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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

    " b) w0 L8 {, f3 \5 e4 n标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴
    7 F5 o1 m+ b7 j6 h5 Q9 S9 p& A1 Y' r$ N( h5 u
    %by allen @ 红嘴海鸥 $ \5 L' ^! D% K3 ]7 g9 q- Q7 {$ a
    %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( n/ M) M' M0 m/ w" W

    ; n# w+ J  c+ ~' V' 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
    4 ~+ e; i. u9 ^0 L
    8 P# u) J, z6 T* S0 j%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
    % C8 A9 a0 Y9 g+ H5 K
    + y+ n' c) e, w# I3 l; q%二次拟合预测GM(1,1)模型
    . N, S8 R  b5 S8 T) sfunction  gmcal=gm1(x)
    ( e. t* u6 L/ u+ G; J/ psizexd2 = size(x,2);
    ) C, f. O7 G1 P%求数组长度' _% B) @" Y6 r# E% ]$ i& V
    ; [. k' u' H& \4 v7 \1 Y
    k=0;
    & D9 r: J4 s! F" ?! A( j2 w9 _for y1=x
    5 N6 S# p0 g' Q! g    k=k+1;5 `. a( d9 J+ r: |
        if k>1, M" a: l! @: L& N  P* V# u
            x1(k)=x1(k-1)+x(k);) F3 _2 D' x+ N* n' W
            %累加生成
    . F! x: t2 n6 a4 \5 o' i        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   * W* H( C, Z" ]
            %z1维数减1,用于计算B! r( ]" z  r6 D
            yn1(k-1)=x(k);
    ! n0 T0 `+ a2 o* N5 o( H! f    else. N5 u: ^0 u# G4 \' m
            x1(k)=x(k);
    9 K; u, d% W3 F  e) ]% ?    end
    7 {5 {6 F. N" e( Uend
    8 v6 i% O" d0 T8 X$ P4 m%x1,z1,k,yn1
    . g+ a/ L" k1 U; l( D8 S2 g2 M" o/ v1 g. E3 u' |
    sizez1=size(z1,2);+ z* ?9 a& v& H+ K
    %size(yn1);
    % z* h" P# L: i7 m2 cz2 = z1';1 j% i2 Y5 e7 W- O# U/ X3 Y, x
    z3 = ones(1,sizez1)';1 l- B5 ]6 u5 R
    6 ^; V& }$ N3 \4 X7 L! Q" @
    YN = yn1';   %转置, F: K8 K& I7 I4 j& r
    %YN6 B" s% I5 U# |8 `3 E# R; D* ?
    ; [0 ?0 [* t! y* Q( b
    B=[z2 z3];
    5 @/ s5 @8 e, yau0=inv(B'*B)*B'*YN;4 V8 Q4 N) b0 A* G, V2 ~' S
    au = au0';
    $ o" v3 m3 z7 `2 x, Q9 ]) @$ b; A%B,au0,au) y! Q2 b8 ?; ~4 Z5 \
    ( r1 A' a2 z, {8 {8 T
    afor = au(1);
    ( d$ }  p8 W, r1 j: l; Bufor = au(2);, B- A2 Q$ `) r% q3 m! l
    ua = au(2)./au(1);) [+ p2 k! Q0 g
    %afor,ufor,ua . A, w6 T" i7 y# ]# c
    %输出预测的  a u 和 u/a的值# e2 Q0 V( b6 d/ ?; q0 t, c+ [; |
    4 K7 h7 v9 t* g2 I2 `+ }) O
    constant1 = x(1)-ua;
    5 h! }3 p' F" v+ q, iafor1 = -afor;
    9 E. l9 [: N1 l1 v5 n1 A% z9 Cx1t1 = 'x1(t+1)';
    : {3 v5 Q( L9 f7 F+ R) I" lestr = 'exp';  }1 V. H) g6 X8 k
    tstr = 't';
    ' c; a7 z# g: Z6 d8 E! Lleftbra = '(';
    ! ~2 k  A4 |6 Drightbra = ')';
    " H4 ^1 v+ J- p' k7 F5 T%constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra# x, e& F* @8 S( G1 Y2 n4 r
    % ]- z8 q* x% ^; K! A
    strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra); M) g$ k$ E/ }4 F: A+ V
    %输出时间响应方程
    + ^* x$ d2 [! X
    8 _7 i/ I  `! |- m& [8 G: I" b  n%******************************************************7 A! T2 j+ U3 u' _1 i1 _
    %二次拟合
    ! m& m8 I2 M6 ?; v  U: ?
    4 E% J9 R- u9 \% j8 }; d6 J& f/ ~" G( lk2 = 0;
    9 N* `5 J" \4 M4 yfor y2 = x1) O/ m5 c4 b/ {- C9 |) e
        k2 = k2 + 1;7 F' A3 d5 f8 I
        if k2 > k  
    ' a8 _' x9 a/ v. z. }! Y% b    else/ M! {: Z' T8 ~4 `& H: P& ?
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  6 z6 F1 m3 _0 P8 t6 s, p
        end
    * `) R" _( ?# R# _9 Gend
    6 y) l, \' }. z/ z%ze1/ [4 O2 J, X+ s0 P+ ~

