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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
    8 C% K1 I2 ]# Z3 u: d
    标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴 ( i! R! Z+ l& X9 t
    + A' @; ]6 R7 }) r3 |
    %by allen @ 红嘴海鸥
    9 ?2 B- D* |0 y) k4 @+ ~) h%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2 a/ C# p  l+ K: y  n$ w! K7 e
    7 N, d' L/ J5 R; |2 c
    %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. Q3 I7 K4 a2 s; v8 _& A0 u
    - l1 p$ F9 }" _' v8 x; C
    %x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
    * R  @& k0 B$ D1 j* k4 b
    - o% M1 p/ ?3 U. `4 \* h%二次拟合预测GM(1,1)模型/ q8 v% x/ i8 I$ n) G8 T
    function  gmcal=gm1(x). m9 G2 x/ t. r1 a4 |/ [8 S
    sizexd2 = size(x,2);
    2 W! x, X8 R$ ]* ^" T! O. ^! T$ ]& b%求数组长度! d5 Z4 h6 ?) Y# s4 v# x! z, W& y

    ; M- P& v5 ^5 Q* d6 Wk=0;0 R0 p) F; q* \) F/ O7 {- B" M
    for y1=x
    - `' f6 c. X* |  H0 p" i1 s5 P% Y    k=k+1;+ v/ ~  a+ D& x4 d- ~( f! O% a' }/ X
        if k>1
    / s. z* r3 n- K3 }4 ?9 m' i        x1(k)=x1(k-1)+x(k);/ _# U2 Y) ?) P+ a! V3 P
            %累加生成
    * O! m8 Z# b0 w8 k        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   7 n* T4 ?2 A  J
            %z1维数减1,用于计算B# J, E. F$ z2 x/ \% t7 Z) S
            yn1(k-1)=x(k);
    : P9 v3 r& ]8 X  D    else
    7 H+ t/ o( Q( T. y' p" I        x1(k)=x(k);
    4 V& @5 e+ z! q% }    end
    4 M5 B/ s/ p9 U, q9 \end' E$ p  v( n% G1 A. y9 t. c5 g
    %x1,z1,k,yn10 F% b& s3 |8 g. A4 V/ n

    5 t  y! k2 J& `- P5 Y# \sizez1=size(z1,2);, b: n- r! z- ]3 U$ N: g
    %size(yn1);7 L6 o6 N- j2 _) `9 Y9 A1 v3 _
    z2 = z1';
    : m% _) V; F. K7 Lz3 = ones(1,sizez1)';
    : b3 q+ ?+ I2 Y( G# c" I4 {# u) Q  y7 f3 K% G, H: w
    YN = yn1';   %转置) |) x3 |' N- O6 r  z
    %YN
    ' w7 K, }# |) ^' U: n
      _% `9 S9 b2 [: j% lB=[z2 z3];
    2 v! I- U4 f" L( v, {! n5 G9 Jau0=inv(B'*B)*B'*YN;
    9 C4 _$ K& a+ Z7 X: j- J$ Hau = au0';
    ( h- m  j& F9 l- u% t% F; w+ \%B,au0,au9 ~9 }8 S5 h8 `  L
    3 x+ \1 o- ^+ [/ H+ j3 \
    afor = au(1);
    4 |' z4 D/ y7 o# ]1 y$ Bufor = au(2);
    $ a3 @1 N9 h( @$ d7 e6 H! D7 fua = au(2)./au(1);
      }" A$ u4 g4 B0 l  A2 S4 S# d%afor,ufor,ua . S4 d! N' [# E
    %输出预测的  a u 和 u/a的值! {5 n" i4 R$ J% {+ M1 K

