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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

    ' U4 A% Y/ n3 X4 {0 w标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴 4 \2 g; i0 i! V. ^

    0 t2 c0 Y7 p# W0 j  o( M%by allen @ 红嘴海鸥
      J$ m5 ?- R( J: Y9 ~%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
    3 I5 e7 Z4 d, t$ \( |5 V  y5 L* f
    9 ]$ E) Y/ `* ?* v4 N3 w4 Q+ X( h1 L& v%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/ P( K3 b  K- t5 M
    3 a1 w2 d) k3 N, T; O6 N# J! B
    %x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
    6 i; ]2 s: t* K: h+ \' m
    2 J2 i3 _; ^- d* d0 r%二次拟合预测GM(1,1)模型
    7 w+ Z' o3 C- b# b# Vfunction  gmcal=gm1(x)
    8 [: T9 Y" v7 d9 g; _. x2 J$ {  zsizexd2 = size(x,2);
    * G$ ^" ^  K0 _- b%求数组长度' q! d% _( U& c0 N+ q5 i

    9 w% @, t7 ~' K% M* qk=0;
    # Z$ T7 N" h- J4 O& g+ P) G: p  Rfor y1=x) a& z2 [' A$ d8 J! c4 E
        k=k+1;
    ) c6 C. `/ d# d. F' R$ W, T$ D6 a% }    if k>1! O) i; C& j( {& i7 g, U
            x1(k)=x1(k-1)+x(k);8 ^& n0 [) b) t, e: \9 B7 ^
            %累加生成
    8 j% Y/ {: [% C        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   
    5 A8 r7 Y, {0 O+ ~1 s4 L3 Y6 }& ~) y        %z1维数减1,用于计算B/ h+ ~3 m4 n3 k' V
            yn1(k-1)=x(k);
    . {+ N! f2 D( H) Z  S1 d    else- A6 Y) W% u8 K/ E5 Y
            x1(k)=x(k);" @& ?  u! U2 D; Y
        end
    4 ~) ^3 \$ b' E$ q; C2 |# pend
    ; A! e2 T1 _0 X  Y%x1,z1,k,yn1* A. _/ E4 [. [# s7 v. q
    8 p/ o$ x' Y! u) i- e1 m( I# ?8 [
    sizez1=size(z1,2);5 \: x, I, a: ?! R& i3 H2 F
    %size(yn1);) R3 n- n8 ?* c( ^5 w
    z2 = z1';
    ' _; u0 ~1 f9 @! M4 }) }z3 = ones(1,sizez1)';
    . V& g3 s" t: E3 s. k( e$ X- Z  o; S! [8 |- B/ s) `
    YN = yn1';   %转置
    ! s3 j6 N7 L; |%YN8 J1 [6 o, s7 z& J$ _

    6 b: e( c2 D2 s# C' I# P  S0 r( JB=[z2 z3];
    1 b9 Z2 }5 D: U" p) x* T  l+ V7 Pau0=inv(B'*B)*B'*YN;: ~: V) B3 t$ |+ {* h$ t) R+ t
    au = au0';
    ) [- ~* c/ V; r; {( p. G. {+ P%B,au0,au
    / q2 B8 L' {: e" ^5 }' T8 g5 P! x6 b
    afor = au(1);
    # H6 j2 h1 X0 \. F; }ufor = au(2);
    & }% C) \2 l: b; m! h) Hua = au(2)./au(1);% d% u2 C) V. N0 A1 x
    %afor,ufor,ua , F5 ]7 B  ]; [9 R! r, ^
    %输出预测的  a u 和 u/a的值9 B) a! L+ T/ H& G7 [2 u

