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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
    ) A. G& W- b1 R  E
    标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴
    " t2 _* M4 ^* U( p2 i( @1 N" m5 T7 R
    %by allen @ 红嘴海鸥 ( Y$ t$ D- E% C
    %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
    ' N6 I# q8 V& R
    ' ?! N) a# K( b$ Z$ t, x%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
    7 E+ L. l3 S2 }6 @$ {
    + q# }- L! E7 l* c%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
    7 C5 u- h; d# b9 U/ a$ |; }+ ?4 ?, K2 `; j  y
    %二次拟合预测GM(1,1)模型& p* G, |: B, N# V1 {/ e( f# g
    function  gmcal=gm1(x)
    8 A8 K' T8 o# l  lsizexd2 = size(x,2);
    $ r0 x2 Z: r$ T( ?- P%求数组长度
    3 n9 k6 h' m% j5 m  j/ l2 P% j% g( ?* `# `9 a( d! I$ D3 b
    k=0;
    ' w+ P7 r7 i, Ffor y1=x1 g2 ^: e$ W' d. E
        k=k+1;+ n1 X& X. E3 _$ ?! ]
        if k>1
    ! @5 }4 |% K! a% e8 s1 ^        x1(k)=x1(k-1)+x(k);9 A8 Q, n6 \. `: X
            %累加生成$ }+ |0 ^2 b5 R- s, h+ W8 T5 t. w
            z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   0 w% m& Y+ O7 f' G4 {
            %z1维数减1,用于计算B
    . w6 v- `9 I7 j  W+ J        yn1(k-1)=x(k);/ V8 h0 M" V. M+ b  X$ d3 @
        else0 O+ n7 g' M9 @) H' W  S6 |" m
            x1(k)=x(k);
    9 }6 P0 J/ q" t- I9 F    end
    ! ~! w% h& {- O8 p7 I$ Xend
    2 d/ p( |% N$ u) T% ~2 i% o- q%x1,z1,k,yn1
    8 V1 A7 v: i0 ^5 S$ R4 L0 v5 C# _( Y# _
    sizez1=size(z1,2);
    & M7 @! |2 x6 s( d) s7 Y+ A3 n0 X%size(yn1);
    $ c; i% G7 p  f& T( sz2 = z1';
    ; k/ @* Y( E7 a( p) C+ a# _4 }' H* \z3 = ones(1,sizez1)';
    5 _& G* z+ D  Y; t0 y& m' q; I# B, z3 h( f$ M
    YN = yn1';   %转置$ h) e: d. G$ s8 H5 ^5 q
    %YN
      R) X0 _( q. E( @4 A. ?, T5 e+ N- W" ]
    B=[z2 z3];
    % z2 Y7 ^  m/ ]+ t2 qau0=inv(B'*B)*B'*YN;7 P3 O# |* P7 B
    au = au0';5 }# P1 \0 ?, a5 P" l  w
    %B,au0,au9 `, t  ?2 u2 C# h1 F/ |! ^
    8 I' d; G5 k2 h5 {$ W$ g1 v7 I2 j1 U$ m
    afor = au(1);8 W2 Q, c8 ?5 h1 b; t% K$ ~! R
    ufor = au(2);5 ?# v$ |0 V4 `; ~& d" }" x
    ua = au(2)./au(1);7 }& G6 F5 a, [2 T# ?2 P
    %afor,ufor,ua & t& S4 E( Z. n, K
    %输出预测的  a u 和 u/a的值& q' o2 I" E5 t) g& R$ M1 M
    ; k) @$ `, W2 Z3 {3 u
    constant1 = x(1)-ua;( ~; [7 h: S& o' ^8 H
    afor1 = -afor;6 g0 P# t. X- f
    x1t1 = 'x1(t+1)';. N& d! v2 `  h' J# k7 [+ ?8 Q
    estr = 'exp';- C! Q% L* i5 F, H" ~$ B
    tstr = 't';
    3 M( ]3 H- ~* g! b+ `, Lleftbra = '(';' X+ u) p7 k) j; c/ a% m5 X
    rightbra = ')';  y0 b- w) w5 M5 R
