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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

    ) t7 {2 |  L; @7 N( R2 i标签:灰色模型 gm(1 1) 二次拟合 matlab   分类:技术点滴 # h! ^. y  E& t

    7 ^1 T8 v/ I3 }. Z%by allen @ 红嘴海鸥
    % M. H3 O  Z) @1 Y/ k, e! [: v" ^%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
    / p6 y  V( H- ~1 m" f$ P0 f5 ~( L/ i- h
    7 u2 ?( i: t; R) U( Y%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) ^8 F# n0 p/ \

    2 S* }7 y, [: b1 _: L%x = [5999,5903,5848,5700,7884];gm1(x);  测试数据
    / {/ X( a/ g! v. Z1 t
    2 k; R' A4 s& N" k) ]' Y%二次拟合预测GM(1,1)模型
    ' d9 l( R( V/ H9 F+ ~6 hfunction  gmcal=gm1(x)
    + O8 L' ~0 M2 V- {8 Y2 ?sizexd2 = size(x,2);2 V* ]6 d* i0 t3 ~6 F" h0 l+ x
    %求数组长度
    7 s+ t: `2 g$ l& ?  ?. [5 B- K# a
    k=0;4 q  v! [5 _7 v3 V5 A! l# ^" x* @
    for y1=x& N  |) M1 h  m5 T# {8 G
        k=k+1;' D, t9 Q) ^: W8 y- |
        if k>19 B  |( ^6 `* Q. z; L
            x1(k)=x1(k-1)+x(k);
    - S8 B: _- E/ f" V1 Q! N  \9 u        %累加生成
    " Z- l; l. v6 e! u4 v9 H. e        z1(k-1)=-0.5*(x1(k)+x1(k-1));   - M& e# L: t( K# k4 d. |/ \1 }
            %z1维数减1,用于计算B  z' ]7 r& Q7 o
            yn1(k-1)=x(k);* l  o8 R9 q$ m5 ~  i
        else3 G1 U5 m3 L* r
            x1(k)=x(k);
    + v' Q0 @- O4 D    end$ v3 Q; |2 M+ z+ P6 t# E" l
    end6 t7 C! S% N! w2 D' @* O
    %x1,z1,k,yn1
    ! B1 z0 c9 m* J" {& m
      L& H: v, ]; J% F3 m! b% gsizez1=size(z1,2);3 B, s6 C: Z* \  c
    %size(yn1);
    . W; v6 _  H5 [z2 = z1';
    ) l/ s! i4 E! B3 F# O6 q1 az3 = ones(1,sizez1)';
    + V: s0 P  y" S  }3 H) v0 }2 b; P) N$ ^+ }5 w# t
    YN = yn1';   %转置7 a- j& Y6 l+ N. I% I5 O2 ^+ S) O
    %YN% I% z* W6 K* d2 z+ _8 I  H8 n
      u, V( l# k8 D7 x  N8 G: J
    B=[z2 z3];5 [; B# c% y2 |& t
    au0=inv(B'*B)*B'*YN;
    : Q2 r! O5 |2 t. c( Zau = au0';
      w! x: J, Y6 b3 ?( f1 j5 Z- \%B,au0,au
    ' ~$ M1 s/ J9 R4 S) b( w' I* i1 x2 h2 C( v
    afor = au(1);
    & S& k+ b! H- X" A' @! qufor = au(2);
    $ g/ O2 [: Y; m* J  c. r& G7 d1 Lua = au(2)./au(1);/ M( t) a$ w# n) W: n1 ~& e
    %afor,ufor,ua
    0 ~$ j* |5 u# t3 S%输出预测的  a u 和 u/a的值0 \% \. S' G  Q. q0 e

