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[问题求助] 灰色预测Matlab 程序

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kelimasa        

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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

    " d, s% \: H6 J( \2 K标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴 ; j% Q/ g  }1 {; C: `! m1 u
    5 }- V0 k: y& V# b5 U! ?+ R1 e
    %by allen @ 红嘴海鸥
    ' X' c4 Y/ T1 g% S/ y; U%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
    & ]# c9 f: i# a, Q
    ( Y" a* l. h) c4 m3 R, \%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; S' m+ \% N/ W) {" u) d

    9 d1 l# ~" W& ], T%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
    , V& {4 N# D, t2 o# t+ U! J. v6 i7 B& v$ I
    %二次拟合预测GM(1,1)模型& c3 ^5 [+ o6 c5 b# ?2 B3 ~7 H
    function  gmcal=gm1(x)6 c  z3 {+ W( ~  Z
    sizexd2 = size(x,2);3 u1 |/ \/ I, Y1 Z* L  m/ Q* ?
    %求数组长度
    $ k: |" B* A8 Q" A2 v
    $ G2 |, f9 @1 F) o. C: vk=0;5 _/ R. s- }. k
    for y1=x; v4 \5 m* @4 T: n
        k=k+1;( Y$ f5 W( _8 c# J- m
        if k>1
    + r2 j0 C2 T# g/ u6 M        x1(k)=x1(k-1)+x(k);1 G' d! `. t" Z# c
            %累加生成* o$ R- m* n: {/ z. }6 E% ?
            z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   
    + L( z: h/ B9 v+ O        %z1维数减1,用于计算B
    1 @# r" n( m  Y- d8 X        yn1(k-1)=x(k);
    % c! h- X2 p! Y( b  _' b, c    else
    # O1 {: A4 X* @! q% J        x1(k)=x(k);3 I7 U8 H. m4 f1 L! }
        end
    7 e3 b( m" W: {7 D9 Yend
    4 d0 j' N# _' j$ Y0 G" m%x1,z1,k,yn1
    % W* Y( l- \1 v2 n! P8 @2 K" Y. t7 F# q  r
    sizez1=size(z1,2);! E# n7 T  t! `" h# ?4 v; n1 F' p
    %size(yn1);
    ) W* @3 ^/ y6 x2 R! T& Oz2 = z1';
    ! c7 Q) J5 U+ T0 Vz3 = ones(1,sizez1)';; [2 |3 U) E" R7 A- X' ]

    ; R+ [" [) D, U  F' j2 ]/ F2 }! lYN = yn1';   %转置2 t( B" v- G+ G+ Z' Y5 ^
    %YN0 b/ G% j& v$ d

    & u% d* r0 T! R- KB=[z2 z3];
    * C7 w3 i0 t- h$ _$ hau0=inv(B'*B)*B'*YN;: f$ F5 w" [- f' }
    au = au0';  p5 l& ]: [3 _! Q7 i/ U. Z5 K
    %B,au0,au& r( t8 m4 ?; `3 o" V
    " z0 c, `8 t2 D, T9 f: @8 G: M* `
    afor = au(1);
    . M( V2 X: S: K  }+ g2 C$ o% @- ?ufor = au(2);' X! k! O3 M% P* t4 b% v0 A
    ua = au(2)./au(1);
    9 N; \/ k. E# D' J" f/ D%afor,ufor,ua
    + v) x- p( [% G7 o) e, |4 Y%输出预测的  a u 和 u/a的值% C% r, c# d8 l5 ^
    4 d. S7 C% o% E& D/ n* N1 ^7 }
    constant1 = x(1)-ua;6 f6 N% A+ N- K) p. V( ~$ t) |
    afor1 = -afor;
    - i4 f+ ?. ~( \. l1 I; g, B3 ax1t1 = 'x1(t+1)';+ D# _! c9 R$ ?9 g4 W
    estr = 'exp';
    6 c( {; W  u7 ]* D6 [  \tstr = 't';! t7 I. I* Z1 R7 R+ l5 R/ K$ X
    leftbra = '(';
      E2 q9 M) S" `rightbra = ')';; A5 `& U( U+ {7 c3 ~2 x
    %constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra" I+ \$ p% D- F' T% m% I9 d; S

