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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
    & J6 `' N1 j2 m: e4 L& L
    标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴
    2 y+ k6 v7 K/ _3 ~, c. O% S. Y" Q# s) F/ U$ B! G
    %by allen @ 红嘴海鸥 * M8 Q; {# f1 t3 L, Q5 r
    %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! {9 Q" s! o' Q' b8 D& ~4 F: N% \4 B8 Q
    $ X6 ]& \1 L* h( @
    %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/ M# C5 ~% S  y

      l  R0 V8 }- h% \2 m%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
    ! O2 |: r3 p" b4 w+ y0 ]; _& X
    ! n3 [- ?9 O/ f7 V+ e' @%二次拟合预测GM(1,1)模型
    0 c! g3 E: {" P5 a9 m: \' d' P5 Cfunction  gmcal=gm1(x)+ H, @2 l  S, \" {+ n) e5 f
    sizexd2 = size(x,2);
    2 r% L% Y. m& T  j2 F% A%求数组长度
    ' g8 M: A3 h) M! `, t! n& d' U/ ^
    & [  b/ t& g, f7 \2 T# jk=0;
    . ~- f/ n; [- D" S0 S" ?for y1=x. t& B2 V8 t6 N7 I6 N& e, L
        k=k+1;
    2 ^# ?; @( F# Q2 j. o) Y  C. K    if k>1
    4 u2 s" n: H' _2 _        x1(k)=x1(k-1)+x(k);
    ; s( y- D$ F1 S' i        %累加生成
    4 J  D, w* U/ t% @8 b) ^: z; G        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   
    " X5 _% F( x! f& r* A        %z1维数减1,用于计算B
    ! f' @, ~/ C# A) _+ K9 O& x- ^        yn1(k-1)=x(k);
    + w; |8 r8 J) c& b" K* Y! e. [" _6 t; {    else. e! p% I, N' u( ?  H+ H& R$ n
            x1(k)=x(k);, K) y. G$ i) v
        end
    ' e7 O: B4 I4 G& xend9 S: Z( s1 ^' f* ~# e
    %x1,z1,k,yn1
    ' t5 g  \5 T1 \9 j2 `8 b$ o, _3 ^( b2 N4 F5 @# P# k
    sizez1=size(z1,2);
    ( D( J  f/ m/ _) r) {/ A" H%size(yn1);
    & @/ q3 I/ G; Q/ e3 z) Rz2 = z1';
    0 b+ ~; Z6 v) Kz3 = ones(1,sizez1)';3 N+ ^  r) d! Z
    * f' y. I7 f+ E" [9 d" T
    YN = yn1';   %转置
    " K, e5 M* G6 y9 ^%YN  n% U" c5 b7 q- e( v, D) Z
    ) [5 h) }9 T: D+ P' S. M: V, t
    B=[z2 z3];3 N3 [; m# y9 D) H, Z! }& b
    au0=inv(B'*B)*B'*YN;
      Q1 k  V/ f* oau = au0';
    . s3 x8 V. |2 |. ]%B,au0,au
    ( s2 `- I4 c3 I# u: i9 w) |* i
    6 ~. Q! H# p, H0 dafor = au(1);
    - P: L! ^, L& h7 t/ b6 ~4 pufor = au(2);
    % m4 I+ L% M" d1 {; g7 v, ?ua = au(2)./au(1);- D  \" s  c2 O! r. e3 x
    %afor,ufor,ua - g8 m+ h6 T# \# `% H/ I2 q
    %输出预测的  a u 和 u/a的值! [- t/ D9 h$ ~& w' h+ Y
    ) q7 h4 Y* X' u" x! q/ _1 h) E" P
    constant1 = x(1)-ua;
      t5 [" Q4 }' ]afor1 = -afor;4 q2 w0 B) i; n" |) [, ?
