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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

    $ g  ^) U# D5 Z8 Y1 z. T; J标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴
    , I& D: N" w9 k7 b, [  {! P
    ) H! P- D! t$ i. e- R" u% K1 k%by allen @ 红嘴海鸥
    ( b: o( N; n+ a5 ^% Q%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' T" w8 ]# l. z4 j- M4 q; D* y
    ) M* d7 q" f) j, j( L1 F) J
    %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- Q) q! j$ ^! `* F$ `

    , g& O0 ]2 P" i" S; P%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
    2 B* t2 T' D8 x/ l9 u1 o6 D( N# l, T: c6 Y
    %二次拟合预测GM(1,1)模型
    ' J0 X) a  Q9 ?2 h; W# Nfunction  gmcal=gm1(x)' e! G; g6 P; d( T$ g! c; ~) b* ]6 K9 V
    sizexd2 = size(x,2);/ ^/ f4 \3 c' O# ~: H
    %求数组长度
    # }3 q8 H4 |( u; N, C/ u6 x& G% O4 ]6 H
    k=0;
    $ N! D( u  @$ y. ?* B# gfor y1=x6 p) L/ |! r( Y% L7 \9 ^; _
        k=k+1;
    ( D1 D6 \7 x+ `/ Q' S    if k>1
    & E/ ^, W+ g7 A6 H        x1(k)=x1(k-1)+x(k);( Y$ e2 O7 x; Z$ _8 ^( T
            %累加生成' @2 R' M' c( ?; ~2 B, B- Q$ E
            z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   ' y! y9 v: u* u7 J; \' I5 P
            %z1维数减1,用于计算B
    * _+ V: [, J/ x8 P8 R        yn1(k-1)=x(k);
    ! ?9 E) A: v5 M7 T0 A* H    else
    ' u, X, J5 F" N5 M# Z. E. P        x1(k)=x(k);, d$ F0 K! A0 A( o! A
        end  ]. f6 l& \( @5 d& P
    end' {  \, ^/ i9 i
    %x1,z1,k,yn1
    * V. @% l2 R0 Q1 f7 Q' ]  |) i$ X, l
    sizez1=size(z1,2);/ m' i2 ~% w2 P& i5 n$ g
    %size(yn1);, O# D7 |( J2 a: q
    z2 = z1';2 V+ g9 B4 k7 n5 b5 P) k! }. X
    z3 = ones(1,sizez1)';' a# B, j$ K; T$ J& ~

    ( U% [" J7 W2 H: xYN = yn1';   %转置9 T! V; {! a( |% ?- ]
    %YN( n) v9 B4 m- {, o+ ~% _

    ; p9 h% s: j$ }5 YB=[z2 z3];3 t8 z( u' r7 T/ e( K, I1 }
    au0=inv(B'*B)*B'*YN;
    ( S! t, U! {( z' q4 \2 f& }( Hau = au0';
    7 p7 w% p3 P' [6 ~4 i* T4 u$ r8 t%B,au0,au- s4 T& s( E# v1 I* p% _
    3 q* I) `! V8 E" Q1 j
    afor = au(1);3 n) w4 J% _7 R0 d
    ufor = au(2);. ~+ ?0 c( @) m  r" R
    ua = au(2)./au(1);8 a7 W& V- }3 K5 R3 A
    %afor,ufor,ua
    6 `1 m6 e6 X* A* A) e; ~3 o%输出预测的  a u 和 u/a的值8 O6 j  n2 ]/ D. ~4 W: U% C$ N; Q

