在线时间 37 小时 最后登录 2012-9-10 注册时间 2011-12-5 听众数 5 收听数 0 能力 0 分 体力 460 点 威望 0 点 阅读权限 30 积分 188 相册 0 日志 3 记录 0 帖子 100 主题 7 精华 0 分享 3 好友 8
升级 44%
TA的每日心情 开心 2012-9-10 21:57
签到天数: 53 天
[LV.5]常住居民I
$ x: C2 N* F, _! S" W. r+ D# p 标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab 分类:技术点滴 3 V8 F) ^- Q' P' ~$ m
# H! G+ F/ I. M8 M %by allen @ 红嘴海鸥 7 C% N7 h4 ^* E% j3 n
%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
- m+ A2 ]6 B: b/ l* a
6 ~4 O" S6 m3 P* B, A %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.m6 H5 \, E) h2 B& n
( ]# u1 P9 E% g %x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x); 测试数据
$ V. M4 W: \ q" y 0 d5 b7 ?) ~, K/ H
%二次拟合预测GM(1,1)模型# n* g4 T, b. S
function gmcal=gm1(x)8 t- v: m) s6 _: O
sizexd2 = size(x,2);6 x% l7 O7 O0 j1 j4 Q/ r
%求数组长度7 w6 t; `" Z8 z( k4 v+ ~* t3 D& p1 d
* f2 n. z) U4 }( \8 N2 t
k=0;
' Q, |( K4 O0 d for y1=x
, Y5 e) k8 V0 W; G! ?% }0 g k=k+1;
& j$ X% D7 [* z0 T7 G' R- v# W6 ? if k>1
# k0 L7 o8 K8 `4 g x1(k)=x1(k-1)+x(k);$ ~7 o. Q9 w- a) ^; P& m& _! p
%累加生成. w9 z# r5 u( w# A6 m2 ~
z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));
( G7 }* a/ B8 I/ h %z1维数减1,用于计算B0 F& H# Y9 f/ C. y H4 A \
yn1(k-1)=x(k);
; C# _" `4 {5 a/ }: J2 \ else
/ @: y; x5 y( X+ i x1(k)=x(k);) F5 Z3 a$ v9 W& @ y6 c o% Q
end2 Y& m4 m1 M0 E
end
2 z. _, ^8 l: K9 j: S6 ] V %x1,z1,k,yn1, \& Y! w- j w; R* z& N
- l- O ~, ^: ]( ?! |: ]
sizez1=size(z1,2);
; @3 ]/ p- y: o; D %size(yn1);
4 X: q0 a/ `0 s+ g9 n' ]0 F1 q z2 = z1';+ W/ b$ A# e9 A1 k/ D
z3 = ones(1,sizez1)';+ y& o- B! X9 r
# n* ^ ?' E: Q) |0 S# o7 w2 Z7 r; I, [/ E YN = yn1'; %转置
% s9 G5 H, y [! [% e %YN$ H! {( x, v: ^; q% F
0 S$ D. V, W7 O% C# ?4 S B=[z2 z3];6 h1 M, C, E8 H$ H0 ~9 r
au0=inv(B'*B)*B'*YN;
4 Y( X7 }+ o* l au = au0';
6 r7 c: [4 |! g5 S %B,au0,au" l7 z" M W3 c9 h1 g- e0 X L
! f5 r, v8 n! m. e! m0 i, H
afor = au(1);% b! o* w5 z* [* U: D% G- ~. a# `# h
ufor = au(2);7 `: f( U+ Q6 s: l
ua = au(2)./au(1);9 h! B% r. f" W) D. N
%afor,ufor,ua 1 z( e; E: `6 T7 \3 ~
%输出预测的 a u 和 u/a的值
; e$ K5 E. r; {; n $ }+ }1 |) \$ Q% \7 L* u0 r
constant1 = x(1)-ua;
0 q9 y9 J- L2 V afor1 = -afor;, N7 Q/ w% S7 V i
x1t1 = 'x1(t+1)';
" L9 T1 A, K" C- {: d0 T estr = 'exp';
& n- W1 R; s2 t7 F; Z3 w tstr = 't';
$ Y3 |# k/ D# s( ^4 _6 H' P leftbra = '(';
2 f, P/ J1 G2 y5 V' l rightbra = ')';7 Y4 F" ?/ l" @* x
%constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra
