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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

    $ P$ l: F3 K% m标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴
    / K; o- R/ J3 f6 P
    5 t" V: n2 A1 h0 N%by allen @ 红嘴海鸥 7 a. Y( W0 E# {
    %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/ L# u% o$ q; T
    4 u; F  a9 z  F
    %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.m5 U9 H4 }% r- b4 d; i7 E3 t' U+ Y- h
    2 V- R' O' h9 U. R! X# v
    %x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
      e6 |  f& u" i# N& }$ c5 O! `& A) {1 V6 \: a1 H) T
    %二次拟合预测GM(1,1)模型
    3 l# N' ?5 Y/ T+ c' _& F' Ifunction  gmcal=gm1(x)
    4 \$ t. W2 l$ O$ E& K$ l) psizexd2 = size(x,2);
    + m# T) A! I! O, t2 H2 b" H6 u%求数组长度
    + x9 Q, m  B; m' A
    : j; N2 m5 Q4 I; V8 g, Zk=0;! f: X2 M# u0 v9 j3 X
    for y1=x' K6 u+ G& f5 A' w8 m3 r/ {  \- A
        k=k+1;
    2 z. N* ]) |+ Y    if k>1/ p: y0 ]) z) `& B" x- V- q8 |
            x1(k)=x1(k-1)+x(k);
    " n6 Z2 v% O9 Z! [( `        %累加生成4 t- l' }& ]7 |# x
            z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   
    % D/ e8 q% d2 G5 }4 c7 r        %z1维数减1,用于计算B
    & T- t* Y0 q% @1 |; `8 W        yn1(k-1)=x(k);0 d. ]" u; T2 }
        else
    9 \! \8 B" P0 q3 x9 U4 S        x1(k)=x(k);3 F' k/ M0 U: d: V1 s
        end
    9 W7 n5 n$ b8 u2 I. s$ Qend8 C6 ?- [0 ]5 `5 p# I
    %x1,z1,k,yn1* _& V! `# F" P- X! W! x

    # P, y/ v9 M1 B/ Y/ S1 j: A  Nsizez1=size(z1,2);
    # h: I: ^" Y6 m5 H) _7 x  A! N% t%size(yn1);
    ( g% R% V$ p9 z, T3 b, Y2 Hz2 = z1';  X2 q7 q9 O/ g# C
    z3 = ones(1,sizez1)';
    ' `- a& u7 f  G! S0 W2 d
    4 M- W. Z/ P4 N. wYN = yn1';   %转置
    ) {$ V; J( _9 x& k$ `%YN5 h: P1 E% w0 T& y+ U6 a

    $ o7 [! a$ c0 BB=[z2 z3];
    2 q/ u' u6 a3 l/ |# Nau0=inv(B'*B)*B'*YN;
    # B2 ^2 ?( Z: N1 Xau = au0';
    ) q" z% Y$ w5 t7 H  ^. j%B,au0,au  d9 b. F! ]/ L# s

    8 E, b2 F2 T1 i  V. safor = au(1);9 [6 L0 d& J6 e" a
    ufor = au(2);
      e- N. v1 M, z+ t5 tua = au(2)./au(1);8 z5 ?3 B/ l' b, D
    %afor,ufor,ua
    . D4 J& B7 k* m( a& D- k%输出预测的  a u 和 u/a的值; S, G! M' \* R3 X