    9 K4 \, G$ g4 tstrcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)
    1 p+ K" z% v3 z- f6 ~  d# Q* G%输出时间响应方程
    , Z% k& p! k/ k/ N) w2 s
    % c6 ~, ?! f; q- u1 M%******************************************************1 M. w( U8 I3 N/ D% |
    %二次拟合
    * Z  F( I( O4 f9 \5 G$ ^8 a; i- g. Q
    k2 = 0;: L6 H. B$ v2 _
    for y2 = x1
    ) p0 w0 a2 u  }) I8 H    k2 = k2 + 1;" V  T" Q9 C/ D- d/ u
        if k2 > k  ' I. Y: b+ i# u6 B7 j
        else" Z+ X' a8 P0 \5 E
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  
    0 J1 k/ m  [8 Q( D2 I( l    end
    ) ]9 u7 C6 X  E) V) L' Q3 uend- |: C3 g& I0 a1 b' z  p
    %ze1
    2 b; G8 t' P6 f- {+ K) r( b2 V) F& H0 K. ~+ [0 [0 |
    sizeze1 = size(ze1,2);
    0 O# n4 j7 c- F6 F& [* {z4 = ones(1,sizeze1)';2 [1 ?1 F' Q3 o9 M5 `
    G=[ze1' z4];
    ! y( J+ L% N' I" O, q, tX1 = x1';/ V$ m1 a' d: E& F3 j: k3 f' P/ r. P
    au20=inv(G'*G)*G'*X1;
    1 e: r3 }" U3 O; ~% v, n  nau2 = au20';
    4 t) f# W1 k$ b+ f' m9 M3 g  c, O%z4,X1,G,au20
    , K4 K7 L3 F2 D2 R6 E9 O6 o$ K. a0 `0 W
    Aval = au2(1);
    ) z/ ]  W% H' mBval = au2(2);
    " d5 I; r, u7 g%Aval,Bval
    ) [* O$ z. z  [( {# q; b  E%输出预测的  A,B的值# A9 u0 G8 D7 G

    . V8 `$ `' [  d/ y/ E" Hstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)
    3 x6 [, y8 t8 c1 ]/ @  R& n%输出时间响应方程
    + F& A: d' z8 u9 o9 t
    9 \$ N  b$ Q: e, v9 K: ~+ pnfinal = sizexd2-1 + 1;. n$ K  C2 p5 h+ Z5 y: y
    %决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入: F' \3 f) r! U- p

    ) L1 V0 W6 `, H7 d# c%nfinal = sizexd2 - 1 + 1;
    , O# m# H# C: w, ~9 O% H4 X; K3 b%预测的步骤数 1  x% s' d# C& ]: b& Q) B1 F! H
    # z* s* N* L. n3 S/ k* f2 b+ q
    for  k3=1:nfinal
    & \% v5 S! S) g3 c    x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;6 Q) Y! p+ \4 H' M2 z9 l
    end( O6 s4 D* |; y5 j+ g
    %x3fcast+ i% P. W$ M; X- d9 o
    %一次拟合累加值: g7 F3 _9 q- J9 R$ U7 z5 p9 b

    # j6 x- w) U& G2 `for  k31=nfinal:-1:09 [$ Z# r6 Y  ]
        if k31>1# T2 c9 `* t, A% `- v: ?
            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);% b0 c0 s1 ~$ c! z
        else/ x, [; H1 Z" H- I. ?& e
            if k31>0
    ) b! }3 w  w( B! Y2 i            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);% N( y7 D! H# |: U5 o
            else( I; C9 H% l; B6 p4 q# Q/ [: F
                x31fcast(k31+1) = x(1);
    : H6 q3 I. M; A* z' a        end8 W. v& ?7 f4 V$ T4 @2 Y+ f
        end# `6 \* n( g, n) Y5 w
       
