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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
    4 ^# M6 }% g) y3 t; C
    标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴 - \: E  @- X1 _$ j$ }; B* }

    ; J; C! {  F* `%by allen @ 红嘴海鸥
      {5 n% I# X! L7 M%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
    9 ]- r5 N; e; u* s: m7 A& P% E7 G. j# S1 U$ f
    %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 U0 n; ~) u4 X* S9 p/ U6 n9 c) e
    %x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
    . P: Z/ c: R0 k! [" g+ V$ V# B3 q
    %二次拟合预测GM(1,1)模型
    ) ^9 R$ \3 n- \' s8 I7 hfunction  gmcal=gm1(x)" a' H$ j! G& B$ D1 C# }8 u
    sizexd2 = size(x,2);
    2 r- M- Q7 R( ~% f! P# Q%求数组长度
    & [7 M) D4 r' [/ m3 ~3 I. P. n( f; o0 ^( }
    k=0;* t; m& ~# Z- D# t8 Y
    for y1=x
    . S# `" u0 Q# V/ `3 V& r' \    k=k+1;3 h9 q( Q- _) `5 q* v: U3 u
        if k>1
    & @4 g7 _4 q  g        x1(k)=x1(k-1)+x(k);7 G, A3 Z1 f4 m8 y9 l. n3 b
            %累加生成
    . T( K9 {9 w% r/ w! e        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   
    & \3 `- }* }; P) E% W( U8 I        %z1维数减1,用于计算B2 Z* u" \# x) B; Y& r; d
            yn1(k-1)=x(k);# O- b% v' M% h6 t$ A: B
        else5 ^" D; x& i( {. e; I" |
            x1(k)=x(k);
      m- @0 P. z; v; g    end
    & R4 S  ?( x; K7 t, i$ Gend4 I- D2 _7 k' T" b
    %x1,z1,k,yn1
    - |1 V% v5 b+ X# a
    : O" {5 D6 W0 P! V3 U  Asizez1=size(z1,2);
    : N+ x8 |  k, ^! r3 ~, I, I) ^%size(yn1);, K! [3 F$ ?' a3 v& q2 P9 o
    z2 = z1';) O! Q" H- }+ u; }
    z3 = ones(1,sizez1)';0 P# t8 ?$ G4 K1 p6 Z

    & P6 w1 d( k3 aYN = yn1';   %转置, y9 O6 _: I( o7 q  M
    %YN7 V2 H( {6 Q* |8 \$ N4 y7 ?+ c
    & i4 e* y" u) i) K/ q+ x" U' N4 Z- C
    B=[z2 z3];
    , A8 a+ b  D. i2 M3 x# W8 d9 ?au0=inv(B'*B)*B'*YN;
    / r& O) e0 M8 ~" _; Iau = au0';
    * G* [7 a( }1 j# W& R%B,au0,au
    / k( f, P9 l  Y5 M  {5 c' a: l0 `$ V0 `" s
    afor = au(1);9 k3 ~2 f* O* Z6 H
    ufor = au(2);1 C7 U- t% A6 ?1 G# Y
    ua = au(2)./au(1);4 j7 t$ [3 B6 ]6 z1 t! C
    %afor,ufor,ua
    & d9 Z  h, l! v2 B%输出预测的  a u 和 u/a的值- Q) a7 a' V& \6 L, A% y
    8 E0 b. |5 D( w4 Q0 s9 T
    constant1 = x(1)-ua;0 N5 ]1 u- _( d6 ?. K3 j$ C$ \
    afor1 = -afor;; L  v* H+ ]8 B% x) A
    x1t1 = 'x1(t+1)';# Y1 S; g) F, i
    estr = 'exp';
    + m9 e, f; J! P3 i: {tstr = 't';
    7 N! p- l, Y8 L" h) g4 v  {6 r( pleftbra = '(';: @* n& G- u7 H! o# u9 M" E
    rightbra = ')';
    - Y+ p4 K' l* [  g/ S( a& p%constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra
    ( |& E% Y( l( s( |) ?4 j3 b
    7 S* U' f0 @* W% `. E7 ^! l0 w! Tstrcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)
    # t# g7 t" F( Q# \1 m: T6 W8 @%输出时间响应方程2 F; ~0 O, i7 X% J, X7 Z' I) ]
    ( ]" c) _1 e; i/ y7 |3 Y: A7 D& [
    %******************************************************! j% D- o" L* a$ Y( K
    %二次拟合
    * K4 a/ Z- f! N4 a* W6 c5 G, O5 W3 a  o% V" z6 c7 t' ~7 M
    k2 = 0;9 t) p  w" ~2 _/ U
    for y2 = x1$ ]2 Z# P) |+ S5 c6 ^
        k2 = k2 + 1;! T# w  `' T; X" S
        if k2 > k  
    ; y$ U5 \/ v, t4 U( a    else
    + X* ~+ `& L( z" _: S1 d* |5 ~* X        ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  $ Z, T" A# F1 C: b; q8 |
        end
    ! {3 }5 E( k/ f$ Y, L5 t* v' K' l" y; lend% l" K5 m7 n! w
    %ze1) q. C0 T2 C/ W+ j' p) i