    ( z5 L9 G9 K5 J7 ~% C1 h! O2 w% O9 G% rconstant1 = x(1)-ua;5 N( g' f' r, q- e9 ?
    afor1 = -afor;
      ~8 l6 [- E8 t" C. N* l" |5 ?) [( ?x1t1 = 'x1(t+1)';
    4 @& I" j( C: |' w0 V0 ^; Qestr = 'exp';
    5 {8 l" Z, t) t2 Ststr = 't';
    2 v& G8 Z2 f$ J) {) r6 Z) _leftbra = '(';# T4 D$ D' }( y6 B, w" P  L0 A
    rightbra = ')';
    / a  ]- A9 U. V$ h" N# g%constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra
    * @" B8 m( \7 S3 g& G) D
    8 g4 b* ^) b3 a. i0 E$ M! o, y  |strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)2 g$ |' _5 z5 O  |
    %输出时间响应方程
    4 |4 g% }  T5 G. T
    1 c5 ~5 G4 i2 y%******************************************************
    - O9 @8 q2 r0 \. Z%二次拟合6 y$ F$ @& T. S0 X+ Z7 n7 C

    : d3 x, z3 b7 ~$ Tk2 = 0;* B9 A  v. @8 s  \- c
    for y2 = x1! X5 s% R  M" f/ S6 T, d
        k2 = k2 + 1;
    " O: k/ K4 E# _0 R. f( S    if k2 > k  
    / w7 ]: S) J) j. G- g    else+ H. N& \0 B7 E' A
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  ) P: ^2 Y+ H$ C9 m
        end1 O* ~3 h8 l0 G
    end
    + ~- R# r8 R- Y9 d4 m! S%ze1
    ' e. n% j" g- v; ?
    . S$ w/ N4 E4 M9 X% Isizeze1 = size(ze1,2);) U6 d  D& N: c% g& Z% S
    z4 = ones(1,sizeze1)';
    % ?  K' E- X% K3 |  _G=[ze1' z4];
    ( t* |& ~& q! [/ _; s! s  kX1 = x1';; N! c# I6 V) @. C5 n4 D
    au20=inv(G'*G)*G'*X1;7 E0 T  B# q" o- }6 w0 q- O% u
    au2 = au20';
    4 u* b! B+ [1 z# f9 f6 |%z4,X1,G,au20  H- K# ^7 z8 u* S/ o7 ^

    5 r: ?9 e' Y  W- \: T% mAval = au2(1);
    ) E7 o# t4 r2 p- gBval = au2(2);! F  I. C! X8 i9 Y' ]
    %Aval,Bval" o) [0 N# \& U9 ]
    %输出预测的  A,B的值
    + H4 O$ p. e5 |# x$ |1 J) f5 J! P% J9 S9 {/ U: O7 L
    strcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)
    . b! j# e. R& T%输出时间响应方程
    " R7 I: _1 z% P5 m- z
    0 Z2 T0 J. D, q% qnfinal = sizexd2-1 + 1;2 O3 C$ S3 g" g! S$ {5 E
    %决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入
    : i6 ^4 h- l5 @
    ' V9 b# k4 d# h( l. m%nfinal = sizexd2 - 1 + 1;
    . F2 {. I1 I; D- U6 l%预测的步骤数 1- H+ E- b. p5 {3 v) v
    8 O, H7 y+ Y% w) d1 ?
    for  k3=1:nfinal
    # ?7 j. R  T$ f    x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;
    , J6 p  Y! X* i: D9 W% Nend$ \& {5 I# F: U- S5 y; F1 Q
    %x3fcast) p/ ?" _9 E! m: u" t! e1 Y
    %一次拟合累加值* m9 z7 L; [/ \; G" o
      ]3 I& `0 \$ r3 K  z
    for  k31=nfinal:-1:0, F& n% p/ l5 f& \1 c5 ]2 C2 Y
        if k31>1  T" i% B6 X$ [
            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);9 t& C4 c1 g: N. D
        else4 O5 ?- S4 F, h5 L+ ^/ D. [
            if k31>0
    % }% w) z$ m# P) b            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);
    0 y5 U4 `( q  E. P& R        else
    ; ~2 `- `/ j5 Q6 R            x31fcast(k31+1) = x(1);8 W$ ~8 o& E, p- T' O# C5 c# g
            end& F- s! `5 }2 `; h/ w' u  |2 O
        end  t0 s$ Z) |8 x, P* B
       8 t3 `* @& N' x' h0 L( R
    end
    * {5 ?! e: g) N0 a9 q7 {! h3 G' Y( jx31fcast* \+ l% u. G! y8 R) {
    %一次拟合预测值
    + J+ F% N7 g# L$ B& @/ H' V1 ~5 {. `( o! n