    x1t1 = 'x1(t+1)';
    7 Y- e, r; s/ Cestr = 'exp';
    7 _+ b) P5 r  Y, Wtstr = 't';
    ; d8 @& ?- ?& v+ C2 N) |leftbra = '(';1 |" j$ B# k4 B' \4 {
    rightbra = ')';' E7 ~0 k1 r0 |" @$ h8 v
    %constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra
    : T+ D1 u+ l) A4 g, N. @
    # C$ z; w1 ]- S0 \8 [+ P0 Istrcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)
    $ u5 m3 _' n/ F; p7 C2 @$ K9 v) r%输出时间响应方程0 A+ K* F; P2 F) p: j# M
    0 h3 ?7 ]+ _  {/ M' \: d  l
    %******************************************************
    " V" n( \4 U: u1 y6 |6 I%二次拟合
    ) O" k! d- {1 \, Z
    ! o* t0 ?9 ?8 N: _8 }$ d# ]k2 = 0;
    # h2 O+ Z' O/ q' B" p- V! |for y2 = x1
    8 a; [7 H" X+ V7 Z: ~7 P    k2 = k2 + 1;2 S, k" F$ a7 q5 z7 W
        if k2 > k  
    / @# @7 D! d9 I# ^& q. w4 E5 ]6 I    else
    2 l. B7 L( e3 @. Z  s0 X        ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  
    0 k( |- G8 O  Z- N/ m! z* Y    end+ r9 n+ k9 |, v& |# n4 y
    end
    - f% H3 h$ ~9 [9 `%ze1
    % r; I* F  D4 y( o5 ^5 u% p. ?6 {* h8 h* h2 r/ q# Z$ r2 Z) p
    sizeze1 = size(ze1,2);
    ' `0 i  ]  m: O0 p! Y, R" yz4 = ones(1,sizeze1)';
    4 z% q7 T4 R- I1 ^( E$ P1 lG=[ze1' z4];
    ; t6 `5 Y+ Y* J; y" s9 Y, }X1 = x1';
    3 g  o& @( T/ m% C) [0 T+ L  @au20=inv(G'*G)*G'*X1;' v  X* ~, Q& Y' H8 L
    au2 = au20';
    ; t+ A3 H- o) q0 i) |. X%z4,X1,G,au20' Y$ Y* D$ \( Y  F% E9 x

    : k! h- Z0 n1 ~. V6 RAval = au2(1);& ]$ \7 |+ \. F1 q/ W6 A. [! v
    Bval = au2(2);
    * [2 J* I7 Y( [! c%Aval,Bval* N8 R( U% T* C! `
    %输出预测的  A,B的值
    # ^  U3 h, h0 P+ N% o6 m4 ~) d2 c
    & C& w' B6 q& E) v- Dstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)
    $ B5 ^( g% B5 }4 q/ `8 O%输出时间响应方程
    % ]: c1 c0 x1 L6 x; y: ^# D- r; Z2 E8 \0 ^
    nfinal = sizexd2-1 + 1;; L. [" F. ^7 q0 a+ X7 v+ i
    %决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入, U, a; L4 J& H
    6 k$ F8 g5 m+ r6 f
    %nfinal = sizexd2 - 1 + 1;- U3 i) q9 U7 Y. K9 p4 L  j9 H3 D$ k
    %预测的步骤数 1
    ) w$ {/ L2 x5 f7 o4 t; x$ o* D! `! c5 t2 M3 O+ m
    for  k3=1:nfinal* k9 D6 j1 N9 M  _  S8 @
        x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;9 ^7 l* c# E! M5 P0 ~
    end% i$ S# K" y+ E; E
    %x3fcast/ i- n+ G4 L) X
    %一次拟合累加值" q: F8 T1 B, k" ]6 \8 V) B# a0 c
    & K+ \% j& `* h; @
    for  k31=nfinal:-1:0
    9 E* M3 y8 E, G' _4 B* x    if k31>1
    3 |" L' ^. Q2 F4 e# g$ p        x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);& a' G* q1 A0 K  J$ v$ m
        else
    . d1 m2 V, Q/ j# u        if k31>0' t! A5 x. i) }( d# v6 w
                x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);, e7 j0 H4 W4 {4 \6 e  W
            else; n# G, K7 A$ m
                x31fcast(k31+1) = x(1);