    + v0 C9 G, ], h- b, L6 h. [sizeze1 = size(ze1,2);& q$ Q- J: v% D; p8 ^0 |+ Z
    z4 = ones(1,sizeze1)';+ B7 e# m3 }% O0 }* K
    G=[ze1' z4];# t6 i% U" K7 S$ l  k
    X1 = x1';' j& D6 N0 c" \+ P9 R
    au20=inv(G'*G)*G'*X1;
    7 v" e$ _) }( C' Fau2 = au20';4 y8 [  i6 j, ?2 A: x, G% L
    %z4,X1,G,au20, i: A# `5 r0 P. _) y
    7 w7 G9 ?0 s, e. @& d* ?  u" m5 a
    Aval = au2(1);
    . U) X/ A6 m# |  i7 L/ |Bval = au2(2);
    9 M# c7 j; W4 g%Aval,Bval
    3 n: A: z7 @. n# q& H1 S%输出预测的  A,B的值) N2 j5 Z$ ?- W& v% Q

    1 W- W! ~3 |8 {7 v6 u  x) ?- L' Mstrcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)7 U/ ?. V) G8 x* I7 a/ J
    %输出时间响应方程% |7 E* v+ k) p1 a

    ' ^7 {$ k" g- P0 V( Znfinal = sizexd2-1 + 1;
    ( b9 V6 `7 ?0 ~* P2 V%决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入
    : |$ f6 F. I) [( }3 ?+ _  n/ X6 _2 C: N- H. _0 |; X
    %nfinal = sizexd2 - 1 + 1;5 k9 X2 v4 k0 b. [  z/ i$ y* l
    %预测的步骤数 1! r. F$ F1 t; h# u# o  i+ ~

    ( M* \& o  g" O3 Ofor  k3=1:nfinal
    * r2 i7 G1 m, C* L( [: W    x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;" ^4 q8 \* R5 d% M. t
    end: o! u) o9 s# N; @: p2 F
    %x3fcast) C/ n( Q& `1 a5 t, M) B( |
    %一次拟合累加值
    & Z5 m+ R6 j2 }# H* |$ Q( W3 b7 N( E! f4 C! b2 X
    for  k31=nfinal:-1:0
    ! a0 G; ?1 X8 K1 s    if k31>1/ S+ \: n8 F) s& m" v5 g! l( q
            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);0 J4 m$ H. S) R# a; C& X
        else
    : T" _* ?5 Q+ E! [9 {        if k31>02 D" b  r; V3 j! c1 [
                x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);
    5 O. Z  A% W$ N9 }4 g: Y! e        else- O9 E1 ]7 f5 q
                x31fcast(k31+1) = x(1);( Y$ ~5 |9 V: ]: {: y2 f
            end
    : y7 m4 r! U: Y0 ?! C    end8 V' k  V4 q5 K# p& [
       
