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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

    $ 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" y0 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 dfor 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 qz2 = 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, [/ EYN = yn1';   %转置
    % s9 G5 H, y  [! [% e%YN$ H! {( x, v: ^; q% F

    0 S$ D. V, W7 O% C# ?4 SB=[z2 z3];6 h1 M, C, E8 H$ H0 ~9 r
    au0=inv(B'*B)*B'*YN;
    4 Y( X7 }+ o* lau = 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 Vafor1 = -afor;, N7 Q/ w% S7 V  i
    x1t1 = 'x1(t+1)';
    " L9 T1 A, K" C- {: d0 Testr = 'exp';
    & n- W1 R; s2 t7 F; Z3 wtstr = 't';
    $ Y3 |# k/ D# s( ^4 _6 H' Pleftbra = '(';
    2 f, P/ J1 G2 y5 V' lrightbra = ')';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$ cend7 N  x% Q, b6 ?& L/ S1 m5 e
    %ze1/ p; B/ z! g0 [" W: v1 A% x, O

    & [; z. B4 O# M# ?- Dsizeze1 = 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" |% oau20=inv(G'*G)*G'*X1;
    ; O1 f2 U$ \5 T# e0 s5 O2 Kau2 = 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& Ustrcat(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 Fnfinal = 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( Vend
    4 j  C, Q2 X+ g- Ox31fcast2 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 eend
    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 Mx41fcast,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 dfor 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 Ok5 = 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* Xk5 = 0;
      j/ [) |" H2 H( ss2total = 0 ;
    ! e5 @% s' ~* Q" Qfor 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- V7 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 cpval
    : @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)
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    厚积薄发 发表于 2011-12-15 09:38
    7 c4 U( U% b% `5 i% J不错,好东西
    2 k! g: V/ l4 C0 W6 S+ f% E
    嘿嘿,大家一起加油啊~
    ' v. r& a& g+ K
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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
    & ?4 C  j4 C3 b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??
    5 m! s4 ~; v/ E. o5 w3 E, @4 S
    此问题已解决,详见如下:+ N0 j. ^8 R3 k" L
    if p>0.95 & c<0.35) ~) N/ @4 l1 R, [. M. r9 H
        disp('The model is good,and the forecast is:'),
    ; g7 r, b4 G* ^% Q4 t    disp(Hatx0(length(x0)+T))7 @* U, H1 f5 _  v
    elseif p>0.85 & c<0.57 Q! _" J, D4 `0 M3 d
        disp('The model is eligibility,and the forecast is:'),
    8 b  T2 |8 N2 X4 _* R! V) y    disp(Hatx0(length(x0)+T))
    * Y" r3 \6 S9 q/ G  Ielseif p>0.70 & c<0.651 P- c, `& d" R/ w& ^& k
        disp('The model is not good,and the forecast is:'),
      |3 L% ~$ f5 B    disp(Hatx0(length(x0)+T))# _. P  b" j9 g, o9 D! B' t/ P
    else p<=0.70 & c>0.656 T4 B7 ]* m" A
        disp('The model is bad,and try again')
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