    6 x( _) {0 H/ e5 G! w3 ?1 ]7 K- _constant1 = x(1)-ua;: G; {4 W7 k% S
    afor1 = -afor;
    # ^! S" R8 B& q( z9 Hx1t1 = 'x1(t+1)';. ~  M6 R* |+ h2 _
    estr = 'exp';
    / J( K. r* w4 ^( y( u; P  R( Ktstr = 't';7 B# e! I9 k# ]0 R
    leftbra = '(';
    1 y6 M7 |3 o* a' W0 v2 o6 mrightbra = ')';5 J3 \' o! v8 \2 P8 E3 D
    %constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra0 J; d( K4 g. @
      T: s9 H) \6 N3 i
    strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)+ R: v% s8 A3 q. r
    %输出时间响应方程
    / I! z5 x/ f- e8 p( _6 A
    / Z2 ]- h0 g2 q+ v%******************************************************
    * j3 Y* `+ T9 b%二次拟合7 X6 I5 T1 H% {
    7 k) R& T  L- h' |- o  ?
    k2 = 0;7 G3 X3 R% v1 L" ]# N
    for y2 = x1
    0 y; I  P( R5 M/ B8 T1 l8 p    k2 = k2 + 1;0 \% \* N7 Z: G2 x
        if k2 > k  
      _7 J9 O/ H" _' t    else# q5 n. m( D% |2 U, Q
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  
    3 {# O- |6 ^+ H& T6 h$ X    end) B. X5 K; r( ~7 J6 ]5 X
    end1 N0 t- r1 Q) R
    %ze1
    / ~& C7 ?5 k: p$ T) m! F* ]9 ?( D- l) W7 e! r! g! s8 F' w. E% f
    sizeze1 = size(ze1,2);- i8 e& N( L& p
    z4 = ones(1,sizeze1)';
    $ q8 S2 a8 w- E$ C. D1 A# v) _G=[ze1' z4];
    7 O& w4 Y9 T& N1 d& sX1 = x1';
    * p" W7 ~9 M4 u  |9 _) A- rau20=inv(G'*G)*G'*X1;
    - y) _! ]3 a2 c# X: Mau2 = au20';
    & I% c) X/ c+ V4 q%z4,X1,G,au20
    , f5 S2 k; o0 @2 a" g( f, b, e1 v8 G7 |' d2 s. ^" q+ b. m3 R
    Aval = au2(1);, s6 A/ V* P3 W# b5 ?
    Bval = au2(2);
    1 G5 w5 d1 h. A: D8 h4 z0 F%Aval,Bval
      f. P+ U8 l& O: Q$ Y' b) b0 J" T%输出预测的  A,B的值4 j5 [0 n: Y) |2 e4 _

    + k, W6 x6 h* Fstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)" [  E( S8 w' W( b! [( C0 j
    %输出时间响应方程6 R% z5 q% R0 J6 m7 V
    . F4 w" C$ b: Y0 K
    nfinal = sizexd2-1 + 1;
    " @5 h; {% s5 Y; y. h" c0 e%决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入
    ( _- p3 \9 [1 D; D3 z
      y$ j; ?8 H5 s; X" v%nfinal = sizexd2 - 1 + 1;
      L% u7 T, c2 w+ \0 E) v%预测的步骤数 17 ?* f) j4 m$ R; g
    ' H; X8 [4 G* c* \, T
    for  k3=1:nfinal
    + _/ ?3 H8 R' I    x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;1 ]- b1 T$ j3 C4 ^) z
    end
    5 K0 W: ~) z2 o3 M' `. }( X%x3fcast
    5 \" @# V3 m$ v, S2 v  e%一次拟合累加值  @1 D; `% ?, ?- ?+ c) C* h
    0 K6 q' A: X5 z3 v+ }8 L3 L
    for  k31=nfinal:-1:0+ B$ t- K' E% w# ?  w6 [9 B- w
        if k31>1: O. v4 P' t, A3 a
            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);
    " D/ d# v- D9 u5 l% P    else. W1 o. p- L9 N9 z! u/ e
            if k31>0# k: y9 m6 M# H3 o
                x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);3 \3 D' [; t- O" C& c5 O/ }
            else, R+ ]' Z* d" G+ O
                x31fcast(k31+1) = x(1);
    " @, ?' A# Q" }- F: r        end
    . \; E7 H6 i8 [0 }2 i  A3 Q( b    end
      u" q0 f6 h6 j' v3 k; {* z3 A2 U   
    ; h0 {% T/ \3 ]' [2 K& e, Uend
    & \1 @# g$ b8 b4 @x31fcast1 O' |6 f5 V, I; q
    %一次拟合预测值% H# q9 q9 b. ^$ v; H
    4 B/ x. M" a2 n6 u2 e