    ! w' Z# {( ]8 H. {% B) F# s) L) msizeze1 = size(ze1,2);
    8 O% K: c. M' B! F& `$ U8 h/ ~z4 = ones(1,sizeze1)';
    ; [  Y- }+ q" N% ^7 r; ?. s+ ~% |G=[ze1' z4];
    4 M/ M; ~& J8 l  B' AX1 = x1';' U+ N+ |: D7 i3 I! ], r/ R
    au20=inv(G'*G)*G'*X1;6 y3 H  `6 Z9 l& W& T
    au2 = au20';
    + A* K+ F: R  K4 f; F%z4,X1,G,au20$ Z: s, ~* k+ u7 X* U/ S% o

    # p; k6 G; u+ y( m/ k6 ?7 PAval = au2(1);' B0 ~. L) b8 A; b
    Bval = au2(2);
    / z9 S/ v. y7 @9 p%Aval,Bval7 _* b1 S% \0 E! P
    %输出预测的  A,B的值2 I8 H, |- [6 l  h7 v; J: j

    ' K; r! ^* L5 t: E; c3 N# Kstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)
    2 \& y8 t# ]! q%输出时间响应方程
    & P; A% Z# F7 q. p. v. d, L" n( Y* S$ X0 N" \% q
    nfinal = sizexd2-1 + 1;
    . J( M) c* z2 C; }, F, Z' B4 v%决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入
    7 M9 A6 r  g: C0 t+ s* O$ B8 N* n, F2 C2 u9 g
    %nfinal = sizexd2 - 1 + 1;5 N2 S& i8 P- x
    %预测的步骤数 1
    9 V$ Y- Z, S* U  g+ t$ I- `* F1 r" T; I7 ~9 A6 A
    for  k3=1:nfinal: I2 ?' r; i& T- ^9 B1 G
        x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;
    ' _  n0 }# E0 o3 e: Fend2 o5 H. q9 J' \, }0 L
    %x3fcast
      l* e& a8 p; I) Y%一次拟合累加值
    / b0 |& d1 E9 U
    " f6 u! c- ~( @3 ]( l. W6 nfor  k31=nfinal:-1:0. [8 Q- c4 Q, ^4 C5 o4 ?/ c6 g& A
        if k31>1
    ! a$ Y1 L: U3 R" b8 }# Y3 A        x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);
    , A2 @+ l  H" C( y" z% ]/ l    else  H. u$ z  L* D3 h3 [
            if k31>0
    6 Q0 c" M; n% O            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);9 P( D) B: M& e' a* Q  {9 V
            else
    ) {  L( y! S( b3 R7 a; V# w            x31fcast(k31+1) = x(1);
    # W5 Z2 i1 c4 l        end: a) M; P/ i4 \# l( v# j7 |
        end
    : B/ ]; m7 f8 a+ K# I# ^   ! O7 f6 b# y0 @6 S! R
    end
    * `7 q9 {  i; V' W: c4 {  Lx31fcast
    ! O7 j0 ~7 T& w9 i+ Y1 {%一次拟合预测值4 L" a' P( X: M6 x, Y( @4 E' `' U. F