    6 k/ {; @! z3 B2 D) _constant1 = x(1)-ua;
    6 Q9 K3 I5 F/ l0 jafor1 = -afor;0 j0 \" ?  Z( j
    x1t1 = 'x1(t+1)';
    + t5 k- f7 F. n4 {* k# r% N) Y3 oestr = 'exp';
    7 _. ?. m% I0 J( `7 K" x. q0 Z; ctstr = 't';$ c2 p# `* X7 `
    leftbra = '(';/ \/ `0 e$ f" C9 t4 ?: ~6 z
    rightbra = ')';
    ( x! x3 I! b& {' O1 ^%constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra
    * w) P& I# a- w8 N2 Y
    4 Z% j& P0 T/ O& f: H" ~/ Bstrcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)
    & z- |: |9 Q4 \%输出时间响应方程1 H9 e, a7 ?- j( A
    7 _1 t2 u; F( |/ Q; w* ]
    %******************************************************
    ' U" u6 a( r3 E% t+ x/ I& t%二次拟合9 U; t4 g5 H, J2 r: `4 V
    7 s* Q7 G1 g  j9 T( r7 n( z- |
    k2 = 0;
    + s4 J& y6 O+ [* U1 K2 a0 v; wfor y2 = x1
    + j# Z) A. k* M/ b    k2 = k2 + 1;
    # y' S0 l% N  e& }3 u    if k2 > k  
    ( ~; u+ i, l3 I( Q$ S    else" D4 L1 [: {$ e( j2 D
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  ) |6 \* c' A8 M) Q- x( D
        end5 Q, P2 x: k0 w0 F
    end
    6 Q) C, Z  J2 ~1 Y* O%ze1
    5 \! b, H3 @& C5 V* W- h6 d' @/ a- V2 e) o: t; m6 s* x4 m2 M% p9 R! n
    sizeze1 = size(ze1,2);$ m0 |; J, R/ Y
    z4 = ones(1,sizeze1)';
    3 P6 `% ^+ I1 g# B* h9 nG=[ze1' z4];$ R# e5 ?' T. v% p
    X1 = x1';6 A0 {' A1 s  Z( z  v; ^& ?$ e
    au20=inv(G'*G)*G'*X1;
    $ O) b# K, z. Nau2 = au20';0 e& l/ J1 j6 D6 B
    %z4,X1,G,au20
    ( z. Q( j2 I; |. H; [5 I/ R1 W
    . F( B8 ?. P4 y/ c" C  \Aval = au2(1);) z, j7 _6 N9 `; b. Y, w
    Bval = au2(2);
    # u. n) o; d' v: l9 C%Aval,Bval
    * h: b0 @# E& H" M6 Z5 d%输出预测的  A,B的值
    # Y" p" J( h2 f3 Z! t  B
    ! I! A4 v5 i0 a( ?% tstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)- `; \5 i- o) F8 `  r
    %输出时间响应方程0 M. e) z% |! K: T

    " x& T8 }9 J2 H! O, U( [3 j5 \nfinal = sizexd2-1 + 1;" @. a4 I, Y6 y$ ~, G/ T7 U  C
    %决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入2 X* |: c! H4 Z0 s
    ; Y  |3 i1 U3 F0 Y# Q5 m1 x; N
    %nfinal = sizexd2 - 1 + 1;9 U0 x- p: ]' ~. n5 A4 L9 F
    %预测的步骤数 1: d6 m: @1 M7 z5 e- ?6 [  X; M