    %constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra  ^  L5 A9 V, p6 B: o# i7 S! W% s

    * J. r9 R5 ]3 k, X8 F  l) bstrcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)0 s- m& p' n6 X& c
    %输出时间响应方程
    7 R" ^& x8 X! ]+ |, a) w( [; f
    ( k4 U, p' U( Z: w- O2 Z5 X0 j%******************************************************
    8 L$ G" N3 f/ a/ A%二次拟合9 a5 e' _$ R- q3 R. T4 a/ Z4 L
    $ i# |6 [5 |9 ?+ w" v: N
    k2 = 0;
    4 E3 i! Q: x/ {7 L& bfor y2 = x1
    1 P! F9 H4 {* d2 z: \9 g. R    k2 = k2 + 1;
    % H. q; ?2 S! f1 ?, T    if k2 > k  - \; P& H9 S1 k2 X5 b4 E$ n# i, a: ^
        else
    6 m/ J8 `8 s+ t) K" L4 N3 D        ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  
    ' A6 ]$ Z5 Y; k    end' q0 J  v) r. v6 i
    end+ d3 w8 m& O% L. w
    %ze1
    ( ]' [* z% }& p7 L, b2 |! n1 U3 e3 I) m: T) }( I
    sizeze1 = size(ze1,2);2 U* c  [, B- m, }- ~; `7 m
    z4 = ones(1,sizeze1)';
    2 b1 T; s+ V8 \  z. CG=[ze1' z4];
    # r" W* {  R! H0 ~X1 = x1';; @* U7 N' u7 ^
    au20=inv(G'*G)*G'*X1;
    1 C* B1 j) _; F1 zau2 = au20';
    . M: o0 z- w: C/ T%z4,X1,G,au20% X6 H3 t* u8 a6 _# w& i

    ' N2 o, ]4 L9 q3 x- P) z) F8 ^# LAval = au2(1);, {. \" d: Z5 P6 h# A) @, U
    Bval = au2(2);
    4 h6 G5 }* K/ n5 U( x6 O%Aval,Bval
    1 [( y! N1 X0 Z3 w7 K%输出预测的  A,B的值
    2 j! X( ]1 y+ C8 [, C
    / t' i5 ?* B9 F) H; j4 G) ^4 q/ Kstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)
    : R7 ?& F: |% Q7 [3 X4 t3 c%输出时间响应方程
    $ z4 f/ V9 D- u4 o, v
    1 k: N$ x7 M0 x6 \nfinal = sizexd2-1 + 1;$ n. k# E7 a; C4 W7 m% a5 L
    %决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入
    & E- V$ W8 b3 \0 s& k
    3 G" t( _2 U9 `( u, G% L%nfinal = sizexd2 - 1 + 1;4 x& r1 r9 t( A4 L3 G. t
    %预测的步骤数 1
    $ q9 E7 Z5 b- D( v! e- T, e/ h$ [* [" N) S
    for  k3=1:nfinal, a7 K: X% S( f7 ]8 D" T" L  T
        x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;
    3 p' Z5 L. O% j, |! X  {& \$ W3 Fend
    8 ~, T, H* L$ y& x7 U& T$ \6 Z%x3fcast+ P2 f# d" X- t8 y. D7 h
    %一次拟合累加值7 k( V/ }  G6 L2 D) m9 Z) e

    8 @3 c0 u' p" L- M. ~) q& Ffor  k31=nfinal:-1:0
    9 T  R: U, ~  c" t. p6 k: S$ `    if k31>1
    ' l4 U5 {- o. H) i: `# j        x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);
      F; f  t/ \' a9 l    else7 S, U& H8 @/ F/ g
            if k31>0: J+ M4 U% y* e0 S$ R; z: G" \4 L& T
                x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);8 \) d- ~7 j' I* p9 A$ I' \
            else