3 m# w' `, M& ~6 e: u: r& L# n
; o6 C7 O0 {. S; ^ strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)2 e2 c K: a& M9 c
%输出时间响应方程
5 [4 R$ b, A, W L7 W$ o + L( l! D8 `0 ~+ t" h& ]
%******************************************************
/ O; ^* x3 D: L& Z %二次拟合
8 V9 \" ~1 Z/ l & g* u6 N2 N: b4 ]0 `, q
k2 = 0;8 N) E4 }4 D9 K+ C
for y2 = x1" G! W5 K, _" U3 f$ [
k2 = k2 + 1;
% ^- t- R% l4 \# `: ]* ?8 }# B2 R! w if k2 > k
& h" b9 t" _, D3 I; }% Z else* g2 L* N1 b( T }) n
ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor); + ]% R1 t4 Y4 @# H. O/ ~
end
' n! Q" \& [* d8 i3 u$ U. n$ c end7 N x% Q, b6 ?& L/ S1 m5 e
%ze1/ p; B/ z! g0 [" W: v1 A% x, O
& [; z. B4 O# M# ?- D sizeze1 = size(ze1,2);! ^! r- A* [# t& i$ Z8 W7 K0 O/ Z, N
z4 = ones(1,sizeze1)';: ?3 n5 g4 A0 o# B- B8 @7 T
G=[ze1' z4];' k5 |: i9 T5 `" l% j5 J0 Q8 q
X1 = x1';
7 u8 s& G" |% o au20=inv(G'*G)*G'*X1;
; O1 f2 U$ \5 T# e0 s5 O2 K au2 = au20';
. M% m$ |, k5 c %z4,X1,G,au204 o/ I r' }& p1 Y
9 [* {$ E, H' {; n* s; V5 U
Aval = au2(1);0 q2 N( r4 p% [ i
Bval = au2(2);* A, e* @/ ]2 w7 Q, g7 V' _
%Aval,Bval" ?, ]8 \1 O: L7 T. {
%输出预测的 A,B的值
% S1 I$ D# @ {1 C% l6 w; Z m
7 G' y$ ^& Q7 g& U strcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)
. o/ m3 I: k: A8 b! C, j) K% k$ D %输出时间响应方程
- Q6 |3 }# j9 }3 H7 b4 }
2 o; h- ?) K4 i/ D6 A5 F nfinal = sizexd2-1 + 1;2 d: [ L; ?" q3 b5 H$ K4 t
%决定预测的步骤数5 这个步骤可以通过函数传入 O! {- ?' U: V r# F
" E3 t* _* V! B( @4 N5 r. Y$ l %nfinal = sizexd2 - 1 + 1;
, o2 m7 y( Y$ O: l7 v; E %预测的步骤数 10 d7 {2 b0 z7 R8 a5 A I7 i+ p
2 S4 E, d: z5 k
for k3=1:nfinal
& V7 F+ e& w$ k- }0 W0 o+ s/ M/ v3 C x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;1 s7 M" ]) H7 o
end
# t, D- _( y, I- j- _1 ?- d %x3fcast# g7 D& @! r/ B9 ]+ |' w, \
%一次拟合累加值4 G8 a/ L% ]+ P% t
- Z a! r0 W0 ^6 p: K% `5 T- j8 B
for k31=nfinal:-1:0
; H/ r; ]: K$ Y+ V& H; v" j: P if k31>1
+ ?. v! S, O. O- K" x3 s x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);
1 u! V% U2 |9 w else
& t+ ]; k) L$ b3 [8 v if k31>08 z, q7 z4 E5 h5 R: O9 ?* e" I
x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);
' A0 P5 e1 }% m9 n else
" g8 m. m0 [) |+ v x31fcast(k31+1) = x(1);! e2 @7 X: p! U( d+ b% l
end, `8 g4 m8 }7 @2 g5 s* d
end& ^4 L: @2 E9 r% e$ U% U" @. o# |
5 y$ C/ r4 X1 c' K( V end
4 j C, Q2 X+ g- O x31fcast2 S1 J* H2 d) ?9 }
%一次拟合预测值+ w% L2 t* a; H) ]2 u3 M6 R4 C+ Y4 ?