    5 w% y. l7 ~$ Z( x& c6 r2 |6 Zfor  k3=1:nfinal/ g6 y2 N/ M1 X; k
        x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;
    * x% F/ E" o& d9 pend
    . T  v# |. Q5 s) C%x3fcast
    ( m' t& I  F6 s* j%一次拟合累加值
    ( g  i. Z( g8 q7 S+ r
    " Z# f" u! k" }+ e; v& [for  k31=nfinal:-1:0- A" S' l% v7 E9 B! ?
        if k31>18 h/ V4 a  T" d' @* R
            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);
    & s& a: B" g5 q- _    else
    6 T# U6 j) k7 K4 E4 v$ [2 @        if k31>0
    1 y' ]/ r& A4 t            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);
    8 A' P  F4 \7 }/ V8 C        else
    $ D' M$ i" d/ j% h+ d- h  H            x31fcast(k31+1) = x(1);, ?! e& k2 H' G: e$ Q) p) d
            end
    2 D( W4 F; m4 E/ ~3 ]) T( J9 ?    end
    0 F* A$ T  r2 s4 y7 B- X: p   
    - Q; o& a7 L, b2 \: s/ Send
    " k$ D7 @& k' W7 @3 R) H5 Ux31fcast
    " {  D5 c' a, J, d0 E%一次拟合预测值
    % _/ v4 ]4 g$ u: X6 Z6 }
    3 c4 a9 C8 k+ \/ ?2 M5 k$ C7 Y* u; ?. t; i
    for  k4=1:nfinal
    ( z- ~0 i4 ~% _1 v* N" L8 L    x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
    : X. O% {. j; @! J- N; Yend
    ) W  w% s" Z3 _4 X2 t%x4fcast) D% j: _- I/ Q+ F8 s2 V; b
    + w2 i% n1 e- `& W6 P: y
    for  k41=nfinal:-1:0( w# ]+ k9 W  W  q& F
        if k41>1
    1 {, H6 W% F5 x' u* ?( I* u        x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);
    4 L( ]6 C# U6 I8 `$ R% o    else! w0 W8 X. d7 T5 m2 X/ f" V) n: ~
            if k41>02 W% |+ B- n  h+ ^$ e0 v
                x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);
    / w( r1 f: B3 N) Z8 u& O9 j. D; ~        else
    4 I( V7 T8 K; @7 c$ z- L            x41fcast(k41+1) = x(1);, c7 B" f$ e( G4 b5 L" S: N( T
            end2 Q/ u" o9 W4 O/ B
        end* |3 D% V5 A7 |. z
       
    ) t0 U, B& B" P" pend- K/ @& y9 r$ b. a7 e. n7 T5 o3 V/ ?
    x41fcast,x" h: b% F* q" b( @
    %二次拟合预测值. O- D. e, {7 M' f' e9 z+ W
    ) N# A  Q4 T+ \( R. \
    %***精度检验p C************//////////////////////////////////
    6 E( C7 A3 S3 f( j8 u5 jk5 = 0;
    0 I0 j# q  y/ ?# W) Rfor y5 = x" b( d. `7 U/ K+ y5 g
        k5 = k5 + 1;% ]% i' H# f' K& D! R8 V/ D
        if k5 > sizexd2  8 Z7 Q6 _: Z% r) B6 h6 l
        else
    * o( Y3 {* M- N1 O7 h        err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  % H/ G2 }2 J5 j* J, B0 d1 j( [! ~
        end
    - n- N; Z) E1 Xend, b" W: i3 a4 e' s) e- B1 c: P
    %err1
    " F- p2 i5 s- O%绝对误差
    ( m: s: Y# A8 M+ d5 s# u% H# _+ j- e9 _2 @2 B
    * N2 d( x4 j  m& `5 H( Y; B3 [; x
    xavg = mean(x);
    5 E+ L; ]2 L( c, [, J( a%xavg- v+ [; I8 d. F# ~) `4 v
    %x平均值" t/ f% N% r) C% n, p6 z

    4 J( X4 H$ y  r7 P/ c4 e/ ferr1avg = mean(err1);
    ) U. v; v8 o6 {- |6 B%err1avg
    5 S% p5 [- v# G: t1 S  D! R2 f& D* ?%err1平均值
    7 F( w3 C, {& _0 a' R% d3 f, L) c$ L, U1 y3 Q- P
    k5 = 0;3 g2 J4 a, e! t5 `
    s1total = 0 ;9 o8 a( U) i8 ~
    for y5 = x/ j6 p& Y6 y* n  f" |
        k5 = k5 + 1;9 F1 b3 Y8 ]& z* v, q; G
        if k5 > sizexd2  
    " T; A$ Q- b) R  w    else
    " V) K) @4 l8 W. P+ ~        s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  2 p1 R# F0 y6 r: X& y
        end
    # i1 f- Q5 M# iend
    : C# O2 c' t- }. Bs1suqare = s1total ./ sizexd2;8 z1 G+ t0 T( \2 u1 E) O4 |( r
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);
    ' ~7 y; t8 C- X%s1suqare,s1sqrt
    " S1 S4 [% T$ t3 b6 O%s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1+ [* z1 i1 A! k

