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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
    ( h: q; ]' h1 {' R
    标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴 : v* e1 L$ O7 `1 f  j
    " J/ t: k  \1 K. O1 [. N; Z( j7 K
    %by allen @ 红嘴海鸥 6 p8 @8 }$ Z1 c2 ^& r2 I" u0 z
    %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: H1 N6 `1 P$ V3 h3 b8 N

    ' n4 N5 I3 h2 e: a3 s& R# g5 s%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$ a0 ^" L$ x" C3 a  z- y" P3 Y

    1 p4 T. F1 M* \5 d%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据 " H3 i7 }8 }3 ^2 Q1 `! [

    ( o4 b1 K5 Q& w' i6 \%二次拟合预测GM(1,1)模型
    & H: T) @5 A: Gfunction  gmcal=gm1(x)% e( F6 v0 i! h2 _- x
    sizexd2 = size(x,2);$ R9 E* q8 s3 U8 o( k' c0 B
    %求数组长度
    : _8 p8 {" V2 X0 `: W" Z) P$ {2 d# _8 Q2 b
    k=0;% b" P3 i' Z5 h* C
    for y1=x& Z9 M  {* I9 b& j9 l3 M
        k=k+1;1 X1 _, G& N% P$ J: Y; X9 _: w
        if k>1% ~/ S/ Z6 f: `, n- O
            x1(k)=x1(k-1)+x(k);% l( X3 U" w0 s
            %累加生成
    ; e4 ~3 u8 B9 s- Q        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   
    ( @6 J+ e8 t- C* x, O        %z1维数减1,用于计算B
    ! T4 p% z/ `* H1 D5 _% K        yn1(k-1)=x(k);
    ( K) O& G+ c! {! K    else7 {0 V, Z% U- g
            x1(k)=x(k);' P/ d, d+ N3 P( d
        end! l& F) Q  B, K5 _" q
    end
    ' P' D* A5 ^% T" q7 v/ ~8 N0 A9 p%x1,z1,k,yn1* e2 \& y: v8 a) b
    % [4 o5 I! [$ p* J3 B+ G
    sizez1=size(z1,2);, G# ]6 [+ O* ?, b9 P
    %size(yn1);( Z% c, A$ G* Y( `, L' R9 J, x
    z2 = z1';
    " s+ ^) H2 O/ P5 @z3 = ones(1,sizez1)';
    1 S  Z' _- W; u, Q$ ]. v6 _3 x
    & l4 k0 b  t7 R% z7 x/ X4 [YN = yn1';   %转置
    % @0 u$ m8 t; t- X, J%YN. b1 b. f7 {5 z0 i
    6 {, p5 [! }4 d+ v, {; ]% {7 R
    B=[z2 z3];* r; U% m7 f6 k2 ?
    au0=inv(B'*B)*B'*YN;" G1 w, U8 O! J- I  ^
    au = au0';, W6 S+ f, m. m3 u
    %B,au0,au. O+ }  I- z4 u* J. ^

    1 X9 p+ L# i% v/ ^( ]7 [: a' x$ Lafor = au(1);
    / g& p' B, V- \& i+ @ufor = au(2);
    & M- `5 L8 {( L* |9 [. W2 jua = au(2)./au(1);
    ( ~! v3 S4 }: v%afor,ufor,ua
    $ s4 m7 I% h8 h%输出预测的  a u 和 u/a的值0 {# U( I( g9 k" ?! V* Q' T

    6 a) V3 l7 \) jconstant1 = x(1)-ua;' {3 y4 X# B- B
    afor1 = -afor;( S6 @- p/ k8 d) Z( w* b* E" y8 \
    x1t1 = 'x1(t+1)';
    + P& ]" ?+ O6 H" B3 @0 eestr = 'exp';/ M1 r8 b9 d; Y% y: b0 I5 b
    tstr = 't';
    0 ?* v. K/ F8 P. D4 ]6 w0 sleftbra = '(';
    3 J! J0 i0 G; g$ O, Z" y8 i% trightbra = ')';/ i$ b6 \4 I& e" C$ I" ^1 B
    %constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra
    4 B" g* @# M5 b- R8 @: g% l
    - o4 F9 R1 K  Xstrcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra); ?0 k) F0 s( ~" q5 Q
    %输出时间响应方程- A- y# e) ^# I- K8 }