    5 r* k! V) i' {; U4 v2 T6 f            x31fcast(k31+1) = x(1);
    6 D/ S6 u! z/ J        end2 [8 V8 l/ w9 B6 |, m' Y/ x9 r
        end7 s3 D7 ?6 I+ I1 }- ^8 H
       $ U) T6 \1 \2 F) R& s% S
    end+ x& k9 ^  ]) H
    x31fcast7 H4 j/ H' T  `0 K/ u
    %一次拟合预测值
    : a# O& O* D7 Q( `$ {7 E$ p. D' }: w; b* b1 x! K' W- P
      M" \* p" @1 G, e8 D/ z
    for  k4=1:nfinal
    & a  ]9 B& q; z! f+ e    x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
    7 t* S6 M/ q+ q/ O$ h, ~% V* vend
    % `( Y, m4 T2 J& D1 g%x4fcast' ^2 }( W1 z8 T- o% L

    ' ?. a' P/ Q4 `1 d9 ]- e4 dfor  k41=nfinal:-1:0
    ' b  _  h* [, l( F+ g, g) N0 u7 v( B  k3 _: N    if k41>1
    8 U* I9 ~2 R. N) [        x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);
    5 Z2 l# @3 P3 E! o3 ]    else- h5 v! d0 f4 ~- T3 O
            if k41>0
    , i1 p) d; r0 n* {            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);  L8 v# K, f' R6 Z$ f4 G  D
            else9 A+ E/ u- I# `- v1 b' u
                x41fcast(k41+1) = x(1);# Y2 O6 Q% [6 l7 m
            end
    $ R1 B* ~( o$ \' W6 U8 f9 y    end
    4 ?2 j% S  ?6 A! F/ t   7 W' y5 X) F5 S3 C1 R9 k
    end' i1 ]+ V! r: s; W
    x41fcast,x
    & @+ e% _; f7 e. p7 h2 z, M%二次拟合预测值  W0 l( ~; T1 i- N) J
    3 P4 D$ Q  @8 {( `
    %***精度检验p C************//////////////////////////////////
    6 C" ]* n8 H' P2 yk5 = 0;3 [7 o$ ]: F; c/ F2 s
    for y5 = x
    6 b7 {7 v5 \( Q    k5 = k5 + 1;0 P+ m- L, ~" C$ i0 i
        if k5 > sizexd2  
    . M# g, \( f" [) R# n    else
    # t. y8 R1 e( J" i& D' k* h' P        err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  
    7 s& i1 _! I  z. L7 |- G    end
    % y3 f8 W7 h8 z/ Yend; ^' e/ t. r# |( t% U- v8 x0 m9 u
    %err1
    ( j6 q  w( m3 T/ q%绝对误差) \  Z9 J  t" u3 N9 L
    & r0 B0 t  m& D

    + C; P- C+ ^' Y2 I+ M" p- Axavg = mean(x);# H7 c/ A* T; _: b  L. p- t+ c9 r: X
    %xavg
    9 m- l- C# g: k) J* ^; }5 t6 f%x平均值
    % D9 P4 V& B0 \  a
    $ G: |! h0 G' o8 q7 d$ herr1avg = mean(err1);9 M3 C5 R9 C1 p
    %err1avg3 c  B) w  W6 c& ^
    %err1平均值
    , [) X- o  ?, m
    4 b6 f5 |' ~7 @5 I) w! G- P8 D  f3 |* Bk5 = 0;
    + K( L7 _- J" xs1total = 0 ;
    . e& E, x9 ?0 ]$ l4 Z( W' ~, Cfor y5 = x) {2 D& ^, ~4 [  \5 g
        k5 = k5 + 1;. }  {( D/ W( C$ W/ A: x2 Z
        if k5 > sizexd2  / U: j* G+ S$ d  O
        else
    $ H% Y" R- i6 w1 w( w        s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  
    3 s' }7 K- z4 L0 ~% _    end
    1 \# S9 N2 c4 Q. o6 q* D9 Lend& b$ h6 o* E6 C' D- ?