    ; \3 _$ B, u7 I: d( p& Econstant1 = x(1)-ua;$ A# I  J( [6 \* T
    afor1 = -afor;6 V' Y" S0 s$ W0 p4 q
    x1t1 = 'x1(t+1)';
    & i4 }7 b, l6 h- Qestr = 'exp';6 E+ S4 p# z& l4 b* a9 p7 B2 Q
    tstr = 't';" ~. |' D! x) H( D0 s: E1 s* c
    leftbra = '(';
    0 O; p; d' H- |5 T* erightbra = ')';7 T+ ?" j6 Q: Y
    %constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra
    6 H$ K+ g# y7 x9 |, q* U0 W' y* E5 N& y& y. Q# L2 d0 x
    strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)
    4 x, I% Q" X! D+ l8 f- X* `%输出时间响应方程
    ! V% I9 J$ U+ \$ w9 h7 I
    + t8 j1 b6 R( D2 e# v6 ^$ o%******************************************************$ k' {# ]8 q' C+ [2 C/ F) S
    %二次拟合' c6 ^6 S9 _7 D

    & Z# \, P8 t4 K$ K* y) ?k2 = 0;* ?1 Z9 E7 W7 a3 L1 N# R
    for y2 = x14 t. U) w; v5 k- ?: d, Y
        k2 = k2 + 1;
    5 S  f8 H9 o# d1 j    if k2 > k  , ~! l& {3 {& f: y* @9 P) r2 M
        else  s8 f1 T. \8 \  y2 \- n4 S. z
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  
    ! d% B; M, s; T- e    end( ?3 ?7 J- f' {1 U* u
    end9 Q) g% p. Q; E0 G7 f# |) @5 |
    %ze1; P" e+ A8 O' A- C' Y9 z) M

    , F% p; Q3 Y- Q3 R( p  Bsizeze1 = size(ze1,2);
    7 _0 x) M2 ^/ U: W7 }z4 = ones(1,sizeze1)';
    " I( R. R( h" p( k1 mG=[ze1' z4];
    : U' O" o# S* Y3 G& FX1 = x1';: ~: U) F2 c6 o" f) ]% K* i
    au20=inv(G'*G)*G'*X1;5 q  z  i/ v8 C7 z; U
    au2 = au20';
    3 k6 Z' z" S8 x: S%z4,X1,G,au20  H& z! D# o9 W! Z- `, c& O( \) C
    ( }1 n  x6 I% Y+ o+ P
    Aval = au2(1);
    & o# m. c0 ~$ y9 pBval = au2(2);9 X, [0 F' Q6 C
    %Aval,Bval5 N2 ~2 y5 ^& p( j9 Q- z7 B& m
    %输出预测的  A,B的值: A" z" N0 i/ K6 B  s& c

    7 _0 C0 q$ b; I* Z" zstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)3 ~* c7 l/ I) q, A2 `# \, N
    %输出时间响应方程& C1 n' I% `! {5 O$ ]/ W

    ( }) v; G% g6 {6 fnfinal = sizexd2-1 + 1;
    $ v( Y  }" v3 A, ]. ~%决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入
    , w% V  P  W3 m6 j' Y9 y0 b+ W1 d' h' s6 C4 a
    %nfinal = sizexd2 - 1 + 1;
    : p2 U+ @  @2 b1 }%预测的步骤数 1
    3 G( h* j$ {& h3 ^
    3 z5 f% f2 Y) @1 H# j  _& `for  k3=1:nfinal
    , F! L# _$ ?" ?6 E$ `2 K    x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;
    3 q1 r# Y  H. G, v" `end
    ( F: W2 u1 v+ q! B! a5 V%x3fcast
    / t5 F: w& r7 _$ Q%一次拟合累加值) b& t# F6 A& x. d

