 hB=[z2 z3];- Y7 l2 _' `* k+ m/ ?8 i5 S
    au0=inv(B'*B)*B'*YN;
    / D/ m1 }2 G& |9 g! f! L! Iau = au0';9 ^# C6 H! s6 j0 v% Y
    %B,au0,au0 |0 n) G" Z% z' h9 }
    ( S5 \4 \$ ]/ @" a+ k
    afor = au(1);# H8 u6 j" i' b( h8 M0 Z* V
    ufor = au(2);' }) x. ]9 C8 b
    ua = au(2)./au(1);
    . C: O: Y) i/ E( Y%afor,ufor,ua
    3 N7 Z0 Y9 |, Q; J! L6 p%输出预测的  a u 和 u/a的值
    - j7 Q; V& m( @' w9 ]6 p% g* ?% }  K: N, R6 m
    constant1 = x(1)-ua;
    8 y  p. c7 x; W, s4 S2 w( o" Safor1 = -afor;
    2 F$ D, y! |( j6 M# ^/ _x1t1 = 'x1(t+1)';- z& `0 E1 k" Y  P
    estr = 'exp';  h  Y6 \* H+ g/ y
    tstr = 't';% T9 {/ g; A8 p  _# @
    leftbra = '(';
    9 _: v0 O: v3 z# t" |rightbra = ')';' ?8 y) i, Z4 h( z8 M0 i
    %constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra, b5 j* M4 w0 x* B/ E& X5 @
    8 l( ~  v6 w/ y: q. f7 d, T% q
    strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)
    & `! X; j4 ?# q5 V0 o" S7 _%输出时间响应方程' ~( n4 P9 m5 I3 i
    $ A* ]; l7 N3 U5 r" M5 z& ~% X
    %******************************************************0 S' J: b+ k. Q6 C7 v! ^0 u+ e
    %二次拟合2 F8 ^$ s: C+ O" `8 Y% r5 V

    . R% r* Q5 M: w5 v! J: e/ _k2 = 0;
    - J( g2 D' a8 E; m1 E' P8 Efor y2 = x18 s- b0 O/ e$ y4 P0 s* L% h- G
        k2 = k2 + 1;/ r1 B6 r" b7 p# K
        if k2 > k  
    2 e2 S$ h# p' G( R! R8 a    else
    2 p5 C" Y: W2 ?( U1 c% `- z/ D        ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  
    ! c9 u$ w! T; |- j( j    end
    6 E* l# Q# C* q4 v+ n  O: Aend
    ( L4 `4 [; O0 S% A# F& U%ze1
    / _( f# \; T9 h5 M2 k% F
    " C2 k; D, \( L6 Hsizeze1 = size(ze1,2);
    8 k4 ?, [- K8 b6 j, Z' D: Z) U. Q$ Bz4 = ones(1,sizeze1)';
    ) O9 z$ k/ z5 H6 MG=[ze1' z4];
    8 e$ ]0 A9 E+ p( @5 X- p3 r, [' CX1 = x1';
    & n! s, C* Y" e: }, h( Gau20=inv(G'*G)*G'*X1;# E# @: P% }1 W; K) |
    au2 = au20';
    ' a  d1 ~+ f- D1 ?% k/ X%z4,X1,G,au20
    # k% H6 h8 e! u
    " f; v" E% `  E& |& }. ^Aval = au2(1);) G* k1 E+ u2 P
    Bval = au2(2);
    ! H6 b/ C5 j, |9 z: R% J2 \- s4 b& u%Aval,Bval$ m3 q1 D+ b9 K! }( K3 M+ z
    %输出预测的  A,B的值9 t$ x) G' d& l! I6 C& X# o
    - W" P3 z, b8 ?' q
    strcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)) r- d4 M% o$ D+ E% R: u
    %输出时间响应方程8 f* ], k2 x4 \$ C