    6 R, [7 H: k* L% p8 ?& L! J' d/ ?for  k4=1:nfinal
    4 M) |8 G7 t, z* C5 [0 Q# B2 i' d    x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;& O# r% v) n# G+ C' e
    end1 t. [! h2 }( M/ I1 v5 ]/ i% P
    %x4fcast4 \5 U* s* C9 M7 L8 ]3 t6 f$ n
    + ]. L% b9 w& y" t
    for  k41=nfinal:-1:0
    $ p% K+ N% [6 q2 c, X3 U' ?1 W9 U    if k41>1
    6 O/ q  o# K" C4 u/ t        x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);$ C7 g5 y2 F% g6 |! X
        else0 T) k- s9 r8 J" @" {
            if k41>0! m, d3 X5 w+ b" m# o# N
                x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);
    ! \, |+ c8 `- Y0 F        else
    1 x) S+ a1 F' Y; P% x/ C; L            x41fcast(k41+1) = x(1);# T6 P( \$ J: q4 K- ?
            end2 }9 |: D, O. }; R9 g" v+ z3 i
        end( k: q/ p/ \5 c0 H! q7 T# T
       0 _' S" g9 N7 L# R2 s1 R7 f
    end. ?* X( A1 C( U/ Z  K# J
    x41fcast,x) r( Q: H  p1 l% z( z: \, y+ u4 Q
    %二次拟合预测值
    ' \8 m$ s& v: I: X/ C6 D, |% h
    8 z9 L! l* u- [8 x- {( |, z% P%***精度检验p C************//////////////////////////////////
    4 U% z) |: G7 ^0 A- @8 p: t' Gk5 = 0;
    8 y3 D* V( b* y: _+ ~* dfor y5 = x
    * z4 g# G- A1 d$ ^8 ~0 F    k5 = k5 + 1;* Z6 R4 X% x+ g; {  T- R3 l/ \# `
        if k5 > sizexd2  
    # s* e" t' A, A    else' Y: K# ?8 ]+ y7 `% P, L4 W
            err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  8 z0 d) V8 b" \
        end: h& x! D) n5 P; Q- I, C# g
    end
    1 x& e/ C# e( [: N9 T- T%err1
    * d+ z' _1 P* L- w%绝对误差; c7 o# B6 I/ D! J; f% i
    ! V! E3 Z' a& |- t! \

    % b! G5 I+ O( A" D4 P6 \1 f0 Lxavg = mean(x);
    , H9 t3 B6 d1 S: B5 Z%xavg2 u# }" r! P. s4 Z
    %x平均值% Y' f  t8 C! b3 ?, J

