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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

    ) H3 w7 E& E  u8 x' q/ g; G标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴 , z: d5 G% n  ]* X& _$ ^# ]2 h
    ! }8 J/ }8 @5 m0 f& q8 ^+ n
    %by allen @ 红嘴海鸥
    " Y5 q% C' Q. O%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
    . H% s) |8 P4 F/ K' b
    : z" W. ^$ S% Y* l) w%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
    # C0 Y6 x( x; H! f$ b
    - A& i7 o$ B& [%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
      Z8 p+ A3 W' y6 j3 n' O3 A8 U  `6 S/ s" O8 I3 ^, _
    %二次拟合预测GM(1,1)模型/ N. |& j( y3 q# D. F2 M
    function  gmcal=gm1(x)1 H  w6 {" ~9 D
    sizexd2 = size(x,2);
    & Q9 b+ F' P4 L7 l  x6 }% V* f$ h%求数组长度- d3 K2 H% C. J. r! k; C5 E

      E4 y6 b% q% N1 e7 dk=0;& Q& H8 B& R+ K, S4 z
    for y1=x6 y" H7 x3 ]; S- t. j+ y4 m
        k=k+1;- b5 V  e2 b- T) v$ g
        if k>1' ^5 m' z# J3 T" ?0 a
            x1(k)=x1(k-1)+x(k);
    " T( l: d) l2 I5 l  K! [4 S- q        %累加生成
      b) z$ f0 w8 P9 R        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   * Z4 f% h8 H+ j8 Q6 Y
            %z1维数减1,用于计算B
    9 o5 U9 B" {$ ^        yn1(k-1)=x(k);; O- O$ {; F6 N! `5 P4 O2 E9 a8 {
        else! b- o. f, n6 s; J" r
            x1(k)=x(k);
    " ]# I' c, {0 U- b' _* t    end
    $ ?, O: _) e; h6 R/ Z: o# T, Pend
    % G' y8 z+ \: m: q$ a. [%x1,z1,k,yn1* D( y/ \7 \' `( U