    , F7 k$ c4 \; _end
    5 n+ i& Q3 t4 n) \" k$ Y8 Vx31fcast9 ~# ?& x# ~( k4 p" z6 A2 d8 K
    %一次拟合预测值" |$ [# J9 \" ~9 f" c& a

    " Q- r3 [. b! H8 E; A9 m! V* Q9 h! u
    for  k4=1:nfinal, J( G7 S3 ?; k# l5 {
        x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;8 D+ `" s+ c. ^1 R
    end6 A% J  ]+ a. g$ f& y: A
    %x4fcast
    % H+ a, o3 d$ u3 \; M4 G# E6 s/ Z1 H# q) V, G9 B7 a6 d# s2 P% }; H
    for  k41=nfinal:-1:0
    % e0 I1 k6 c* b8 B! y2 f    if k41>1# a& T( e& f8 O5 Y
            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);+ L% \) H1 q1 ]5 a, X" R
        else
    0 k: b$ X) o& W2 ?1 \        if k41>0
    # j' K/ f; A; k5 v, `6 O# l, Y            x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);- D; t$ i( \' c+ m: E: b
            else, Y& {* `" a' E
                x41fcast(k41+1) = x(1);
    9 J7 d* @5 r$ V% e. Y        end
    # I6 G9 ^* R) `  k4 l  J3 u. `, b, K    end
    8 b( }  O' F4 H4 y2 n4 t9 c   8 @. j* c# J, o2 u) w, S6 w
    end$ F  ~' l3 n! H9 ]3 g
    x41fcast,x
    % }* M+ v6 g9 @6 L" P4 Q, a%二次拟合预测值
    4 T0 W" h+ l* u' H; @3 D7 }2 e0 g- d4 X. s
    %***精度检验p C************//////////////////////////////////, q. t, s; L) [
    k5 = 0;
    2 K2 m, a2 ~, f& V6 jfor y5 = x$ \, I- ?* |5 M5 l* |' N
        k5 = k5 + 1;2 l# l4 q' n+ @( T" [
        if k5 > sizexd2  * N0 Y% S" i6 u  P! y8 `. B0 i
        else6 A# E, J5 {* S8 k) Y! B5 R% c
            err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);    x, m, G. `" L: s
        end0 y% z: d& {& h* r# |" e( c
    end& x0 U& w0 |7 D
    %err1
    7 x" [8 ~0 Q5 O9 a$ I! w%绝对误差7 z( C  v9 H, V

    , q& c$ l. o6 D( k$ I/ H  }8 c; _) V0 R% b6 e. K# ?) Z3 [9 A
    xavg = mean(x);0 q3 N8 D6 X9 j6 [" u3 \
    %xavg- E( A& I+ q+ |+ M0 ~% S
    %x平均值' D# {1 U( f6 c

