在线时间 37 小时 最后登录 2012-9-10 注册时间 2011-12-5 听众数 5 收听数 0 能力 0 分 体力 460 点 威望 0 点 阅读权限 30 积分 188 相册 0 日志 3 记录 0 帖子 100 主题 7 精华 0 分享 3 好友 8
升级 44%
TA的每日心情 开心 2012-9-10 21:57
签到天数: 53 天
[LV.5]常住居民I
& 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 C function 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# j k=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& x end9 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) R z2 = z1';
0 b+ ~; Z6 v) K z3 = 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* o au = au0';
. s3 x8 V. |2 |. ] %B,au0,au
( s2 `- I4 c3 I# u: i9 w) |* i
6 ~. Q! H# p, H0 d afor = au(1);
- P: L! ^, L& h7 t/ b6 ~4 p ufor = 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/ C estr = 'exp';
7 _+ b) P5 r Y, W tstr = '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 I strcat(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" y z4 = ones(1,sizeze1)';
4 z% q7 T4 R- I1 ^( E$ P1 l G=[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 R Aval = 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- D strcat(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 x end3 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& F 5 l/ |% e" N# i$ V
( j6 _% b7 ~" U7 H1 l1 @5 a for k4=1:nfinal
% k" N4 P# O) T1 p0 D+ z/ R x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
3 R e# ?( m5 M2 Y end
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) g err1avg = 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" V Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);
5 O* {3 V# {4 M2 l1 u Cval* 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+ [& X for 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- b end2 ]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 u 8 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