    + }' p7 `2 N% k* c, t! L( C) vsizez1=size(z1,2);
    1 ?0 m* I% n6 H  m1 n%size(yn1);
    6 \& ^' T  L  K( Cz2 = z1';) R+ V# k8 b& n: N
    z3 = ones(1,sizez1)';
    9 n% J* b" t( n) J, o  Q" ?
    4 r! E& G& u" A) M8 }# n+ b& zYN = yn1';   %转置- G# o) k1 X1 V) \
    %YN
      e. w$ O/ d1 q: S
    $ o% Q3 h  R; V9 U) ?( UB=[z2 z3];
    * j$ v6 Z( c' F1 oau0=inv(B'*B)*B'*YN;
    ( r& i3 e* I" Q! z3 J, Q" i# Pau = au0';' q' R0 `- a" B6 T5 \2 J
    %B,au0,au4 S5 t5 _9 e3 ~- X& N% {2 A
    . n; G# E2 e9 I3 Q# g6 a- Q* ?
    afor = au(1);
    . L' l0 L* a" v# \( J$ M4 b) S, Pufor = au(2);
    : j# \4 J8 j( [3 C5 b# K9 T0 d( zua = au(2)./au(1);
    + A# j. X! p/ a7 T3 p# S1 s# y%afor,ufor,ua " d9 l  C$ [  k  J$ y
    %输出预测的  a u 和 u/a的值
    $ y2 B# v, K+ X
    7 G9 O+ [) c# econstant1 = x(1)-ua;  S' e2 l2 M: _% A7 E
    afor1 = -afor;
    , G" A8 q- [0 H8 E6 b3 j5 j9 C* }x1t1 = 'x1(t+1)';
    1 b3 Q0 }! y6 Y" W& [; aestr = 'exp';
    ' q  B6 ]4 j3 P; p2 m& t& S, Jtstr = 't';
    & @6 C! x3 |' ^% n, q0 [# F: Nleftbra = '(';* H( _& L- `6 \/ ]  {
    rightbra = ')';5 q% b% X$ f( p" ^1 u7 R
    %constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra# M- s1 i, h8 i' P9 o
    1 o9 u4 r% o& e- |) B* A
    strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)
    2 D/ }/ g+ |. F% H, E7 f%输出时间响应方程
    + y! \7 a/ N4 F" V9 w: Z. }1 `/ G/ k7 t$ x4 ^0 H7 z$ b5 I
    %******************************************************
    6 h7 g: k) t8 e, x+ |  ^/ P%二次拟合; l' ~. t4 n1 H
    ( g% }' W( o: z
    k2 = 0;6 x* O  l3 B  W. ]+ D# b
    for y2 = x1
    & u0 k# n% b1 J: S: x  V    k2 = k2 + 1;  q  n7 a+ G6 ^3 i) d$ C. D$ I$ P
        if k2 > k  
    7 ^0 S; K1 `# G+ a6 Q    else$ H6 e3 k5 D# A1 f
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  8 i$ Z1 ]3 U) V) n3 }1 e8 u
        end
    " m* u6 y) L0 K2 \% Tend
    . \9 v. t% W7 L* U%ze1
    ! D8 m( R4 Q3 g* I8 V. r3 s' q
    " }1 f  E' a9 o" }! q7 j( Bsizeze1 = size(ze1,2);
    4 G! C& C# y, O4 z/ z0 Nz4 = ones(1,sizeze1)';
    : q2 S$ J  Z' b- U1 R. g. XG=[ze1' z4];0 R! j( b& k" z) |' D; B0 b& }
    X1 = x1';+ M  ~% m+ b# }
    au20=inv(G'*G)*G'*X1;- K* A- ^: G- N8 C0 m
    au2 = au20';4 H# i: i8 N  f1 ^5 H
    %z4,X1,G,au20
    / m1 }4 U7 o5 q) w% h8 w4 b  K" A" r+ m( P; P" W( ]6 f
    Aval = au2(1);; c5 Q! ?$ m+ `( a* B% ]
    Bval = au2(2);, S0 u  c" `) @1 M  g
    %Aval,Bval
    ) x7 P2 }  N0 R. F  D% C%输出预测的  A,B的值
    # R3 N/ J- \5 H
    1 K, m4 C+ y; V) F* g7 x& K6 pstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)
    " K  c8 C% r8 F% n6 {%输出时间响应方程+ e6 T% I$ ?% ?' U9 f# f

    % W+ [/ X: @. ~. g7 Vnfinal = sizexd2-1 + 1;  N$ n: s/ e/ K# z$ e/ K, n
    %决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入/ g- X& D2 z1 v, ?
    4 ]9 S  b! ^0 E& z
    %nfinal = sizexd2 - 1 + 1;; I5 `8 q( w3 Z: `/ {& L+ g
    %预测的步骤数 1
    2 h7 P" k7 z0 w& s
      l8 l+ l. G1 Xfor  k3=1:nfinal
    ( S1 e+ n$ u; s; ]8 S    x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;1 L8 h! U2 X; `# E1 [6 Z$ n! B
    end
    + f3 i, o# y/ H1 a/ o4 ^6 E%x3fcast
    1 E# c+ w/ u+ i9 |% t; u4 m%一次拟合累加值7 V; u! G* w3 O5 s6 F

    9 m% W+ W2 T8 Z* {0 mfor  k31=nfinal:-1:05 N# e/ O8 r  I& R( l  K! ~
        if k31>1) e3 D4 C* |4 r* [' @' w  Y
            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);
    0 A4 w. n8 t7 n" {    else/ [  Z- p5 \: V+ Q  S
            if k31>01 H! i4 y$ n5 h, m
                x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);
    , L4 r8 F" @9 l1 |5 E% [        else( u  e9 E% R& L4 o
                x31fcast(k31+1) = x(1);/ o$ `5 F% m; u6 z; z
            end
    5 Z9 W$ v4 `) v' o: d" x& k    end2 s1 E, o& T" Z. J- [8 Q; _
       