0 x | @! Y* {+ O7 O& ~4 E
, c9 n' D7 U' o* T8 c, I/ ^ for k4=1:nfinal
# a/ l+ z8 b! f. V8 I' N x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
e! w+ [& Y5 j4 S8 {# b3 e end
8 M9 S2 R4 R8 e! a& }9 T %x4fcast* }1 ]5 f- N- U" s7 N
* F% v6 n$ b( b. q7 y) u
for k41=nfinal:-1:0
2 j% \# _5 J! U |/ ] if k41>1( z) Y5 ^$ d1 C: n' N# X4 U3 x
x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);5 o( S" D" P. w- d' N; l: t8 h
else0 A* m3 d$ q7 c) \( ?* [
if k41>0
" Z: ~ w, J' M+ s x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);# o: m& m) j3 }0 Z o8 `% v N
else
* F7 E- t: i0 }: q x41fcast(k41+1) = x(1);
8 ]& C/ ?9 C2 z0 {4 ? end8 ] C# T5 T; {0 Q
end
3 J9 }+ A8 {4 x: C3 D" B ! R1 j8 a% b/ v, t& F, G/ k2 P
end
0 \1 {2 W0 y9 S# c8 M x41fcast,x. a3 O, f$ i) q5 Y. `
%二次拟合预测值
. d2 j- j X0 w& A* w4 w/ G9 I6 K ) a7 _% ]. e k# F: a, h% z" R; l
%***精度检验p C************//////////////////////////////////0 O6 `" Z/ b& U ^# k
k5 = 0;
3 W+ {- F8 D R- z3 d for y5 = x- k% v5 N$ z, ~
k5 = k5 + 1;
$ a! r1 H: i0 ~$ W( B( S3 U( O0 u; I if k5 > sizexd2
& \8 h, h Z0 I) P& Y1 p, Y else" N& V# r9 V, b
err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);
4 k+ ~# D) b$ n. G; I$ |' y/ G end! t/ L$ p( s" R$ m5 Z3 y
end% H+ R/ s0 e x/ V
%err11 m' ]9 K# W* u* v
%绝对误差. _/ ?% ?7 X% J
" s1 r, n) _) J& K& p4 y& J* w* e
4 X% I \- c9 N' q# J; P5 X7 _ xavg = mean(x);' M& C. Q; ^. O2 H; T) ~
%xavg
: M! q& L+ \, i6 E" M2 p; c1 j %x平均值% p. |/ r4 `8 k8 G& W/ T2 [* _
$ A$ G' M. U# {8 P2 O
err1avg = mean(err1);
! r, Z* C0 l0 n %err1avg4 n$ Q# i; `2 J) G
%err1平均值3 l' s( Y( T5 s, j, H( l; o
4 x+ l9 s) E. W0 W ?3 N9 f0 O k5 = 0;# a' \/ c0 Q0 A! J
s1total = 0 ;5 m+ {( @) C N* ^6 Y$ ~; F
for y5 = x. \1 l5 f+ f! p1 t, A
k5 = k5 + 1;) X& ^; J8 a/ z9 q, ]& c
if k5 > sizexd2 6 m% n. G9 O7 P8 A0 V7 w
else% H& o4 W% h, @0 [3 x4 @+ v( U
s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2; 3 r+ _5 T K3 I% X% ?( ~- ?0 v% l
end) {& m5 N5 q3 P1 s
end: I; G+ Y2 w7 e: d% |, n0 M
s1suqare = s1total ./ sizexd2;+ H4 w$ d: o1 C) T
s1sqrt = sqrt(s1suqare);) U& G7 n" q" P) A. W6 n, F8 o
%s1suqare,s1sqrt
, R& |: Z g7 p5 ~" Z! _ %s1suqare 残差数列x的方差 s1sqrt 为x方差的平方根S1+ g1 o4 Y$ }9 e7 r+ o7 u
- B; y+ K" f' U) B" l5 j3 ^" S r; T* X k5 = 0;
j/ [) |" H2 H( s s2total = 0 ;
! e5 @% s' ~* Q" Q for y5 = x! e/ {- B. e% u: M; u" ^$ _
k5 = k5 + 1;
7 f4 f/ o% ]1 W0 g1 ?) m if k5 > sizexd2 " O/ j& p) X6 D% Y6 I, K3 T& C* y
else! P' G0 p, N$ c' D/ B* z% V
s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2; 7 C. d6 n+ l: \, O+ O
end* A+ K' {" `& `; y
end; C/ A5 S' t, d7 l1 u3 U
s2suqare = s2total ./ sizexd2;' \; J5 m9 d9 j5 R; C
%s2suqare 残差数列err1的方差S2# M& ?+ }+ Z: J% U
1 J U( H0 i6 u4 T. ?& `; l2 P
Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);! _3 i, O6 ~ D3 m- H6 x8 ~
Cval
( A, T- C8 w4 R9 F' { %nnn = 0.6745 * s1sqrt
# J$ z( t0 {) L* v %Cval C检验值
: s* Q' F) d, B- V 7 O' {8 q; N# v7 Q! D' ~
k5 = 0;; z2 b- G1 p8 |6 H2 Z4 X6 ~: H
pnum = 0 ;3 w$ ]" m; O2 k$ Z# j* T! k4 f
for y5 = x
, ~8 [! C6 L* G1 O1 P# k k5 = k5 + 1;
+ ^7 }3 O- k- h4 q1 R; L: i- t if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
* L4 R, q4 M% G9 \: b pnum = pnum + 1;8 H3 P# F2 |3 H1 c
%ppp = abs( err1(k5) - err1avg )
# j2 D1 U) J& W1 n6 a' y else
1 B3 u1 S/ @- v1 }( C end1 _3 }( B. |3 x1 L4 K
end( e! n8 f2 {3 G% \) ?' `
pval = pnum ./ sizexd2;
. W0 ?- I# R! N5 e3 U# g$ X/ M6 S2 c pval
: @3 D1 y1 B& Q" P+ @ %p检验值! {# G( f0 m( }/ j" U" C2 J; N
4 M! ?9 D! ?0 H
%arr1 = x41fcast(1:6)
灰色预测MATLAB程序.txt
(3.86 KB, 下载次数: 170)
zan