通过变量替换,可以将属于非线性模型的生产函数转化成线性模型,并用Matlab函数polyfit进行计算,请说明转化成线性模型的详细过程,然后写出程序,给出拟合参数和误差平方和的计算结果,并展示拟合效果图.
时间: 2024-02-22 16:59:50 浏览: 87
基于matlab中polyfit函数代码进行拟合
首先,我们知道非线性模型的生产函数一般采用以下形式:
$$y=\beta_1x_1^{\beta_2}x_2^{\beta_3}...x_k^{\beta_{k+1}}u$$
其中,$y$表示产量,$x_1,x_2,...,x_k$表示生产要素,$u$表示误差项,$\beta_1,\beta_2,...,\beta_{k+1}$是待估计的参数。
为了将这个非线性模型转化成线性模型,我们可以采用对数变换的方法,即将上式两边取对数,得到:
$$\ln y=\ln \beta_1+\beta_2\ln x_1+\beta_3\ln x_2+...+\beta_{k+1}\ln x_k+\ln u$$
然后,我们可以令$y^*=\ln y$,$x_1^*=\ln x_1$,$x_2^*=\ln x_2$,$...$,$x_k^*=\ln x_k$,$u^*=\ln u$,则上式可以进一步转化为线性模型:
$$y^*=\beta_1+\beta_2x_1^*+\beta_3x_2^*+...+\beta_{k+1}x_k^*+u^*$$
接下来,我们可以使用Matlab中的polyfit函数来进行拟合。具体的程序如下:
```matlab
% 数据准备
x = [1, 2, 3, 4, 5]; % 生产要素
y = [2.3, 3.5, 4.2, 5.0, 6.0]; % 产量
% 对数变换
x_star = log(x);
y_star = log(y);
% 线性拟合
p = polyfit(x_star, y_star, 1);
% 计算拟合参数和误差平方和
beta_1 = exp(p(2));
beta_2 = p(1);
sse = sum((y_star - polyval(p, x_star)).^2);
% 绘制拟合效果图
x_fit = linspace(min(x_star), max(x_star), 100);
y_fit = beta_1 * exp(beta_2 * x_fit);
plot(x_star, y_star, 'o', x_fit, y_fit);
xlabel('ln(x)');
ylabel('ln(y)');
legend('原始数据', '拟合曲线');
```
程序运行后,可以得到拟合参数和误差平方和的计算结果,以及拟合效果图。需要注意的是,在计算拟合参数时,我们需要将$p(2)$进行指数运算,才能得到$\beta_1$的估计值。
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