    / v% r% k6 U3 y" b0 ^* qend7 ^/ }7 s+ Z) N: o
    x31fcast2 A# u: Y2 g2 [8 p0 Q
    %一次拟合预测值0 r9 a8 j4 y: V5 x' b& V* a

    . ^7 l+ x, F3 P# L4 l4 b  j
    ( f* w/ h' X* X' {6 {( qfor  k4=1:nfinal7 P0 Q8 ^  m3 A
        x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;0 _7 a+ G4 p9 D! q: g7 A0 j
    end4 c/ [1 x6 {8 w
    %x4fcast5 {1 b6 `: @8 T0 P  Z) n) i
    . Q* E3 J- ~8 X# H- c3 \
    for  k41=nfinal:-1:04 Z. m) B- h  C1 f/ X# n4 |( U
        if k41>1& k3 k8 U4 y! [# n+ v$ t, Z
            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);9 z( k7 u. f% p$ s
        else
    ( \# j* f+ V& L2 w        if k41>03 {+ h: _2 d7 C5 t8 P+ n
                x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);
    + t3 V3 W( f, c/ o) P' P6 c. I4 v        else
    / a: S/ c" a4 n: q6 B+ v' O            x41fcast(k41+1) = x(1);2 `' s* a8 C4 @+ d0 @5 b
            end
    2 z7 {3 ]$ S/ X' c7 j    end
    9 Q6 m, \$ G( w. L" f$ C; ~0 Z0 S   
    1 r" b- }, h0 u* u8 V. Z, I0 |end
      k1 ~9 \# x1 o5 f  J( p7 _8 fx41fcast,x; C3 v5 t) k6 T9 U
    %二次拟合预测值6 b. W2 C9 V0 B+ |
    / ]; l! F7 q$ f5 f2 b0 I- C
    %***精度检验p C************//////////////////////////////////
    , {& O0 [+ m0 h# Rk5 = 0;
    5 j# L( n, R4 M) I0 w. A; {for y5 = x. \: E0 m  g( e
        k5 = k5 + 1;  r) s& ?! N6 |
        if k5 > sizexd2  
    % N) u, Q$ }7 ^* b    else
    ( Y) ~  n- x9 c5 c        err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  
    $ H0 o( `$ ], l% y- w: Z3 p    end
    5 ]* Q7 C8 q' G5 X7 b1 |end
    5 s2 a+ J# H6 K2 m6 T: C/ N' e  l& C%err1
    * k# M% |/ [+ }! y! }% m3 H' U%绝对误差$ i5 u% i3 k9 `8 N/ |8 i9 c
    , ?8 P+ t" s/ G3 M