    $ Q5 `8 |* W  c8 m+ _+ f5 d# x%******************************************************2 X6 H) T% o7 H7 Z: O9 d
    %二次拟合/ \# B! P% p$ f
    " n$ W6 x6 }# }5 W# ]! X# W* T% u
    k2 = 0;' l; |% U  Y# G5 N7 {2 _
    for y2 = x1
    3 r' K9 R" h3 S    k2 = k2 + 1;1 g1 ]+ M: ~, L9 r3 h1 }
        if k2 > k  , n) V/ Z  o: d( n' R
        else$ w; k# c/ ^9 I7 u
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  1 {& g! V! E, @8 ~% j: `3 z
        end" W/ c( c, R7 X! c. Z- x0 n
    end
    / ~" }) V3 _; J+ E4 Q' E+ w9 x%ze1
    0 R2 W& B0 X4 k( @  s; D
    6 N( e6 e6 B8 a! s1 H, Xsizeze1 = size(ze1,2);/ l* @/ g) Y- s* R: f" V) L! r. S& S1 H
    z4 = ones(1,sizeze1)';* [4 L* s' k0 o
    G=[ze1' z4];5 }* t/ h) A; j/ O( F0 e
    X1 = x1';
    . v) A7 W# G4 p% q7 V4 E  V) |au20=inv(G'*G)*G'*X1;
    ! w9 `8 m0 m! J) I, g# D, Bau2 = au20';, b. M1 T. S4 R
    %z4,X1,G,au20! ~$ V0 |# v$ h% A8 f  v
    4 D5 A* ]! u2 ?1 f1 [4 n7 p+ ^
    Aval = au2(1);8 m5 b( K6 q  k
    Bval = au2(2);
    / b" [2 Q! O8 |%Aval,Bval% C8 m" a$ K) s4 b
    %输出预测的  A,B的值- H, ]. \* W- |( `: X/ I! q* b
      \" `$ J+ H3 A  B8 W
    strcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)2 _- v; ?% ^; b
    %输出时间响应方程
    & y; o# H) q' t2 }0 U% R+ ^
    * d0 C+ T1 f+ C" p+ nnfinal = sizexd2-1 + 1;
    8 M* h$ `$ [5 ?+ t) ~  ?5 Y. U%决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入, r& e4 u/ i' G' G
    7 o7 g2 j& g/ c* y
    %nfinal = sizexd2 - 1 + 1;
    " j$ T2 J2 _/ x%预测的步骤数 1
    ( ~: g0 E2 R  R3 j) V1 c& {
    / z/ }" _8 I. z6 L+ o, j  pfor  k3=1:nfinal
    . E& u6 h3 Z2 v. N2 g$ A; k8 M    x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;
    $ z5 ?8 R9 I1 \& Hend5 s# g% f. F$ _# s* h. a
    %x3fcast  V  r  H3 A4 v% e2 D
    %一次拟合累加值
    * J8 i# j+ S/ G: S6 Q0 Y
    1 R* I2 i2 f; Qfor  k31=nfinal:-1:0
    9 E+ h6 g, j9 A" ?    if k31>10 O0 L" m" x; x+ D
            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);
    ! t' L) W% c& S4 w+ {% Q6 \    else
    8 v; r# J+ H9 \: {        if k31>0
    / T. N! |8 H! `/ k7 b9 h0 n            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);
    & q: g6 J! b. z9 g' s; W4 q+ X6 W        else
    : f; L6 @0 L5 r7 Q' @. G2 z( i. M# B            x31fcast(k31+1) = x(1);0 m1 L, w) l" |$ L/ _5 E3 g6 |% U; y
            end
    - {! I8 ?% h( s% u7 c8 m1 `    end& z% \3 \. \+ I! z! ]/ B. ]
       