    2 ~3 O0 L  Y; y. k" ?' S: Aerr1avg = mean(err1);
    5 t! b' V2 c/ f1 Q- t%err1avg$ }5 S* u2 P* [- e+ W/ X9 Z
    %err1平均值
    / G# o: H% F+ T/ p. Z" j6 y
    $ F/ B: `3 t3 e* J! qk5 = 0;) w* i" r* R: P3 h( F; V( V0 K+ Y
    s1total = 0 ;) n8 v2 t# A4 w4 U0 O( h$ X
    for y5 = x$ }7 V, Z& Y% p2 {$ B
        k5 = k5 + 1;! E- V3 ?9 `$ f$ G/ ?; y
        if k5 > sizexd2  
    / ^$ F. R7 u/ }    else3 [# [4 U/ k% v' m
            s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  0 h4 R1 W7 _+ s, \0 |
        end& Y1 X  T2 `6 D6 U. x2 T/ c
    end
    ' J7 z2 K" m4 C# D  J1 Hs1suqare = s1total ./ sizexd2;; U8 f* g7 ], P4 Y" c/ d7 U: t
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);+ k6 Z, C+ n' J+ v' y* @5 V& p1 u
    %s1suqare,s1sqrt/ x0 X6 v, U3 h' \) k" L1 ?
    %s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1  L+ j, R+ w7 ~9 u) }* i+ Q
    $ o' |- S: g6 N
    k5 = 0;- o; P/ L0 [7 g+ w* F* {
    s2total = 0 ;
    9 w. N# U' ?* k2 L; Q  s1 Sfor y5 = x
    " O  k' c" T# [3 E& ], w9 \9 a# ^    k5 = k5 + 1;
      X& g* Q( @2 S" T) L    if k5 > sizexd2  2 F4 @0 J( e% B# U, g
        else( B3 ?, i6 J, [  S, W, ?& o
            s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  ) C9 G8 V! U2 c# w
        end
    / z; b  J" y/ o, s' x  K  ^0 Fend
    * v8 \- o; w+ n8 |s2suqare = s2total ./ sizexd2;
    0 u0 l# w$ b/ n. @( s2 G%s2suqare   残差数列err1的方差S2  ?# P; V$ x% c& C  `; H4 y/ y( N- q
    ; k1 k/ F3 ]) k% R
    Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);0 _6 g% l! [! f7 P- ]  G
    Cval
    , L2 g6 T9 \# O' Q%nnn = 0.6745 * s1sqrt
    0 Q% i# {+ F/ [+ B7 a% j' A%Cval  C检验值
    : r; {" P3 v' j. K2 ~* a5 e9 E0 P! q' ~; }" m0 @# S
    k5 = 0;
    * l. _" u$ D9 ?+ |pnum = 0 ;( U1 U% z/ S, n( r. u
    for y5 = x3 G6 W' P! a9 R
        k5 = k5 + 1;
    2 p* p6 w4 B, f; D( a' q9 ]1 O' z    if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt# r* A0 L, ?9 J; B
            pnum = pnum + 1;
    ' f* Z) N) L! y, a9 t        %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     # C3 X7 o9 k6 O) N; e* s
        else. n9 ~  y0 w, g/ ?
        end
    & m+ x5 ]" I* y( z$ gend$ ~% f+ d' q- l9 L' }8 p
    pval = pnum ./ sizexd2;
    , N$ ~4 o: z* u9 hpval
    9 ]) C9 Z) }" Z%p检验值
    ! p: T# p" T7 [: H$ m  L/ A
    5 w. z" H  L0 g* ]2 ?%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 / r5 s8 ^' R5 J* b' o: y) X
    不错,好东西
    4 Z4 }3 W% z" n8 J) a5 C1 q' k5 j
    嘿嘿,大家一起加油啊~2 a1 k; A0 M0 o, c8 h2 H9 a
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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 9 @: a/ S7 G0 `, D4 [/ @
    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??
    5 c3 S- d; y; z- u# U
    此问题已解决,详见如下:
    - L5 [6 _* Y3 Vif p>0.95 & c<0.35. J" m3 k3 ^% a! }7 |
        disp('The model is good,and the forecast is:'),+ k2 e0 _9 g! i6 p
        disp(Hatx0(length(x0)+T))! Z' p; i. e. z2 ^+ T9 P
    elseif p>0.85 & c<0.52 C. L) E9 o2 ~3 [
        disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),
    . F6 G' r) X" L& l, t5 s1 m    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    0 W* Q  V' b. t: \+ U+ n9 uelseif p>0.70 & c<0.65
    # z. j; x; y$ V; G! m    disp('The model is not good,and the forecast is:'),- k* v  K3 @5 v! U0 K3 x
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    ) k5 A) d6 Z5 a5 felse p<=0.70 & c>0.65
    - D2 d* g+ q' e; b1 v! |& w    disp('The model is bad,and try again')
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