    8 U1 \/ B6 G$ p2 lerr1avg = mean(err1);
    + {0 g- T5 ?5 k1 N4 Z%err1avg
    8 ?& h/ A$ C- J  m$ W; E6 h; k7 d- I%err1平均值, d- A9 R; ?' C0 ^% X7 E) Z
    : B9 }/ h) J% h# H+ k9 B0 j0 ~) J
    k5 = 0;* `5 B0 W3 P& p/ B6 ~; D& S/ ~4 B
    s1total = 0 ;
    8 ~" q- n5 [( ~for y5 = x, z# m' e& X5 C$ `5 N! l
        k5 = k5 + 1;. D! |: J' V# P0 H+ N. y5 t' U* F
        if k5 > sizexd2  & d5 k, H7 c& F. l+ b; i
        else
    * R$ E/ `4 N1 U# ]        s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  
    $ x2 u/ o  e* w# I1 G* y    end
    + K& O$ r: a( J& W+ `5 ]) Fend2 v! h9 X" Z, K- _
    s1suqare = s1total ./ sizexd2;
    9 T& g) A6 s. q% Q4 Hs1sqrt = sqrt(s1suqare);1 C# ~9 ^& O# X
    %s1suqare,s1sqrt
    # {# C7 m/ p1 P%s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1
    5 A. r' H: ^$ ?- q; l/ w8 |/ M6 k5 @0 q
    k5 = 0;& _# W2 A% R0 A" C3 {3 i4 `
    s2total = 0 ;
    ( e4 B% J/ k$ z& K# g( L% Mfor y5 = x
    * i5 j6 Q7 [6 Z( |; x7 G    k5 = k5 + 1;- Z7 h' w2 u" u& U* X7 F3 |
        if k5 > sizexd2  
    5 y& u9 e+ H+ {" }! u7 p) g    else
    2 x$ K: `+ I6 N5 Z: w5 c/ O, v        s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  
    . ^) M/ [. S+ u, O9 Z6 ]    end1 H$ n. Y) {. _7 D2 f5 L
    end; c; w0 V9 k$ m: o
    s2suqare = s2total ./ sizexd2;. _& q1 B  _  f- y2 ]+ c
    %s2suqare   残差数列err1的方差S2+ ~: W$ l) A$ x. @  w" j2 T& G

    ; p- y1 ?0 |% a, Q8 N9 Z5 |+ iCval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);9 x% G) @) _6 p6 z8 g
    Cval
    / c, c. T6 D* w2 z. i# i%nnn = 0.6745 * s1sqrt. F. U  k, {; ]3 K& W/ ?
    %Cval  C检验值
    " c; |7 a5 S3 H$ b, I; U/ m& E/ r7 r. `& p# w2 t7 A
    k5 = 0;
    " m3 a6 ?/ h9 `, p3 o6 C0 Mpnum = 0 ;6 J. `5 r8 H  l: E# X5 s. \
    for y5 = x5 w3 _& `8 p3 B( N  E  K4 z- v
        k5 = k5 + 1;  P8 v5 N3 I8 N7 {! |
        if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    - _+ A* K$ i! w9 W        pnum = pnum + 1;: A: f( ~) b2 h
            %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     1 ]0 D3 u; l, v. Z
        else( R3 o& s% K. v/ P# `
        end( R, B0 X# L: k" w8 U) \7 j% H9 z' [0 ]
    end. G4 h$ z+ w2 ^" B
    pval = pnum ./ sizexd2;
    0 q, p( R9 p+ y  e1 e% K/ gpval
    + t8 P$ d" C% z3 c. h%p检验值' u! H3 v! J2 J
      E3 o; _2 z4 k6 z
    %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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    不错,好东西
    ) b5 K9 [! x8 ?7 K) V) l
    嘿嘿,大家一起加油啊~/ E( C1 e0 X1 `4 i3 @6 d
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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 & G4 A# G, _- L- o" h
    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??

    ( L) D/ W( N. U. g此问题已解决,详见如下:
    . H1 `2 N2 @7 {% C3 G7 Vif p>0.95 & c<0.35
    6 M6 {4 M, G) J7 g: h    disp('The model is good,and the forecast is:'),
    2 h% c% N' m. \5 g    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    : K, S; [. W! eelseif p>0.85 & c<0.5
    - \) p$ @5 U! {) X% H6 p' {% R% H    disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),0 z1 t/ K5 |. N: i: ?% w
        disp(Hatx0(length(x0)+T))  |$ X1 |- u* D5 }
    elseif p>0.70 & c<0.650 l0 T- a! T$ f
        disp('The model is not good,and the forecast is:'),
    " K& H7 @7 Y$ l' N4 Q4 l    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    : u% c$ P  P7 U2 jelse p<=0.70 & c>0.65: }. u6 Y) c! y0 z! p# v# A' o
        disp('The model is bad,and try again')
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