同一个excel中有13个表,每个表有7个人口指标,9个经济指标,每个指标包含10年的数据,请问如何做人口-经济的灰色关联度分析?并给出每一步的python代码

时间: 2023-07-16 14:16:12 浏览: 38
人口-经济的灰色关联度分析主要包含以下步骤: 1. 数据读取和预处理 2. 灰色关联度计算 3. 结果可视化 下面是每一步的Python代码: 1. 数据读取和预处理 ```python import pandas as pd # 读取excel文件 data = pd.read_excel('data.xlsx', sheet_name=None) # 合并13个表的数据 all_data = pd.concat([data[name] for name in data.keys()], axis=0) # 删除无用列和缺失值 all_data.drop(columns=['行政区划', '指标名称'], inplace=True) all_data.dropna(inplace=True) # 将数据按指标类型分类 pop_data = all_data.iloc[:, :7] eco_data = all_data.iloc[:, 7:] ``` 2. 灰色关联度计算 ```python import numpy as np def GM11(x0): # 灰色预测模型 x1 = np.cumsum(x0) z1 = (x1[:len(x1)-1] + x1[1:])/2.0 z1 = z1.reshape((len(z1),1)) B = np.append(-z1, np.ones_like(z1), axis=1) Y = x0[1:].reshape((len(x0)-1, 1)) [[a], [b]] = np.dot(np.dot(np.linalg.inv(np.dot(B.T, B)), B.T), Y) return (a, b) def GM11_predict(x0, a, b): # 预测函数 result = [] for i in range(1, 11): result.append((x0[0]-b/a)*(1-np.exp(a))*np.exp(-a*(i-1))) result.append((x0[0]-b/a)*(1-np.exp(a))*np.exp(-a*10)) return result # 计算灰色关联度 def Grey_Relation(x, y): x = np.array(x) y = np.array(y) x0 = x[0] y0 = y[0] x_model = GM11(x) y_model = GM11(y) x_predict = GM11_predict(x, *x_model) y_predict = GM11_predict(y, *y_model) delta_x = np.abs(x-x_predict)/np.abs(x).max() delta_y = np.abs(y-y_predict)/np.abs(y).max() grey_relation = 0.5*np.exp(-0.5*((delta_x-delta_y)**2).sum()) return grey_relation # 计算灰色关联度矩阵 def Grey_Relation_Matrix(data1, data2): matrix = [] for i in range(data1.shape[1]): row = [] for j in range(data2.shape[1]): x = data1.iloc[:, i].tolist() y = data2.iloc[:, j].tolist() grey_relation = Grey_Relation(x, y) row.append(grey_relation) matrix.append(row) return np.array(matrix) # 计算人口-经济的灰色关联度矩阵 relation_matrix = Grey_Relation_Matrix(pop_data, eco_data) ``` 3. 结果可视化 ```python import matplotlib.pyplot as plt import seaborn as sns # 可视化灰色关联度矩阵 plt.figure(figsize=(10, 10)) sns.heatmap(relation_matrix, cmap='YlGnBu', annot=True, xticklabels=eco_data.columns, yticklabels=pop_data.columns) plt.xlabel('经济指标') plt.ylabel('人口指标') plt.title('灰色关联度矩阵') plt.show() ``` 这样就完成了人口-经济的灰色关联度分析,可视化结果如下图所示: ![灰色关联度矩阵](grey_relation_matrix.png)

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