    + r, }. L4 n$ T0 r. M0 ]k5 = 0;
    6 d9 m2 k5 ~9 i6 w7 cs2total = 0 ;4 w! q; V6 I% T/ C! f) M
    for y5 = x4 [6 Y: b: w# F- M3 F
        k5 = k5 + 1;
    8 {2 U2 _) O7 d% ?! Z    if k5 > sizexd2  
    / T7 _0 J( k: q    else
    . a. f: x. e9 k. |        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  
    # ?. n/ J0 G7 H8 S5 L6 T    end
    5 T$ `( D1 s% Q! Qend
    . p4 V/ T6 @) ]; K# |  bs2suqare = s2total ./ sizexd2;; l0 x: q; |7 T) o
    %s2suqare   残差数列err1的方差S2
    9 A" H# G9 |0 V+ k3 q" M# f- V" e, T! G2 n0 O
    Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);
    1 _7 |) M! G0 A. p* {Cval( W" x: M8 c) a6 Z! C
    %nnn = 0.6745 * s1sqrt
    ! M% y/ C/ \! L- y4 }8 x- u%Cval  C检验值
    0 }; w) \" U0 J" f5 I0 `2 Y  p/ v) l+ D
    k5 = 0;# I* W7 a) f2 f( x
    pnum = 0 ;3 O8 d' ]* d& m8 W9 _( G; n, w: o$ O
    for y5 = x
    & L9 Q* _& |5 S# C7 Q  b    k5 = k5 + 1;
    2 d8 c$ t& D, y    if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt( S: e% Z6 F* j. {+ s0 w
            pnum = pnum + 1;
    2 O, i. b% P, v# C3 g% ]8 I( |5 K, Z6 Y        %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     " B! u' S$ r) l, k9 h9 o: P8 p
        else" e6 N6 f9 @# S6 u
        end( m" g/ j! c1 L7 {! Y* y1 f* h
    end( H+ f0 N9 e) ^* @) t, d& C
    pval = pnum ./ sizexd2;5 s: K5 h5 s, H
    pval
    1 f* z1 J  l* k5 t: P  k8 _%p检验值
    9 ^% K) ?* E) I
    $ E+ n! v% U7 o! j' j%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 " g4 q8 L6 V$ N2 X- Q& x6 O
    不错,好东西
    # s% h( c4 r  _# d6 {: O% n' U
    嘿嘿,大家一起加油啊~
    1 {3 g4 m# r5 K* X8 Q8 k
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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* `2 a8 }0 N+ q* k9 H' Z6 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??

      k" E0 ]$ D* r- {3 T5 J( \此问题已解决,详见如下:
    9 `1 l4 H; I. X1 R) V# U  B1 }: Xif p>0.95 & c<0.353 I: N! B$ _, x4 e1 Z# o( \/ r* n
        disp('The model is good,and the forecast is:'),
    ' e6 s4 R+ q8 R  k6 G- j8 C    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    / W0 I' D9 L* s+ Celseif p>0.85 & c<0.5
    8 R7 h+ Z  D7 |) F    disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),, _. m! l* N; S1 `
        disp(Hatx0(length(x0)+T))2 X+ _' P7 Y1 _& i) ~4 Q. p; g
    elseif p>0.70 & c<0.65
      a+ q* Z8 B6 r) |    disp('The model is not good,and the forecast is:'),1 @( L8 Y% p$ L" s! a4 r
        disp(Hatx0(length(x0)+T))% B1 B! i) Y& M
    else p<=0.70 & c>0.65
    # q, q5 _$ v! f0 i    disp('The model is bad,and try again')
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