    : S) U3 N5 ^7 O# O
    # K; k7 G5 c+ lfor  k4=1:nfinal
      \6 z1 ]' P" i/ R    x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
    & w. ~' D! ?2 [! L  i$ Wend& Z; f; p/ E5 W6 o' m
    %x4fcast$ F: M' D3 A" Z8 x# N0 u
    8 r$ _) f/ d+ m, E: M  `5 [) p$ W
    for  k41=nfinal:-1:0# ?3 f/ k4 g7 e) `. a; ?7 v' F
        if k41>1/ u7 ]% o3 }6 E, H3 T8 w
            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);
    , h0 Q( g7 v$ s& ^9 @  P' U: s    else9 j8 o$ Y: R. f5 u4 J( v' J
            if k41>0
    % s& C  @- G9 M: l, Y            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);
    - i) n- F3 q# y7 d        else9 Z5 S* ]3 H9 A1 g2 p7 t, x( ?' T
                x41fcast(k41+1) = x(1);* c+ F- q8 l- a. N
            end+ B5 S9 J( ?" S; r( f; h
        end* `& g4 M$ ]' ~( n
       
    ! D$ d0 C0 Q# T0 Fend* x" y/ ~3 C/ j/ _* S0 d$ ]* r
    x41fcast,x& p' o) r# M3 G. _7 @
    %二次拟合预测值
    4 W  g4 y2 ~& t6 |" n# f' @
    3 W- Y) _+ J% U5 S%***精度检验p C************//////////////////////////////////
    6 w! t8 ~/ o$ @/ `+ Fk5 = 0;1 A! p2 X  z; x* B2 [# c
    for y5 = x
    9 |: @! C2 E9 o! |! U( J2 Y    k5 = k5 + 1;, p0 J' H, s( T) M* Y; S; X
        if k5 > sizexd2  
    8 k0 Z6 R; V0 ^) m, c5 a* z    else" z+ U/ g3 Y) U% X# A
            err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  
    ' Z8 w9 v6 Q- W' o5 Y2 Z" i    end
    5 D1 h; G/ U" `- }) }end
    ! t* P" }9 [( |8 [  l8 e7 |%err1( L/ i- N5 s0 s) d5 [+ o
    %绝对误差
    * _0 g6 F( {6 W  a. u' A7 p, E
    , {' [0 A. |; P* y" T4 _# u" k; x) i' {% E; A8 j0 d# c$ v# k
    xavg = mean(x);
    ( K/ e; s' P8 b4 X%xavg
    8 A1 o. o% H0 [* V- J%x平均值
    4 Z, n- ~. b& V8 K
    + _6 k' @" K- g. derr1avg = mean(err1);
    4 Z) y3 f; {  \1 k%err1avg& m( I9 Z& e3 _5 i, l( z
    %err1平均值: C( J* |4 r3 Y/ h, [8 _" P& E