    , s- u, h" [9 v# Wend0 F4 ^) I( O6 |2 u9 ?& y
    x31fcast# z0 _& u$ q2 R* q, H& Z
    %一次拟合预测值
    0 z0 j. E- p" b! K* `# w* M" ]. q+ g" ?# k5 i7 K5 }
    + \6 b, C, N3 q+ ?  H% f' _
    for  k4=1:nfinal* N* D8 ~+ w! M2 W8 ?" D& w
        x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
    ) a8 @/ M3 r3 Kend
    3 @$ j6 t) C2 A7 V& V) y, f8 i%x4fcast
    $ F2 e; `0 o7 o* r
    " i) M; r, H. K$ \) _5 Hfor  k41=nfinal:-1:0! G. z: K2 U& a8 B: z  H' N" ?
        if k41>1% _, @0 ^, j0 B! D0 n/ L+ m" S
            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);
    : S1 |- T8 P& w7 H* [6 k    else
    8 m: f  a! U8 K        if k41>0% }3 x) j: c% g
                x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);' ?+ d1 O( o0 H) f& P7 `
            else
    9 A0 B7 t% k: P, G1 B& [# p5 y8 `5 u            x41fcast(k41+1) = x(1);
    , s& l) \. n# N6 a        end% }; C2 y4 }, R8 i
        end; K7 q# K9 S$ @% N6 n' \
       
    2 d8 M# y) F5 N, _4 {" ~' gend
    % U3 W- m  H7 nx41fcast,x
    $ ~& I$ R4 ]" X4 Z  ]%二次拟合预测值
    6 h* f5 l: ]- Z& A4 B, x: J( [2 R, X2 \/ Y1 u( c: ]1 L) |( g/ W; U
    %***精度检验p C************//////////////////////////////////( t; L) [8 I; W: W9 X" v, z7 I
    k5 = 0;
    ) S: J$ g5 K( n0 {2 F& [for y5 = x7 y0 K1 x7 D6 q& o9 u9 A' \
        k5 = k5 + 1;
    ! a. H  j" r- X; s# {0 E; p7 ~3 g  [    if k5 > sizexd2  
    7 d& ~6 @+ X( _) s- V    else
    3 {( E$ y; u" a5 y2 `1 K        err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  
    7 _8 S7 e7 ~7 W4 \    end
    - b  k" R, u+ Aend
    2 q: V; |. H8 ^; B/ L%err1$ S2 N* s6 {+ h$ i0 F! r" w
    %绝对误差
    * R' z9 J9 _4 E# I& r% ^' V! h# p- e( k" ?+ f' u6 g