    7 m9 a/ L) {( E& f9 m, U% h  W3 i* `# D        end
    & o, ^1 x$ B* [. C/ F% n    end# l5 _: x4 ~6 O3 s5 O
       
    3 r+ f+ o$ a1 xend3 t* P# G& w+ C. h1 {
    x31fcast
    / L, _- Y, p4 c# j/ z%一次拟合预测值
    " j2 j. d7 j" [" I5 I& F5 l/ |% e" N# i$ V

    ( j6 _% b7 ~" U7 H1 l1 @5 afor  k4=1:nfinal
    % k" N4 P# O) T1 p0 D+ z/ R    x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
    3 R  e# ?( m5 M2 Yend
    2 g  C: M* Y) ?" ^9 o5 E%x4fcast
    / S3 J) Q8 G2 X$ D1 H5 W
    9 I0 S  [- @. h9 a* }for  k41=nfinal:-1:0" F  ~7 z9 e8 c- Z
        if k41>1  v( J3 X5 e- y# ]/ i
            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);
      i# D5 K6 j& F3 O0 I. j9 G    else
    # v+ r6 y1 ]% L. t+ H: M        if k41>0
    , M8 z* ?2 m6 k- H$ V& |            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);$ C% M! _, l" A3 G9 w2 }5 v
            else
    7 B, g& _4 I0 y- g& ]: d1 A, s  d            x41fcast(k41+1) = x(1);
      p! ^& M% s: H( z" q, O) J) ^6 g        end
    % l: t6 I7 z9 K  h+ I5 n9 l( S    end) P% h& \! E- n: e
       
      M/ l7 @# r1 _end2 ^: g" d) S! v$ F
    x41fcast,x% T( [/ _. g8 f1 y
    %二次拟合预测值6 [" Z* g) r0 t1 F$ p
    ) k! o; a# h4 u) Z! l$ f8 N
    %***精度检验p C************//////////////////////////////////, k4 l1 _. q9 d
    k5 = 0;1 V: |: c  w3 k8 V: r# ~, @
    for y5 = x
    . |2 |" y  E1 [" n9 ~    k5 = k5 + 1;& P2 L2 w4 a# g: Q- E$ f
        if k5 > sizexd2  
    ' s% K# T7 l" q" l    else0 \3 C4 ~2 r+ ^+ S7 N
            err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  7 \5 P! t5 i) Z: a
        end2 b1 s  f" S' W2 A+ ^% ?
    end
    ; t. b4 F1 S$ k" `( ^%err1
    ( S7 p$ e+ ^9 t%绝对误差
    7 ?; I- W1 F1 S+ D6 J/ G8 E7 C& M! }: m' U, J  k
    4 [( k- H; j% A+ S- I: Y& A; [6 @
    xavg = mean(x);3 [, ?/ R2 C' }
    %xavg
    8 h+ V5 a. j% ?2 |& b& U& O%x平均值
    4 @: q- {7 x) `8 Z) q6 c2 v3 g
    9 O/ L: T/ p8 l% p' P$ F) gerr1avg = mean(err1);
    , w3 a, a5 |, P- f%err1avg# B5 R7 [. ]/ k" }0 R( C+ t0 j
    %err1平均值+ D+ C4 A; s4 w! I; x
    ( [( l5 R3 X+ p* {# J
    k5 = 0;$ a' ^( F) P( e4 e7 o( S
    s1total = 0 ;$ o# K7 [# E6 R7 S2 l
    for y5 = x5 i/ t: ^: _+ ?: o: `  \) B
        k5 = k5 + 1;, b, p; g9 @: v" J% B9 _
        if k5 > sizexd2  - B& q/ |- P' _- n1 G
        else
    7 Q( ^  h, B' [        s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  9 a" C4 @0 ~% x
        end: Z5 w# D0 R/ e' t# s
    end7 e& ?6 t- F$ c' I3 I! t
    s1suqare = s1total ./ sizexd2;9 j) w; ]# I" i; K
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);+ U; ?2 n: q$ X& ^- r
    %s1suqare,s1sqrt8 l& ~! T% [' F8 r6 z) o0 S6 i
    %s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1, m7 \/ ^6 k' R8 d; x: O
      {( r* ]2 C1 V! A1 T
    k5 = 0;( N2 `" S$ n* W) p# E
