已知时间以及AQI,用GM(1.1)-S预测空气质量季节性python代码
时间: 2024-05-01 10:23:15 浏览: 107
GM(1,1)-S是一种常用的时间序列分析方法,用于预测季节性数据。下面是使用Python实现GM(1,1)-S模型进行空气质量季节性预测的代码:
```python
import numpy as np
import pandas as pd
def GM11_S(AQI, predict_num):
"""
AQI: 空气质量指数序列
predict_num: 预测个数
return: 预测结果
"""
n = len(AQI)
# 累加生成序列
cum_AQI = np.cumsum(AQI)
# 计算均值生成矩阵B和常数向量Yn
B = np.zeros((n-1, 2))
Yn = np.zeros((n-1, 1))
for i in range(n-1):
B[i][0] = -0.5 * (cum_AQI[i] + cum_AQI[i+1])
B[i][1] = 1
Yn[i][0] = AQI[i+1]
# 计算参数a和b
B_ = np.linalg.inv(B.T.dot(B)).dot(B.T)
params = B_.dot(Yn)
a = params[0][0]
b = params[1][0]
# 生成预测序列
predict_AQI = np.zeros((predict_num,))
for i in range(predict_num):
predict_AQI[i] = (AQI[0] - b/a) * np.exp(-a*i) + b/a
return predict_AQI
# 示例
AQI = [132, 145, 150, 155, 160, 165, 160, 155, 145, 140, 130, 125]
predict_num = 4
predict_AQI = GM11_S(AQI, predict_num)
print("预测结果:", predict_AQI)
```
注意:该代码中的AQI序列应该是已知时间段内的实际值,而不是单一时间点的值。如果只有单一时间点的值,需要根据历史数据拟合出该指数的季节性规律,再使用预测模型进行预测。
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