    6 {( Q% G/ m6 ]7 n: N3 |, j+ a: u  Bnfinal = sizexd2-1 + 1;
    $ ?* J& H7 K5 k6 R%决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入
    ! q7 _8 H. Y' `8 T0 O' |& U0 c4 X
    6 k' K2 r& ]/ i%nfinal = sizexd2 - 1 + 1;( m6 r9 \" @) n9 Q
    %预测的步骤数 1. e$ S# {9 F- g; r: [
      ^) X! j6 X% R8 }) F# p
    for  k3=1:nfinal9 }7 A8 d- Y  d
        x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;
    8 L$ D* f% r* Y. Gend
    2 J# h) M1 Z, ?+ ^%x3fcast
    & @1 ^) z/ Y* d6 L: Q, b%一次拟合累加值
    8 L: i) A& A* C, @* @( g+ m% ?+ Y0 _; H! d! {7 x4 a
    for  k31=nfinal:-1:0- r* \" T& W/ Y# D' {
        if k31>1/ I* u% \5 e; G( T3 Y
            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);% [" q# |# _0 H. W$ M2 K9 [& U
        else
    7 m: d3 k2 k9 s        if k31>0
    . N$ U  \/ r% k0 i) g* E            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);
    ; ]* {) {# s% A4 b* R! w. p        else
    6 E) p- S4 }  k  Y  M: o            x31fcast(k31+1) = x(1);' A8 Q, _5 s1 w: B$ H0 V
            end8 ^! O$ R  e# D) L$ n
        end: K3 Z( G* j, ~. q' H0 @
       
    $ B" q: x* u4 j/ d0 W: |- Gend4 D4 G7 e. l# z1 C# r
    x31fcast
    ) A* t; h$ M; G# \7 s9 j1 Y! s%一次拟合预测值/ _* D! c1 `  F/ R6 w5 v
      q1 w4 i3 @% d0 Q

    ( }8 A, j0 p% O9 M9 bfor  k4=1:nfinal1 \3 ~- R9 X4 k* f# i3 O
        x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
    5 I  Y( M) @7 j! F; lend
    ; t/ y! b) h( S; |( t%x4fcast0 P8 e) X$ ^4 K! _) Q
    / P  l) C3 M) S$ [
    for  k41=nfinal:-1:0
      p) W) D4 x' C8 Y2 _" B$ d    if k41>15 u. f3 P% ^/ ?5 F& i& O; b) N
            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);
    * N& n; h( B: d+ u8 v7 G- {    else
    5 n' v2 i8 U" s8 A        if k41>0
    . m6 y/ a2 f2 }: R( J, Y( G( |            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);( b3 `' N' Z( q% w3 N6 |
            else! c' B" x, v% Z
                x41fcast(k41+1) = x(1);+ f* W$ e3 }" D2 n4 C" Q
            end
    / e" |5 U5 y7 }" o! R# G- }    end
    0 y- F' E$ B2 q! t( \& {/ j, H   9 z1 I/ B: d7 H' W/ E
    end6 m9 J8 ^  q( x: ?$ }& J6 j
    x41fcast,x
    : A# c/ G& E% j: s%二次拟合预测值  D% H! w# p6 d( p- K4 y

    0 t+ y7 a. _# ~. N& ]- N%***精度检验p C************/////////////////////////////////// P" b( ^  W+ j8 [& g% i5 t
    k5 = 0;
    * G( W% t" T; z1 g) Tfor y5 = x
    ! v, D: I0 M& G& g! W6 X/ ]' B    k5 = k5 + 1;) C* f1 o! [$ P( M
        if k5 > sizexd2  
    ! A1 N. a3 y* w/ t2 p0 M8 P( d    else
    + P( C+ _) b* I/ ~3 `! {5 I        err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  8 f& t0 K6 D( t8 ~" x+ n8 F7 j
        end
    + e( @& _- X& w3 E8 gend
    . v- [3 T! V7 o0 V+ K! J%err17 K. _8 t& d) @
    %绝对误差
    6 I( ?: F0 ^9 n- t! a
    4 L1 ^+ m& E6 i
    2 K! D3 ]" C* x$ N$ p7 w- lxavg = mean(x);  ~) |* _( R1 B) I0 a& ~- i+ n8 D8 r
    %xavg
    ( {) e$ C- e. V+ m%x平均值5 ?/ P3 ?  {; R. r