    2 J( q/ m4 I/ Z% ~constant1 = x(1)-ua;
    + }' n9 e0 p  P  I2 e! mafor1 = -afor;
    # H/ s( Q5 r( w" u% J* W6 a$ n0 `x1t1 = 'x1(t+1)';  O' Q2 q# ^. y$ |3 y
    estr = 'exp';5 o# Q. l% f+ `0 [9 b: ^+ {
    tstr = 't';5 ~6 r! O7 J* Y% a2 I
    leftbra = '(';- D9 L# h! q+ A: n- a$ f8 ~# y
    rightbra = ')';
    5 q" @( z! w" |: d! N%constant1,afor1,x1t1,estr,tstr,leftbra,rightbra* z7 X5 _% T' z& o/ s% s
    & a# W+ ?) g( }/ R6 t
    strcat(x1t1,'=',num2str(constant1),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(ua),rightbra)( Y9 E% o) P  S  t
    %输出时间响应方程
    : k( s( {2 _6 k, k  R/ C' ?+ n0 q* [" t# @; O- h: a+ ]
    %******************************************************; j2 g; p; H  w! B9 H
    %二次拟合
    ! K  q4 C% s0 ~+ V& R6 c1 ]0 b+ m7 \0 K
    k2 = 0;5 H4 N8 O1 C7 q. c$ V
    for y2 = x1
    $ [9 n' J! W( Q! t: m; @    k2 = k2 + 1;% N4 r! {5 @. B5 y+ U* ^
        if k2 > k  + ]3 h' c: ~- H) p8 s9 k0 I, N9 l+ X
        else2 B; n! A0 N% H$ j) R8 T
            ze1(k2) = exp(-(k2-1)*afor);  0 Q7 @" x, K/ p* }
        end/ C* _, ]5 a# o2 x5 {# P, ^4 b
    end
    5 U  V5 J; L3 ?4 A. Z%ze1
      h; L' m' G) C: O( F" ]( q0 w* ]) N% |
    sizeze1 = size(ze1,2);4 c5 d8 u! u8 C+ z6 d& r) h
    z4 = ones(1,sizeze1)';
    7 a- }; n6 X' v6 VG=[ze1' z4];" }9 T- q1 X2 H3 ~3 l
    X1 = x1';
    ) N* H- S6 i4 }+ c* tau20=inv(G'*G)*G'*X1;
    + h7 a# u/ U) T9 }3 N5 h# v: Pau2 = au20';! V! f' F  b. S0 [# C# H
    %z4,X1,G,au20# h! b( H. k" I8 ?7 [* y
    * E8 R2 G* ~. r3 _1 o
    Aval = au2(1);  n) s7 K9 j' ^$ A. S  h
    Bval = au2(2);- F: {, g) x8 f  k. a- B
    %Aval,Bval
    : {+ j8 h; w7 V# a( Q%输出预测的  A,B的值) z8 R: Y% @( @
    ! {/ b; X' J# Y( }4 p
    strcat(x1t1,'=',num2str(Aval),estr,leftbra,num2str(afor1),tstr,rightbra,'+',leftbra,num2str(Bval),rightbra)( n* {6 ]1 o1 I2 W; I+ p% m, z
    %输出时间响应方程
    $ h  r' O8 ~% ^, O% \) X4 ~' J* x$ E2 Z$ e: Z# O1 F9 W, d- F9 }. X
    nfinal = sizexd2-1 + 1;, j+ @4 M9 g1 r+ w) c, ?* U
    %决定预测的步骤数5  这个步骤可以通过函数传入
    9 \/ J4 ]4 q  q! J/ F4 ^' R3 \# }
    %nfinal = sizexd2 - 1 + 1;
    9 p, j0 P; K* X  E2 i%预测的步骤数 1
    : w3 F2 G3 _2 f$ |
    & X9 }! Y, [) L" Q, S) Ufor  k3=1:nfinal4 m( u; j! H8 w% N' [; N/ U4 b
        x3fcast(k3) = constant1*exp(afor1*k3)+ua;- q" q0 N7 r5 e: E2 q, n: j
    end- \4 Y& Q8 g# [) G9 B+ u
    %x3fcast! Z+ h: M' O' g( {- p; t1 [3 p5 [* h% w
    %一次拟合累加值: ^6 p- W9 U# ]8 w, Q! g/ f2 q