    " [& B7 ?$ G- x  F/ m0 [for  k4=1:nfinal8 `+ v. w* C# X" @
        x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;1 h# m+ _7 `. [8 u
    end2 p6 _" k4 f  @2 T- j
    %x4fcast) i: d; L5 P& ?5 _& l' r* ]# a& }
    ) r0 V( ?! w$ b
    for  k41=nfinal:-1:0
    + }$ [; E, }+ t3 R2 G& j    if k41>1
    # C. M$ E+ O! U% k% e4 D; J        x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);1 m5 _6 p$ Y! l% ], O. C. T" w' s
        else
    + l8 @3 {" r: n$ R! r! v' [2 _        if k41>0
    9 Y/ W1 g6 t1 c" U( b$ Q2 L            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);' A; p4 A0 U* k$ G) M: R! s
            else2 A- r4 z0 A2 c0 w3 Y/ @
                x41fcast(k41+1) = x(1);; m- ~" |/ f: t& e
            end: a7 J; z# T$ w; y
        end
    * e$ l4 _' [% E3 G, g2 G& z) F   ( |- i5 H& @5 l
    end5 c7 Q7 x8 m+ c# H1 R5 I8 m
    x41fcast,x7 X3 @4 O: z  }
    %二次拟合预测值
    0 ?8 q' S$ P, `4 u+ A2 }+ ~, @# {# s8 x+ ]  p8 {
    %***精度检验p C************//////////////////////////////////6 \% J; |! a( H. y" j. V* m
    k5 = 0;3 P0 Q) K# m2 c$ w+ Q$ K
    for y5 = x& f7 I9 ^: h9 p) u8 H9 R
        k5 = k5 + 1;+ U8 S8 z3 R2 E: q
        if k5 > sizexd2  
    / B+ a  \! Q' y$ `$ W& E    else
    % q6 A4 E- O" x$ t% T7 c( k        err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  " t" _1 ^5 o0 u7 H
        end+ L4 K, K( B0 W( l0 M7 p
    end, ?: z$ j3 N* v% i/ N
    %err18 {# `3 M1 T6 D' m8 v
    %绝对误差
    0 ^- z- J6 H) Z2 d. Y! A  g0 ?: L- v( v% {9 {# w
    / \. k8 S, V% V- o+ K. Y$ E
    xavg = mean(x);
    & [6 f6 F( _) n# w2 K' g2 \%xavg9 O% q0 ?" r6 H5 S3 B! E
    %x平均值* S0 L7 @5 |. k