    9 J. b: y1 k' Gxavg = mean(x);5 K% `- ^# x1 R$ o3 m, u) C
    %xavg+ B0 v: x5 p1 Y* Q
    %x平均值5 r, q6 l! w& ~; V+ g

    . X& ^% F/ |9 n9 l  Q+ r. `err1avg = mean(err1);/ R$ }2 I. }0 h3 e( o8 ]3 N
    %err1avg
    5 o9 d  S6 _1 b! O& p) \%err1平均值
    ; q$ R* W2 g: C4 u$ a  ~2 V; }. T! }; Q7 K
    k5 = 0;# N' o. D. b; g* u8 K
    s1total = 0 ;1 Y$ m! Q- {3 g  }9 y- k
    for y5 = x/ z$ f+ V2 c! V( b9 ~. `5 h
        k5 = k5 + 1;
    : m: T. `) [9 r. A    if k5 > sizexd2  
    ; X' x% A0 E$ Y+ j5 l    else
    6 F# S, Z6 o' p' N. Q! w+ i        s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  3 f  a+ d5 h2 U, ^6 L- J7 d
        end
    3 h% {: a$ S7 ~end
    " K' C- G7 n  v6 {4 ?. S& B( zs1suqare = s1total ./ sizexd2;
    / u0 P& m/ Y1 A+ h! xs1sqrt = sqrt(s1suqare);! ~' W4 s) D( r( t, i6 @0 s
    %s1suqare,s1sqrt
    & q0 _$ @% B/ ^, v%s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1, O' {3 W/ o8 [
    9 [/ N( Z0 D* |- _0 {6 p9 h. t7 D" H
    k5 = 0;
    ; Y4 Q4 L1 E9 G4 t. Ts2total = 0 ;
    # a7 B6 I- @4 Q' j0 J. p& S( [' Gfor y5 = x$ D) [7 e3 h0 {: w
        k5 = k5 + 1;
    & D6 o/ Z) [2 L, }    if k5 > sizexd2  
    3 b1 f/ a9 h3 b  w# O% a- @! k    else
    3 m! i7 K4 U# ]; V        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  
    % `4 H3 O3 \  f' K) I    end
    3 ~2 ?5 G! ^  g4 a/ x6 Vend! @3 g4 v  [- q2 S# Q0 o
    s2suqare = s2total ./ sizexd2;
    2 I" a4 x) G% n$ k2 A; q" G%s2suqare   残差数列err1的方差S2
    - {$ g9 ]/ F4 ]" j) E, s  n& E7 O0 ^, a2 r
    Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);
    1 a2 d% c* a8 }: d* JCval& }6 H5 s& p4 e% H; Z
    %nnn = 0.6745 * s1sqrt$ ?$ z# l+ w) T. e
    %Cval  C检验值
    ! N: @! H* R9 e: }, D+ A5 c' ~( ~
    1 v' H- T( a) {( ?3 fk5 = 0;+ f* A- B1 @' n  D$ N7 n
    pnum = 0 ;7 X8 n7 C( P9 N+ u
    for y5 = x
    1 z4 s/ S' e: v    k5 = k5 + 1;1 V8 D+ Y- a* S' l/ u4 ~
        if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    9 ]$ P: b1 M: J! |1 |2 l' @        pnum = pnum + 1;
    . o1 Q' V. `; f/ W) ]- M  P        %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     5 @  E9 E0 w2 e! T' U3 z& |
        else
    + P9 r) T3 [- o6 o" f+ O. W, i    end
    / L3 Q7 |7 S3 fend
    + K8 w/ Z, s. D7 j* }8 ]pval = pnum ./ sizexd2;
      b! z# q2 h" o4 W. @4 Qpval
    - _6 Q# b. Z8 t5 K- y2 o# \* [%p检验值; G+ f6 A0 i, A* ]4 A5 A$ s3 A8 q
    0 }8 j- h$ Q/ [. V
    %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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    * j& ]( ]+ |! T+ |! V/ M不错,好东西

    - e# l8 V$ Y' n6 f* ^0 E# r嘿嘿,大家一起加油啊~
    & C5 G' H5 l$ R% ~. w( Z
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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
    & z& c6 R2 i6 {( |  X' R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??
    $ v7 }" E- E- J6 n/ C' @0 {
    此问题已解决,详见如下:7 P5 u  n/ T6 z. `9 H
    if p>0.95 & c<0.35
    8 M; e/ G0 e1 Q" \  Z    disp('The model is good,and the forecast is:'),
    % V9 p: V# |5 z' r5 n    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    7 p$ w0 ?+ M! ~( B. }; S! Gelseif p>0.85 & c<0.5" a; n; l  s  P4 a( U, Y
        disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),
    : f! L* u3 N9 P" O) a$ n0 D! D    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    ) F& K1 Z; `8 W+ relseif p>0.70 & c<0.65
    : @1 }5 f; o2 p7 K+ p& a- G6 X    disp('The model is not good,and the forecast is:'),- u1 G. G* _) e' \
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    " l: v) x$ H) E) ~5 |9 [) B# x8 telse p<=0.70 & c>0.65
    # ^. T; r/ P& s2 c: ^. T    disp('The model is bad,and try again')
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