    * x' a4 e4 G- F% G0 ]for  k31=nfinal:-1:0
    2 `) }5 V& A9 Z# Z4 ]5 R9 k7 S7 B    if k31>1
    % V* f# B& }. |5 _* F. k        x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x3fcast(k31-1);
    0 {0 O& |. O; y0 q$ K    else( e/ M4 e. p: Z" a0 Z$ p' R
            if k31>0
    0 Y, `: e. C; n, y9 y3 I            x31fcast(k31+1) = x3fcast(k31)-x(1);
    ) U2 ^, v/ Z! @: _, l. l" R* S        else% \( W6 c' W! L9 X: _
                x31fcast(k31+1) = x(1);3 |) M0 t+ S3 m& ]
            end9 M5 O* X0 U8 H
        end
    , F& _4 p5 l2 e   9 P7 c; d1 F0 u/ s- j
    end$ z2 ~& }4 ~1 F/ {( H( h
    x31fcast% z* U8 V  ^4 d- C) m
    %一次拟合预测值
    % ^' L; t+ D7 H# a5 Z& M2 z8 X+ y1 S8 g

    + D) t3 D6 D; ?2 wfor  k4=1:nfinal/ _7 Z3 V( i0 T4 r" R0 |9 C
        x4fcast(k4) = Aval*exp(afor1*k4)+Bval;
    4 S1 {' f% ^9 R, z4 U+ rend
    * L4 ^" g7 s- T9 C%x4fcast
    & g6 m4 B' g+ ^; l, m" X
    / x) i2 }( V$ Q( Wfor  k41=nfinal:-1:0- C# o9 n/ K$ K3 y
        if k41>1
    8 _4 {) e* L1 D: `        x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x4fcast(k41-1);
    $ i4 ?% m3 h- d% D8 ^1 P+ C    else; {4 c0 U9 g7 s! K: Y& s, a7 U
            if k41>0, G+ S; V1 w; Q! b: z' d, T7 |
                x41fcast(k41+1) = x4fcast(k41)-x(1);4 j3 ]% j! D9 j8 H1 Y. I5 ^
            else6 N+ a: O; O* |2 A; C- x
                x41fcast(k41+1) = x(1);6 O( }: j' D; y7 e0 h6 y
            end$ b! k/ A4 `; Z3 R9 B# V$ C9 n2 D' E3 t& C
        end
    ) D. p. \- D3 @* u( ~+ _) i. F   + b  G5 c6 Q1 S% k
    end
    - g( \& n( Z( ~& F) q; `! F3 ]x41fcast,x
    8 s( Y! V3 z: Q%二次拟合预测值
    1 z" y* @3 q( |% w& I# u2 {
      f' L8 v4 h; _8 w6 Q%***精度检验p C************//////////////////////////////////9 y( W! z/ X- _- f; s, @% J: r
    k5 = 0;
    8 O0 H+ r9 m0 q0 c" ]/ M& N' Dfor y5 = x
    ; Y* w% N) p. {    k5 = k5 + 1;8 }  Q' q. |% J% W( F
        if k5 > sizexd2  
    $ f! v  B* f! s    else
    / D4 j* z3 ^- x9 V2 R! m        err1(k5) = x(k5) - x41fcast(k5);  
    5 C2 n/ v# a# [4 K& k( m7 q7 T    end) F- r6 ^8 b/ ]5 I& x# l
    end
    . F. L, e5 {: |3 y  m%err1
    1 Y% o/ F; a) v1 V%绝对误差
    9 L/ f2 ]! b6 G& c- y5 G4 t
    * S" d. Z6 c; p: U2 m" b
    , D- ]! b* k( y) F( \xavg = mean(x);
    6 X: F; w+ P% p0 I%xavg
    ' c( V* y# q% i$ z1 j%x平均值! v8 u& Z3 k( w& a8 k6 p. B3 Y9 s

    : j0 c  A! |: e- cerr1avg = mean(err1);+ f* T! s8 M; ~. {! W" ]
    %err1avg
    ) R. _% t& R* l2 U' o; S+ Q%err1平均值- `- G, T  Z; m/ w5 q  n

    $ Z( d4 I& p7 Q0 Gk5 = 0;
    - T3 u5 h  l' b" K- O  is1total = 0 ;
    1 n/ E4 h# A$ kfor y5 = x
    + Q1 g$ @8 O2 h, w. b$ t. d" ^    k5 = k5 + 1;
    " s( N, L5 z! u9 q+ `    if k5 > sizexd2  " d2 S8 m: T% Z2 C4 G
        else
    & ]) t  E7 O1 h$ d        s1total = s1total + (x(k5) - xavg)^2;  ( ^. w5 {* [' a0 E0 u
        end
    & w, Y" z8 {7 e) V8 `end$ S# `/ k5 `. t/ r& i1 P
    s1suqare = s1total ./ sizexd2;3 y" x+ L7 q( s
    s1sqrt = sqrt(s1suqare);% E  _% i) i( }: ^* Z. K4 B- a
    %s1suqare,s1sqrt: q4 b3 M2 `! l: Q
    %s1suqare  残差数列x的方差  s1sqrt 为x方差的平方根S1/ j2 u# Y3 A! i7 x  I! X