    * a) y! s4 g9 q) iend
    0 c8 c- y2 B2 y5 ]/ V4 _x31fcast
    ' w" W8 W4 l4 S4 s9 Z. i$ g( V%一次拟合预测值; \# i. d9 C+ F9 {8 Z1 P

    9 {" u# j1 z9 \" }4 H8 E( [' p) Z) v* w3 f" G$ T
    for  k4=1:nfinal
    9 s1 L6 G- s1 w7 C    x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;) c$ y0 K: b8 g  ~) N
    end
    / Z3 \4 v7 i& l# G, \. S8 H%x4fcast4 a  ^2 Q8 P$ U: W. r! f3 e

    & l% Z* {2 \5 q- y7 t" vfor  k41=nfinal:-1:0
    + O( X. w  t% f7 m2 n! R/ F7 b( ^    if k41>1
    4 Q1 _% t0 k1 d( d7 L        x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);7 S7 [) c" |! d; _" D% w8 M3 _
        else( K/ v" _) g. e3 C0 ?
            if k41>0
    $ j2 f2 ^" U0 l+ `" }: F7 v- L! K            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);
    ! @; S6 i5 \& b4 k; L        else
    2 g/ G$ W- {1 h7 K            x41fcast(k41+1) = x(1);
    9 v6 l5 }# b$ [6 `$ M) G        end
    1 {: |% z8 x, Q. j+ K    end
    5 m) F: ~1 ~& z9 b, v7 S   9 Z% o1 o! o* ]% o9 T
    end
    & a, G& k" }1 |% p) G. X) `$ U+ xx41fcast,x8 }$ z$ ?# J, _  \9 B3 Z/ }
    %二次拟合预测值& H/ A* |6 F" d

    " u" P. g4 {. c* s- d/ ^%***精度检验p C************//////////////////////////////////) H7 ^/ r- J8 B% V, N  G+ t7 _
    k5 = 0;/ b1 A! A, s/ F: k( X2 @
    for y5 = x8 p/ Y3 ]* l; u1 D6 U1 L
        k5 = k5 + 1;$ q) b: F' i# _0 `/ x+ ?7 ~5 Y1 S
        if k5 > sizexd2  
    4 W- J4 B" A% i5 y& Q( q+ A( n    else$ u8 ^* }" X0 d8 k# ]* Y! @! I
            err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  9 x* H+ X, X( @: [! `. o! t- c; H
        end
    7 o) y/ h. s4 kend  a* a' u% l! K
    %err1
    . N# L  @4 O! S( i) e4 w3 U2 V%绝对误差4 R7 P  s/ N1 q

    6 K+ C8 ]) u+ x+ J
      l0 p( C0 g% l9 axavg = mean(x);4 n- U, W  W( {0 ]1 t
    %xavg1 }* v% q! V# \& j! W2 `+ R
    %x平均值
    % j5 s, C2 j) F. C: |7 G+ G5 Z" Y$ T
    err1avg = mean(err1);
    + D- [# F* ]" ?- K9 H%err1avg
    1 |$ p- L1 J5 P4 o- K" f% i%err1平均值; i. ^& H* o, {' w) U2 U2 i