    2 }1 g+ Z1 z" s+ S; q* f6 x( n# Hfor  k31=nfinal:-1:0, @6 R! Z7 {) `+ W, ]8 v
        if k31>1
    , S" f$ x; |3 `        x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);' q& P! c' q4 |$ v4 D
        else& }  H0 V& ]2 n: S1 j
            if k31>02 A: i: `3 k& [0 o( X
                x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);, f$ v  d2 s  F: b
            else& I4 Z. B, c( b1 K
                x31fcast(k31+1) = x(1);: D2 o# |$ k; U
            end' r+ g1 _3 J' Q2 ]* u$ n
        end
    ' H, ~& `# ?0 |  n8 O# Y   
    ! O, Y  {4 X+ V! Y& B; O. O4 Eend1 z. d- Y  S% }' ^. [0 Y& p
    x31fcast
    / q6 a# G5 A  v" ~; t%一次拟合预测值
    & t, h8 d* e0 Y& \: i% H  m6 {  G$ o; e0 a
    4 p( [# }7 K, n& u' F+ b* J
    for  k4=1:nfinal
    . B2 `, w) R& c" w$ l( v) S    x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
    4 C; l2 L( f( u$ R) W5 Wend
    6 Z. x% n1 `  J4 @( y) Z, F/ P6 E5 G%x4fcast
      R9 N0 N* C1 x$ ~8 f, L
    . s/ x. R' B8 [7 b$ A  H; m8 kfor  k41=nfinal:-1:0) h' f6 ^( A: i( `; g) g
        if k41>1
    ! C; ]! l, }- W7 q        x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);2 _8 G3 h# D" }# a% i
        else
    4 e: R9 [% i4 U& F+ J0 h$ I: q4 S        if k41>0
    5 f7 [# d- A% [; i. L6 j            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);
    # N, R4 v9 u1 x4 x) q" m        else5 m0 S2 j' u  w' N* h  U
                x41fcast(k41+1) = x(1);( t3 R; ?& x2 Z" {) z" ]
            end
    " @. K  O9 B8 z8 e, w. c    end
    ' g+ q) Q* H  B9 M   
    2 F& P. g3 L- j0 n& E0 s+ |end/ K& `0 `" x, g( c& k
    x41fcast,x
    0 b) ]( i6 M& T1 A! n%二次拟合预测值; y8 R4 M. q; v/ \; {

      l, C7 U3 b$ L5 N4 z6 t6 h2 v%***精度检验p C************//////////////////////////////////+ G: R% K- [1 m
    k5 = 0;  s# \7 |4 T. W. a" V! d
    for y5 = x# t! `2 U8 a/ Q0 V, j( w* u
        k5 = k5 + 1;
    5 g# ~8 l  d# ~  k    if k5 > sizexd2  / z2 h( n7 ]7 Y9 }& `& S, i
        else4 a- |- ]" E- M
            err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  
    , r. }- L. ]* n  C* ^    end( c1 r9 l: P9 I; [' x
    end
    # w. ~# H3 \# P# ]' s+ b%err1
    $ p0 u1 u1 p) a1 c/ c- ^! I6 V%绝对误差8 a- E$ m! i, h% @$ j9 q
    ; O6 ~7 f1 I; V4 b

    * V( S0 z* b) @  l1 E# M7 Txavg = mean(x);1 ^) Q4 I- P' e) a+ A( B
    %xavg
    0 a0 [) C# W" h9 T% M%x平均值! [7 k  i0 k7 _  W
    / u& _& s! Y  L# L0 o) {
    err1avg = mean(err1);
    1 L; t3 v4 d4 ^1 T7 J, ^7 D%err1avg' k5 V3 N7 `. L9 I- d
    %err1平均值
    + N5 ]! K" V& ^% E
    9 c: q! v( y  K- \# j* M  X! v7 mk5 = 0;
    , b8 o8 F2 b- S# K: W/ m% F6 U/ {) _3 _s1total = 0 ;$ n* ]3 M! Y  v0 v: Y* D: ]
    for y5 = x
    0 s8 `9 y  F1 [    k5 = k5 + 1;
    9 p# B* V# E" F3 {( f    if k5 > sizexd2  
    + ~2 s/ ]' \4 E* t$ o0 J" n    else7 F& B2 |: E6 n# W9 P# F9 m* }
            s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  
    ' s  q# C, p% g0 \    end
    + ?# G1 `! \* a) z+ g: Q  @end- c& }7 c3 O0 I6 p+ W6 e
    s1suqare = s1total ./ sizexd2;0 y8 _( M! ^' J7 H7 o
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);8 ]! c- [: d0 |* P! _1 s! A
    %s1suqare,s1sqrt
    9 [1 R. l/ [( m9 S2 s%s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1/ ~1 i  d: X/ W# H0 M* t, Y