    9 [( O+ U# y1 Q7 w9 r4 ?k5 = 0;$ Q3 g' b; p7 \+ @6 M- w
    s2total = 0 ;
    ! t5 T) F  c3 T, w2 s# \+ Dfor y5 = x; d) Z: `& `  ?- c4 Z' K
        k5 = k5 + 1;2 n' _& G. \. O5 U
        if k5 > sizexd2  6 o/ [; C) w! g+ @* a* S
        else0 O7 e& e- W1 `" ]* {
            s2total = s2total + (err1(k5) - err1avg)^2;  " Q% W$ g4 x0 G* `* F5 y
        end
    # Q( A( V( ?$ v2 F1 vend
    ! R: H" K9 z! \8 K. G/ y8 G( T0 p# is2suqare = s2total ./ sizexd2;
    ( h+ c. N/ X: J4 u/ Y7 G6 J%s2suqare   残差数列err1的方差S2" b, [2 j2 w0 k
    + @: t6 G4 u0 Y7 C7 G4 s/ o) @5 c
    Cval = sqrt(s2suqare ./ s1suqare);1 `5 [9 p$ I0 W( I. q8 ?5 k
    Cval7 r( W3 L( |; F. E1 g  F* }
    %nnn = 0.6745 * s1sqrt
    : d- Z9 j/ [% Q" ^%Cval  C检验值% I1 ]" M4 J9 N. s7 b5 R+ w/ M
    4 p# A, ?$ S! b% I9 A6 v
    k5 = 0;
    4 Y4 t4 L1 V" g  {+ opnum = 0 ;/ n* u' V  b8 N7 F. Y. J
    for y5 = x
    % _4 |$ t* z! O9 K; `4 e    k5 = k5 + 1;
    * D2 J0 R5 D3 ^3 h. n& T    if abs( err1(k5) - err1avg ) < 0.6745 * s1sqrt
    & V7 c# C9 P2 i& u        pnum = pnum + 1;) O/ G, B8 ~7 j5 z
            %ppp = abs( err1(k5) - err1avg )     6 m4 O- j! Z% L1 v
        else. }1 {1 L$ U0 |( ~+ r' n
        end9 @( Z  R1 Y/ X) n9 o" o
    end
    4 K) N2 A1 z- {, t) kpval = pnum ./ sizexd2;
    9 G, q( g# y" H- F% Ppval
    3 q8 z/ w: D% [( P+ n* b+ K%p检验值( m# I) @3 S- \+ U& g6 \% @) N
    1 C% @2 D. S/ f* K. E6 e  d" ~4 S
    %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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    ; }+ O0 h, c; P! c  D不错,好东西

    4 s7 K* O  X& B5 ~9 O4 F嘿嘿,大家一起加油啊~" G2 d  Y& M/ X3 _' w. O
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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
    " s% |& O4 O: p# o) A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??

    . D# i- b$ g' @/ m9 Q此问题已解决,详见如下:8 v+ S$ L- b5 [9 Y/ n
    if p>0.95 & c<0.35
    2 C0 V, w; v5 S5 E: r& f* o    disp('The model is good,and the forecast is:'),- ?# M2 w0 y' Q  _4 T
        disp(Hatx0(length(x0)+T))' q. M& B6 ~9 M+ M0 U# C) ]) i( Q1 [
    elseif p>0.85 & c<0.5" I% s, B0 X$ J& r
        disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),$ c- k& D! x8 D, I' k
        disp(Hatx0(length(x0)+T))
    - {8 H! j0 @7 h% n# Felseif p>0.70 & c<0.65
    " m* h: F0 j$ Y    disp('The model is not good,and the forecast is:'),
    ) Q8 W; U. B! d- P    disp(Hatx0(length(x0)+T))* v& @3 }6 n4 Z! V
    else p<=0.70 & c>0.652 ~% K2 H" e% I# B% |
        disp('The model is bad,and try again')
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