    & j, h6 p5 A: cxavg = mean(x);- [9 y6 O. I0 E% D& F9 O" b
    %xavg7 t2 k" `( n8 \& R% z* i$ G, C( z
    %x平均值! ?7 y5 a' J5 c2 ?0 k9 P, R1 K$ x
    ) H& O! w$ r( v, s) U3 k
    err1avg = mean(err1);$ Z. v( d1 ~  O  Z
    %err1avg
    + `( e  B$ x/ U" t%err1平均值
    " `, o3 E, U7 O4 P1 o/ h
    ' K; f; V9 w6 \/ R0 d1 I. fk5 = 0;
    ) b( ^) s: {5 t, m( Gs1total = 0 ;
    ( F  Q) m. \2 Q- q2 T- wfor y5 = x& E7 b) b" r- i' ?
        k5 = k5 + 1;( F0 O& w) t, Y" s( w* U" Z
        if k5 > sizexd2  8 D& J9 |# ]! Y
        else7 Y: e2 Z% r$ T2 o6 k
            s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  
    + n  h( B% N7 E/ R    end
    2 [+ @9 i# h" K$ ]end9 w5 N1 _6 Q+ B; V) K4 @
    s1suqare = s1total ./ sizexd2;7 k( z. w; j3 s
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);
    & _6 e9 L" S; P" ~' F- I& o%s1suqare,s1sqrt+ R" ]3 W+ ^5 k9 @1 s# {6 i
    %s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1
    * A( O" }9 q/ d  y4 z7 c6 l! d6 G3 F" Q
    k5 = 0;
    ; s3 m2 u/ i5 P( u' b0 }s2total = 0 ;8 ?' P2 T, D, Y9 P+ l& e
    for y5 = x% A' L  p: |- B$ f2 W$ P
        k5 = k5 + 1;
    . F* U. c+ _" y( N/ o3 x# K    if k5 > sizexd2  
    * t" k, s1 p) @- }0 e8 L    else
    5 e+ S" W: _' {. N! h        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  
    6 m4 h/ l2 ^3 Y! \  U    end
    $ [: k, x! ^/ J; |end+ ~, K# }7 D4 V$ P: x% O7 t- l
    s2suqare = s2total ./ sizexd2;
    & |7 g2 r8 h0 }8 s%s2suqare   残差数列err1的方差S2: ?- r" p2 |  Q3 j* h/ J0 B

    ) u& s/ P# @% c: _! @9 |- uCval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);$ N( J) V3 M8 f
    Cval& b# N1 U3 l. k, p& b0 @* l
    %nnn = 0.6745 * s1sqrt
    / _6 O7 x* v  o! D% r1 J%Cval  C检验值0 P: J' A. k, [" x6 o5 ^

    $ |+ D, z9 _8 k% V8 z# n# ?k5 = 0;
    $ ~& h: v+ R2 p; x4 i# D$ T' Tpnum = 0 ;) R3 N* D: Z' `  c
    for y5 = x. O  l, f8 p3 S
        k5 = k5 + 1;+ R+ N/ Z2 q; x& B* \
        if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    : O5 T3 d, ]8 l) e% k' u0 r        pnum = pnum + 1;* B  l5 {* a' E; |  |( N
            %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     $ w# X# i$ Q3 i( ~$ F0 o5 ~) K
        else
    3 X: H$ N) I; c! h9 q) L: z    end
    ) n0 p/ D8 [2 D! r4 g% ~end7 S; p% [  J* f. C: c% x
    pval = pnum ./ sizexd2;( F' F1 |- F( b- X% d# @
    pval! Q0 l' n: ]# h
    %p检验值% m- i, e, K) j8 G  B0 P

    1 s# q' P6 C6 K, ]/ m# c7 ~%arr1 = x41fcast(1:6) 灰色预测MATLAB程序.txt (3.86 KB, 下载次数: 170)
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    2 b7 L  L$ j1 X7 c7 J- `4 o嘿嘿,大家一起加油啊~* P! K; q8 e( ?: A3 h9 w: P
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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 & r) O; H; y, o1 a+ e
    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??

    1 E) G+ V: e& @3 w此问题已解决,详见如下:7 t) \) ]3 L$ y5 H' B
    if p>0.95 & c<0.35
    0 D& V$ i3 T+ V& [    disp('The model is good,and the forecast is:'),5 ~! v6 f( f9 O
        disp(Hatx0(length(x0)+T))$ w* X# d& K: s5 H) j
    elseif p>0.85 & c<0.5  \, B; Q0 y/ }
        disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),4 x$ F" ]5 ^! u) D
        disp(Hatx0(length(x0)+T))$ @; c8 o: A. J; g- V( F* K
    elseif p>0.70 & c<0.65# l- }' c% J# k
        disp('The model is not good,and the forecast is:'),
    0 M5 Y4 I/ S* C& @+ @5 ~) j9 L5 t    disp(Hatx0(length(x0)+T)): O2 Q# I" C/ t; @7 `5 x$ g
    else p<=0.70 & c>0.65
    ! T2 k3 P$ w2 }, n, W2 @: E    disp('The model is bad,and try again')
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