    5 J8 a/ K" {, H) Ik5 = 0;( E4 |1 ~! K# j# J6 i6 u9 }$ h
    s1total = 0 ;
    # W  Z: U, w! P/ ifor y5 = x
    % s7 q% B2 Z' n- n; f    k5 = k5 + 1;4 D' }# O) V# g, n) r
        if k5 > sizexd2  . L: ~! Q) M! U8 o9 D
        else8 p1 y1 a9 ^. @3 O$ A# `
            s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  4 B4 K0 V$ d/ {7 q( n
        end
    * }+ }4 p! U* Iend
    7 l; a0 \6 @! ^% `+ e( _5 f% S/ gs1suqare = s1total ./ sizexd2;- N* V; l6 k* I3 `! {
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);: O/ l, n6 }& ]2 Q  v; R1 j; p! C
    %s1suqare,s1sqrt# }# q7 Q8 [# t
    %s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1/ v' g. p$ G- M8 K3 J2 |0 d
    ) [5 j  D$ Y" b: @3 R
    k5 = 0;
    . n" d& i8 y2 i# O- Q  \+ V" d& us2total = 0 ;) Z$ H4 s, V9 r: V) X+ R; \
    for y5 = x
    # K2 E8 |3 U/ t/ S    k5 = k5 + 1;
    ; M5 y( ~3 G! O1 ?! n: ]    if k5 > sizexd2  
    " a: P2 _! m1 d    else1 ^7 x9 N3 P; z+ n- u' m
            s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  2 n" ~  z# B0 R4 S+ Y
        end
    . F% e6 g+ Z$ ?, x$ w( H! W- }; f; `3 Oend
    4 N/ O. ~9 B% S- c1 D+ As2suqare = s2total ./ sizexd2;
    2 j/ f6 `0 g( n1 y3 R%s2suqare   残差数列err1的方差S2
    ; b3 O2 ^* z: {+ n( ~- \( S0 @. k. ~8 T4 L( L5 A8 @) u  b0 x
    Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);, {# \, Y# P" G# C- F+ l
    Cval
    % W$ D# I- @$ t# g%nnn = 0.6745 * s1sqrt/ F* H/ J# c9 I/ s& ?; \8 K
    %Cval  C检验值9 ^+ w8 W8 I* K  p/ a; [

    ( u2 u/ z0 y6 T( k1 S* Zk5 = 0;: u# `* O5 y) k0 O
    pnum = 0 ;& W8 f, u& z, ?  R  r1 ]1 |/ f
    for y5 = x
    2 h9 ^1 e" q, @$ {- w    k5 = k5 + 1;% J. l: p5 r+ n7 Q! v- ~8 Q% s
        if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    % \0 y/ Q3 o: d! M* e        pnum = pnum + 1;/ P, ~0 t5 m6 S/ f
            %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     
    6 a; J8 k$ c+ T: t    else
    + _3 F! P5 t) V6 y- O4 A    end
    8 a, t4 B7 y' O* H( d# |+ Tend
    8 |5 y7 B! K6 g8 Rpval = pnum ./ sizexd2;
    2 y& E& f- s/ Tpval
    ) g) N; f' u8 P: J: h, j%p检验值; X9 Y8 q  O- O/ D  S' J* f2 A8 u% V
    : K( \! u; f9 W* {" M1 V# n
    %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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    不错,好东西
    0 N: P; i8 E% K1 a
    嘿嘿,大家一起加油啊~5 n0 }/ V) g8 E( O
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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 7 E! `1 S5 u; M5 W3 ?7 C  S: y7 f
    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??

    ) r0 r  r  u8 [" Z此问题已解决,详见如下:
    ) ^5 d: x& p- W* R" ?if p>0.95 & c<0.35* K  k) |8 }/ w5 ~
        disp('The model is good,and the forecast is:'),5 q# u* E( L, k# Y  G5 T9 Y
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    : g( f, Z6 J9 F) Celseif p>0.85 & c<0.58 D; ^) U) n" N; n& ]; x
        disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),
    7 }' r% G" ]' i% s3 X4 H    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    # o8 L1 h# B* o$ O" h7 T4 }+ Y; Y- Kelseif p>0.70 & c<0.65
    2 t7 ^3 l3 c' C: L. j" Q+ _+ e    disp('The model is not good,and the forecast is:'),
    . B. i: X8 t& R2 R2 L  U1 Q7 M    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    9 B6 L6 K6 Q( V5 Eelse p<=0.70 & c>0.65
    & `7 G' M! w! |4 N    disp('The model is bad,and try again')
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