    # E- E. @% G# S9 B* w6 A2 `k5 = 0;7 V# C8 h5 O% w- A7 F
    s2total = 0 ;
    . \1 B! m! o/ d6 wfor y5 = x" Z" F" s/ W4 M0 Z. @5 Z( p5 j
        k5 = k5 + 1;5 z2 m4 }0 @5 n; J  j9 u
        if k5 > sizexd2  
    & O/ p1 H' h. Q, j    else; W! b/ W# y( g0 Z
            s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  6 _7 z  V* a5 ]9 J2 W
        end
    # p( R4 X, S: S. ?3 R/ vend
    - r* e$ D2 _  f5 }: U. T$ Xs2suqare = s2total ./ sizexd2;" {- C! t6 b% ]8 ^- A
    %s2suqare   残差数列err1的方差S20 l; S6 B9 v4 l7 x  ?  a" s1 n  S
    3 ^6 C* `0 \5 L) [7 X
    Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);
    6 ^! R  b8 T# ZCval2 J+ m4 v. B% q" J% c/ f% Y) c$ `
    %nnn = 0.6745 * s1sqrt
    % S, \* a; g8 i2 o5 t) V+ q# [%Cval  C检验值
    % R* G- k. S9 y0 k( C5 G# z4 ?" }$ v# _  I3 C
    k5 = 0;
    7 j- Z, k: T+ c, o$ k  S9 e/ y0 Lpnum = 0 ;
    0 h3 w4 @+ e8 s. d5 f+ ~for y5 = x
    3 Q, A( f: X# G& J, _% d& R    k5 = k5 + 1;# g; D5 L' o' z
        if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    ' h" e4 t3 }5 B1 E# ^3 v! l        pnum = pnum + 1;
    1 e. Q- l; D! U/ v# Z        %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     ) X2 _' h- P4 t4 E; H
        else
    $ ]* i% \$ H* F- W/ y) d+ T    end- p) K& t  w6 `/ `" d, {2 F6 X
    end$ q2 I7 s: j( z! D
    pval = pnum ./ sizexd2;' q3 d! Z' }; f0 K) U; i9 H
    pval
    * P( x: }7 ?* z) T%p检验值7 m% u/ K3 V; u+ a! v3 p, {
    ( k, v& z. b9 s" f$ f
    %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& V6 X1 m. L1 C% ?& H不错,好东西
    8 z1 y5 N5 U0 ^/ Y2 [
    嘿嘿,大家一起加油啊~
      {0 E! }$ F5 H5 R2 w
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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
    + P0 d+ R1 M& Z: 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??

    7 n% c  [% o4 u) Y3 t' g4 u此问题已解决,详见如下:
    8 l% p( f/ z+ |+ qif p>0.95 & c<0.352 x3 b8 g- w) }; D" n/ {7 V
        disp('The model is good,and the forecast is:'),4 }7 \; w1 }8 z- t
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    : k/ s- \7 I' ^6 Y. i* [+ p8 Uelseif p>0.85 & c<0.5
    * @. K6 Z0 J8 S6 y+ s$ |1 S    disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),
    # ?4 l! a+ h+ X% w) e2 S, s7 a    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    , @( U+ k7 h& ]8 Z: r4 Q$ ~elseif p>0.70 & c<0.65! f/ u; ]( Z" e
        disp('The model is not good,and the forecast is:')," ]5 T2 h- h, s  e8 v1 ?
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    ( X' s  Z4 J' B$ Z$ B: r. melse p<=0.70 & c>0.659 b, [  w- r( a0 a# {
        disp('The model is bad,and try again')
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