多变量灰色模型GM(1,N)
时间: 2023-05-13 18:06:22 浏览: 187
多变量灰色模型GM(1,N)是一种用于预测多个变量的灰色预测模型。它基于灰色系统理论,通过对历史数据进行分析和处理,可以预测未来的趋势和变化。该模型可以应用于多个领域,如经济、环境、交通等。如果您需要更详细的信息,可以参考相关的文献和资料。
相关问题
用python编写多变量灰色模型GM(1,N)
可以使用 pandas 和 numpy 库来实现多变量灰色模型GM(1,N)的编写。以下是一个简单的 Python 代码示例:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
def GM_1_N(data):
# 将数据转换为 DataFrame 格式
df = pd.DataFrame(data)
# 计算累加值
df_cumsum = df.cumsum()
# 计算数据矩阵 B 和数据向量 Y
B = pd.concat([df_cumsum.iloc[:, 1:], pd.DataFrame(np.ones((len(df), 1)))], axis=1).values
Y = df.iloc[:, 0].values.reshape(-1, 1)
# 计算参数 a 和 u
a = np.linalg.inv(B.T.dot(B)).dot(B.T).dot(Y)
u = a[-1]
# 计算预测值
y_pred = (Y[0] - u / a[:-1].sum()) * np.exp(-a[:-1].cumsum() * (1 - len(df))) + u / a[:-1].sum()
# 返回预测值
return y_pred
```
这个函数接受一个二维数组作为输入,其中每一列代表一个变量,每一行代表一个时间点。函数返回一个一维数组,代表预测值。
gm1n灰色预测模型matlab
灰色GM(1,N)模型是一种用于描述多个变量之间关系和发展的预测模型。该模型以自变量的发展动态为基础,将因变量表现为自变量的函数,以达到预测观察对象的目的。在MATLAB中,可以通过以下步骤实现该模型的预测:
1. 读取数据:使用xlsread函数读取数据文件,将需要预测的因变量存储为A,自变量存储为x0。
2. 紧邻均值生成序列:根据原始数据计算紧邻均值生成序列Z,其中Z(i)为xi(1)的紧邻均值。
3. 原始数据累加:使用双重循环将原始数据一次累加,得到xi(1)的值。
4. 构建GM(1,N)模型:根据公式建立GM(1,N)模型,其中a为常数项,b为参数向量。
5. 预测值计算:使用模型参数计算预测值F,其中F(k)为第k年的预测值。
6. 还原原序列:将预测值与前一年的预测值做差,得到还原原序列的预测数据G。
7. 绘制图表:使用plot函数将真实值和预测值绘制成曲线图,以展示预测结果。
下面是MATLAB代码示例:
```matlab
clc;
clear all;
[num] = xlsread('C:\Users\Administrator\Desktop\G(1,n)\2011-2018 年地铁运营事故原因因素数据.xlsx')';
A = num(:, 1)';
x0 = num(:, 2:10)';
[n, m] = size(x0);
AGO = cumsum(A);
T = 1;
x1 = zeros(n, m, T);
for k = 2:m
Z(k) = (AGO(k) - AGO(k-1)) / 2;
end
for i = 1:n
for j = 1:m
for k = 1:j
x1(i, j) = x1(i, j) * x0(i, k);
end
end
end
x11 = x1(:, 1:m);
X = x1(:, 2:m)';
Yn = A;
Yn(1) = [];
Yn = Yn';
Z = Z(:, 2:m);
B = [-Z', X];
C = ((B' * B) \ (B' * Yn))';
a = C(1);
b = C(:, 2:n-1);
F = [];
F(1) = A(1);
u = zeros(1, m);
for i = 1:m
for j = 1:n
u(i) = u(i) + (b(j) * x11(j, i));
end
end
for k = 2:m
F(k) = (A(1) - u(k) / a) * exp(-a * (k-1)) + u(k) / a;
end
G = [];
G(1) = A(1);
for k = 2:m
G(k) = F(k) - F(k-1);
end
t1 = 2011:2011+m-1;
t2 = 2011:2011+m-1;
plot(t1, A, 'bo--');
hold on;
plot(t2, G, 'r*-');
title('G(1,N)预测结果');
xlabel('年份');
ylabel('事故数量');
legend('真实值', '预测值');
```
如果需要使用灰色GM(1,N)模型进行预测,可以按照上述步骤将数据导入MATLAB并运行代码即可。需要注意的是,根据具体需求,你可以根据自己的数据进行调整,以获得更准确的预测结果。