    s2total = 0 ;, t3 Y$ b- c3 X  L) h; C" l
    for y5 = x0 Q- r: |0 u7 n. H1 `. Y! b+ c, a, C! M
        k5 = k5 + 1;
    6 g, O2 ?9 f4 o; x/ T    if k5 > sizexd2  . Q% i/ p1 N' G' ^9 t" w
        else: ^& a4 W7 f3 ?, _- K
            s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  & w4 a% q5 k: x. ?9 [
        end
    8 ]5 n# t0 W  Y8 y  Q2 Y6 `. |end4 k  r( u& }% C
    s2suqare = s2total ./ sizexd2;
    2 `. {* P8 B/ c- p1 t+ c%s2suqare   残差数列err1的方差S2! w2 p0 b! [0 ^  N! X# o

    : G; t' e4 ^& C) T9 Z& m' z) v" VCval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);
    5 O* {3 V# {4 M2 l1 uCval* F3 _+ a$ `6 `0 p  ^
    %nnn = 0.6745 * s1sqrt/ D( {. s7 F# X4 l' z
    %Cval  C检验值
    * O0 F. t7 y4 M+ e  }0 t0 g* Z% I/ W1 R' l# n  U8 p+ ^% w) @; O4 s
    k5 = 0;5 [6 O$ v' ?" i% q6 e
    pnum = 0 ;
    9 w' V( h2 A% b* v- k+ [& Xfor y5 = x1 y. q% v; d. b8 X8 C" A: J
        k5 = k5 + 1;1 d( K7 ~+ A+ R+ a( h* ]- s& u
        if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    # _. R# o" H9 Y1 x; q% |' g/ d        pnum = pnum + 1;2 |: F( B0 F$ e/ |# b; s
            %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )       v9 B/ T$ ~2 Z! C
        else. X( r7 }9 r# l# b8 a
        end
    4 ^4 P. J) z; p# h! I$ q- bend2 ]6 ]" H! _1 M2 _# z  k
    pval = pnum ./ sizexd2;
    ) u. ^" E7 u" T; [pval- @) F. O1 c! ?# g' Z: q0 _
    %p检验值
    4 Q8 f( J5 @; y2 y3 u8 d6 t6 k0 p8 }- d/ Z2 o, u: S
    %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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    zgtjdxlhz  matlab在数学建模中的应用书中有更简便的代码  发表于 2013-1-27 23:09
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    厚积薄发 发表于 2011-12-15 09:38
    ; w! ?1 G% t! q/ q& j不错,好东西
    . j8 [, ]1 B. e
    嘿嘿,大家一起加油啊~9 N! O$ [3 l4 t+ J
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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 2 Q- J, f3 ~. G6 }: X
    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 a: J% V% D' I
    此问题已解决,详见如下:6 d" G3 t3 U6 G1 a+ t0 P
    if p>0.95 & c<0.350 U3 s; I" [7 m. y8 }' U
        disp('The model is good,and the forecast is:'),+ _+ A) l9 C0 q% x; \! G
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    5 |: {  C- E! f: M7 [7 }' ?elseif p>0.85 & c<0.5
    2 ]  [+ s/ K: a: x0 @    disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),7 k( w9 E1 W7 S% C
        disp(Hatx0(length(x0)+T))+ `/ ^6 J6 ?& `7 T3 Y
    elseif p>0.70 & c<0.65$ _/ b' [6 Q" w' I2 k& Q4 X
        disp('The model is not good,and the forecast is:'),( L& K/ N+ ^/ s) t8 a3 i
        disp(Hatx0(length(x0)+T))' ~4 f* `4 V2 S- f) L
    else p<=0.70 & c>0.658 a& I8 R: F* p: z: h
        disp('The model is bad,and try again')
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