    5 W" r, [8 u$ gerr1avg = mean(err1);( p6 L$ J+ d& B) O6 |* V* y
    %err1avg
    + x4 j, y8 ~2 M, I# ], x%err1平均值
    6 Y+ W) C, S5 b) p- p
    " {) }- {2 w2 ?: U2 Ck5 = 0;+ _% h7 ^; I  m9 q% W$ x
    s1total = 0 ;
    # ^1 T+ }; Y8 {( k' |for y5 = x, ~4 o/ z) x" o2 N; u; R% _
        k5 = k5 + 1;) D' O1 O8 b' F6 R% r# p; q
        if k5 > sizexd2  
    8 O' T$ k& `$ R( y8 z+ f    else+ A. J$ e+ K4 O" v& ]! H9 h! e
            s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  
    6 k* o% c( D, y5 R4 B    end0 A3 v) V9 `& t0 D% `  c, ~+ M
    end
    7 _7 ?% k* R) h; Zs1suqare = s1total ./ sizexd2;/ C/ G: a& Q; g1 P2 O# v
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);
    ( r8 _9 \- }- A1 e) c" r6 w%s1suqare,s1sqrt; d9 Y5 Y' O, {" R
    %s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1
    + K* W" z# i  `, Y* P8 _& a
    7 j* l0 s4 E0 f. Mk5 = 0;
    # s; ?8 r5 ?- {  is2total = 0 ;- F, w/ o/ [* b9 }
    for y5 = x
    3 H1 M4 ~1 n- R" m6 _" q/ p    k5 = k5 + 1;9 |. g/ P* Z& N' Z
        if k5 > sizexd2  & L/ m# |; t; S4 K  @4 H. T5 J
        else
    # c( {5 p. g9 c1 J. V) {0 h        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  
      R  C& D# w" A! ~  y; S4 U    end
      @/ f% p5 ^0 p2 L( Dend
    & C7 O7 |6 G) R8 ?. V( Ts2suqare = s2total ./ sizexd2;
    + S7 k! c* b* A%s2suqare   残差数列err1的方差S2
    1 X' j9 O7 {5 |# o. S( J4 ?5 O, u" R6 C5 I4 f
    Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);% |" R/ d3 r" J2 R/ u% H
    Cval
    8 }8 r1 Y3 H% s/ n' a%nnn = 0.6745 * s1sqrt
    9 l! a. c" y/ N+ E) s%Cval  C检验值" _3 M- ~* b# {% x( Q
    . C1 |3 k, y0 V8 L
    k5 = 0;
      m5 W' l6 v, X! q5 J/ f' Gpnum = 0 ;. h7 c1 N! z4 z' u1 R9 a( W! o
    for y5 = x
    ; I* f  W( ^+ W  `+ J! U. p    k5 = k5 + 1;
    " u9 |; ^3 \1 M5 l5 I2 D    if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    $ ~( q% l9 X/ n( z% [/ ^        pnum = pnum + 1;
    - F: H" f; ]# C# c: y        %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     % m7 I8 m0 C. Y0 M* q& j' ^& M* D
        else$ m# u. w. x% R
        end* Z" K* j( Z4 u$ a; D0 s9 \9 [( j$ U
    end: V' |& A3 _, D9 W' O& f3 _5 X1 K
    pval = pnum ./ sizexd2;
    % J$ q5 ]5 B. _7 [" R+ jpval6 X, d; j; w3 t+ l0 }
    %p检验值4 O% O5 A( y) M6 G

    ' Z* v; d# m- ]% ]# Q%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
    4 K* [9 m  z  e! t& _不错,好东西
    * j: Z* j- x* @0 P/ ~9 y, b5 \! }
    嘿嘿,大家一起加油啊~
    $ ]% c  r1 C) ^* _- T1 `! t
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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 ; e2 [+ y5 j! f  W3 p
    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??
    6 r! F% {1 s) i
    此问题已解决,详见如下:
    * z+ l, ~' @8 p4 S% ?. d+ cif p>0.95 & c<0.35
    . p' S  U8 G9 L0 }) Q    disp('The model is good,and the forecast is:'),
    7 V7 U" g  m! ^5 M    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    ' K' U- l: j5 g" u6 Zelseif p>0.85 & c<0.5
    2 T0 N! Y0 @+ r5 z4 C- r9 \    disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),+ R# C1 O; @) [# c# O
        disp(Hatx0(length(x0)+T))" K+ A+ o+ j% {6 y2 [9 _8 k4 Y5 b
    elseif p>0.70 & c<0.65
    / u) t7 `! y7 A  ]' L9 \    disp('The model is not good,and the forecast is:'),! ]% O% w% @; U" y
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    0 q5 a  j! a* Q4 A( delse p<=0.70 & c>0.65% l$ [( P- Q9 t- @$ ^3 @
        disp('The model is bad,and try again')
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