    7 a+ L% k2 a0 i0 K8 d1 gerr1avg = mean(err1);
    8 q4 @, \" G( ~6 y7 G9 J%err1avg' d8 f6 o, l# a8 V9 e+ ]
    %err1平均值
    6 b8 |: j- }6 |! o# q9 M
    ) F2 q) o3 A/ T! c- ~k5 = 0;- j) ~6 k8 P& y$ |, P# `- r' C0 s" c3 Q
    s1total = 0 ;
    $ P' }' }, `) I+ q" Zfor y5 = x# Q0 M2 l* I/ [+ ]' s5 V
        k5 = k5 + 1;; B5 @, b: R0 F; f( \" z/ ?& B2 H0 s6 o
        if k5 > sizexd2  - z1 o5 f6 z0 i0 l' @; s2 \
        else% }, C! k; ~) ^0 v4 u1 [" P
            s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  2 v, D( {, N% |& i8 W0 {
        end6 r/ P- D# [- G8 H* T. `
    end( T$ @) i) l- I  H6 V* J
    s1suqare = s1total ./ sizexd2;! q1 K( m* c( [/ S. w; b$ K$ {
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);
    : @9 C$ B% s2 Y/ Z, [8 |( V%s1suqare,s1sqrt
    : }4 g. p9 a. d! }8 f+ ^%s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S17 ~; u/ p9 M- X: j( B3 P, c
    3 k" O0 W* E, \2 y
    k5 = 0;; h3 }8 ^5 T8 x; K/ H$ E. ^
    s2total = 0 ;& d% O& x2 j1 Z8 b' U' j
    for y5 = x
    6 ~+ I3 U( k) J3 W    k5 = k5 + 1;/ b9 X, q# T% q" O4 @3 r
        if k5 > sizexd2  
    9 f3 {9 g( P/ v: g, ?    else
    % u* f% X: y% H        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  + R0 ]2 s6 I4 p& ^4 K
        end
    ) `8 \3 Y( K5 uend! a& Z: p+ I) f7 e
    s2suqare = s2total ./ sizexd2;" o; Z% [1 N" n: r1 l% D
    %s2suqare   残差数列err1的方差S2
    . v3 b. ?: g" R: n0 |0 o9 r
    ( R/ A& D+ {. R" I# T% |8 LCval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);( V& ?1 ~9 W8 J( _. L5 V
    Cval. r/ N# p0 U! i: k
    %nnn = 0.6745 * s1sqrt
    9 c6 I7 G1 }$ I- _* o6 R2 e+ v%Cval  C检验值
    # c3 E$ v- n- t/ q4 _8 Q) c3 Z) L9 B2 x
    k5 = 0;
    - f) m3 Q% ]# i' hpnum = 0 ;
      q; x, J3 k- A# S% [" O  Mfor y5 = x8 `- T  u: F* M% m% q3 d0 o1 \
        k5 = k5 + 1;4 k7 }3 `/ c3 [* Q5 @' {% F5 J
        if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    0 {' X7 z' n+ c, z  [        pnum = pnum + 1;$ a+ M" ~0 d7 Z2 E2 t. q
            %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     
    5 a0 e8 k  _' e7 @9 j$ |" z    else
    + v% |* D; y6 K- N    end8 Z7 \2 M! s+ O- z1 z
    end
    ) ?! }- D  G1 e  G! g2 Apval = pnum ./ sizexd2;" p* \9 d5 E: X
    pval, v7 d$ w: v2 z1 R7 h( z
    %p检验值6 R- f! ]+ Q2 _7 \* ?8 ~

    * F, T" ?( i% b7 b0 H+ I%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
    - W+ W! {: s* |: @不错,好东西
    , Y, Y" u- h  l3 J( s4 _4 n
    嘿嘿,大家一起加油啊~
    + ?( j" R7 K8 a0 N, |9 E- ?
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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 ! b/ e# L2 i; l4 G! `
    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??

    , u$ m" i0 d. h' |& }+ W$ N此问题已解决,详见如下:
    4 L! P) W7 m. t" pif p>0.95 & c<0.35/ ^, I2 z* ~7 A) C% T) c  t
        disp('The model is good,and the forecast is:'),
    ! J# w. X: }1 }0 N    disp(Hatx0(length(x0)+T))( V0 [: H/ ]- ]8 }
    elseif p>0.85 & c<0.5
    6 h3 a8 {0 |7 Y3 i8 A    disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),
      ^9 ~' r2 N) J% l# A5 _! ]7 c    disp(Hatx0(length(x0)+T))4 \2 |1 _. Y$ M& I; E
    elseif p>0.70 & c<0.655 h) }! T/ m/ j
        disp('The model is not good,and the forecast is:'),) S7 K4 S* @2 H- m% U3 J  j
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    7 C$ o% Z* |+ L& i7 ~. I3 a7 q8 Felse p<=0.70 & c>0.65
      q, W4 j% a. @1 q' ?    disp('The model is bad,and try again')
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