    s1suqare = s1total ./ sizexd2;
    2 Q' i. {; Z  f" bs1sqrt = sqrt(s1suqare);
    9 Q- r: s9 O; v) j5 E%s1suqare,s1sqrt' Q1 s) s0 i6 `" ?
    %s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1
    ( D% k0 ^' G! J2 a5 Y
    5 j! G& T& }/ Gk5 = 0;4 G- l; s* f7 N- v7 Y
    s2total = 0 ;2 y5 e4 \- N" ~& U
    for y5 = x& K8 i. \, i: f8 M- }1 @6 d
        k5 = k5 + 1;
    6 H+ D1 C/ ~1 S( A4 B+ l; d    if k5 > sizexd2  
      G# D4 Z2 j" Q3 `! x    else
    7 ?$ ]- E8 z4 I' V2 u9 p        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  + H" \9 G4 A1 J
        end/ y8 A1 n5 r! d  _' J2 h
    end
    - i0 e3 l2 }( P* g( Q4 S- @. ds2suqare = s2total ./ sizexd2;
    ( R- I! @1 ^( `3 T%s2suqare   残差数列err1的方差S2; H0 W2 `: |' i) c
    ) c% i8 _. Q: x" V2 W+ e1 j, p
    Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);
    8 I# \) y& m8 l9 p) m9 L, d/ z9 wCval
    3 t' b2 [" G& n! H%nnn = 0.6745 * s1sqrt/ z" I& b) j/ D8 F( M+ V! Z. d
    %Cval  C检验值
    ) |: T. P/ R3 j: P4 v7 K5 t6 x4 e# Q2 ^! V9 U7 m1 a( g3 U
    k5 = 0;
    9 c$ ]: r' ~1 z( W- a  }pnum = 0 ;* d! }8 P1 H4 C- ^
    for y5 = x( p6 X, O* L. P
        k5 = k5 + 1;
    1 N! A; h  Q6 g  d/ @$ R4 R    if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    * `1 ?% J8 {( N: U        pnum = pnum + 1;
    8 V0 T& H* ]) M3 s% r4 l( c        %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     ( X% a, b$ R( }
        else
    1 l# b* N. g- w, F    end
    $ U! M) ~3 h- H: L; N4 z) L8 Fend  ]0 p! R7 D; E4 s* }% t8 s% W
    pval = pnum ./ sizexd2;: _3 P* i- m9 ^! [+ \
    pval/ I' v/ d1 E2 E% \
    %p检验值5 `" O( o+ o* {3 Y. z/ l: ]
    - m0 V( Y0 M+ y; o4 F; a% r
    %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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    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
    - F$ P% o4 M% U) _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??

    - @) E3 ~8 o. U$ T此问题已解决,详见如下:7 d. t, l( W; X; [, F8 {, I# B) ^, r
    if p>0.95 & c<0.35
    9 P9 C5 Z6 P% I7 _9 k4 E+ N    disp('The model is good,and the forecast is:'),$ G3 P7 i2 e1 {$ {
        disp(Hatx0(length(x0)+T))3 I& _9 A5 a& b2 T" w
    elseif p>0.85 & c<0.5
    - n3 H0 `0 B, w9 s6 ^    disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),' T/ y/ _3 `8 O
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    , I$ G" r" R8 o+ n3 K( Yelseif p>0.70 & c<0.65
    " K2 f. W$ P! j    disp('The model is not good,and the forecast is:'),
    6 u4 q8 B7 `: D. \% F5 w" i* Q, `    disp(Hatx0(length(x0)+T))' X2 q% V! q6 ?( w3 q
    else p<=0.70 & c>0.65( R0 M; z; p: c2 q! _5 M
        disp('The model is bad,and try again')
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