    ) c; k% _7 i! a9 C+ ]9 Pk5 = 0;
    6 z' G$ {7 y  _# Y4 H* j; i- c! Ws1total = 0 ;
    ' R0 f+ `! D. i. g: y6 h+ ^for y5 = x0 M2 e+ ]" a( H, C7 c8 b$ }
        k5 = k5 + 1;
    3 x; a6 e5 f6 i' a    if k5 > sizexd2  3 J9 A% _) c5 C% R) X, E
        else7 j8 o- W2 M) n
            s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  ; u8 C" S/ }+ X4 B4 z2 P- C: a
        end
    - q' Z2 j- d% e2 n8 tend
    : n. p" T+ D& D1 l9 is1suqare = s1total ./ sizexd2;+ z9 g0 @! j2 Y  \. x) Y
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);7 D/ W) l7 y0 W$ @% w8 `0 o
    %s1suqare,s1sqrt* r+ n5 ^; l  i8 l
    %s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1
    $ s0 `5 n8 h* r9 q% c1 [! t* U6 J" q
    k5 = 0;
    ' i/ G/ C+ ]7 z! f, ~s2total = 0 ;6 _$ s1 H) m5 g0 \8 `6 ~7 u
    for y5 = x+ j, j3 y3 f% ^6 l0 m7 H- H; |
        k5 = k5 + 1;
    5 m, y; v3 j- l4 }4 O    if k5 > sizexd2  9 P8 p* c1 N4 _
        else
    , G- w7 V$ B! U& P        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  
    , h& ~/ ]. p0 ^. m; E2 v" v    end
    ! H' I0 c1 ]0 {. R+ |: }end
    & W% a# `* M+ Cs2suqare = s2total ./ sizexd2;
    2 D5 m" d$ n0 d5 q5 w$ L  U%s2suqare   残差数列err1的方差S2/ X& b; Y; k3 Q! Y: j3 \! j

    " G) J; }# I4 T# M6 E$ g# S/ L/ ICval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);, [) y: N( B, c$ x% i" F
    Cval7 _2 z& h' L+ v* U/ @2 b
    %nnn = 0.6745 * s1sqrt
    / e" r% [: X! X! |* Y7 E, Y%Cval  C检验值  D# {$ J. X, D% i

    3 ^. M/ L' x0 s, b( c6 \# V5 \2 Gk5 = 0;- j2 b1 u: l. ^
    pnum = 0 ;
    & C) x* g1 w# X& u* ]for y5 = x
    9 E/ H  |+ I2 w3 N/ V( @( P    k5 = k5 + 1;5 f2 P9 w/ o5 W) }' b
        if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    6 y1 \4 z4 n. Y: T4 @' M8 w9 M# r        pnum = pnum + 1;
    : D6 R1 g! @/ |        %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     
    3 o9 ]& Y5 a& O! W    else
      E5 @+ {4 |; ^) w5 @/ y    end+ t9 V9 e* E' R3 M4 i0 _- }
    end
    1 ?" {$ P% [0 ^( c, r+ zpval = pnum ./ sizexd2;
    3 _# X* ?& c+ i. [, q- Npval' J7 Q0 T, h7 K3 n
    %p检验值* G. V  b- o9 Y  P( y1 i' V! ^

    ; I; b) g$ Y4 `3 x$ e%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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    ( O* Q6 w; T: K$ M" t不错,好东西

    3 n. |' m; B! w. }2 q4 s( z嘿嘿,大家一起加油啊~* N+ f4 l6 ?0 i5 m6 g/ R
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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
    $ F# ?  Q8 y6 i) F  l& @, I; Q  a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??
    1 d  ~9 l, ^1 K! u) n4 X
    此问题已解决,详见如下:8 w7 f; i# X" q
    if p>0.95 & c<0.35
    7 K# }6 u$ N1 t+ e" ?  c- B3 f: C- r    disp('The model is good,and the forecast is:'),
    ) S0 f: |: q4 R) ^8 D1 x    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    ( u% {. N# [  Y# {7 J8 \elseif p>0.85 & c<0.5
    3 k6 ^+ i. }6 j0 P! l    disp('The model is eligibility,and the forecast is:')," i8 H6 e+ Q/ v4 {- g
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    6 j9 J' p. |# Q7 O, P3 Lelseif p>0.70 & c<0.65
    9 n% ^7 }" }/ @1 S9 S& C% H0 z    disp('The model is not good,and the forecast is:'),) V/ H3 z- @- r* e3 p
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    1 _6 `9 K4 x0 yelse p<=0.70 & c>0.659 x4 r3 e( r4 V' a' ~& K7 Z' p
        disp('The model is bad,and try again')
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