灰色关联度分析MATLAB程序讲解学习
(整理)灰色关联度分析法
灰色关联度分析法为了适应瞬息万变的市场需求, 企业不断调整自己的核心能力, 在产品的开发设计中更重视供应商的作用。
作为供应链合作关系运行的基础, 供应商的评价选择是一个至关重要的问题, 供应商的业绩对企业的影响越来越大,影响着企业的生存与发展。
因此, 进行科学全面的供应商评价就显得十分必要。
(1)确定比较对象产品质量、技术水平、供应能力、经济效益、市场影响度指标属于效益型指标;产品价格、地理位置、售后服务指标属于成本型指标。
i 指五个待选供应商编号,,5,,1 =i j 指八个指标8,,1j =,ij a 是第i 个供应商第j 个指标变量为了使每个属性变换后的最优值为1 且最差值为0,对数据进行标准0-1变换利润型指标标准化公式)/()(min maxmin j j j ij ij a a a a b --=成本型指标标准化公式)/()(min max max j j ij j ij a a a a b --=数据结果见下表。
(2)计算灰色关联系数)()(max max )()()()(max max )()(min min )(0000t x t x k x k x t x t x t x t x k s tsi s ts s ts -+--+-=ρρξ为比较数列对参考数列在第个指标上的关联系数,其中为]1,0[∈ρ分辨系数。
称式中)()(min min 0t x t x s ts-、)()(max max 0t x t x s ts-分别为两级最小差及两级最大差。
一般来讲,分辨系数ρ越大,分辨率越大;ρ越小,分辨率越小。
在这里ρ取0.5。
(3)计算灰色加权关联度 灰色加权关联度的计算公式为∑==nk i i k w r 1)(ξ这里i r 为第i 个评价对象对理想对象的灰色加权关联度。
关联系数和关联度值(4)评价分析根据灰色加权关联度的大小,对各评价对象进行排序,可建立评价对象的关联序,关联度越大其评价结果越好。
灰色预测模型及MATLAB实例
灰⾊预测模型及MATLAB实例下⾯将主要从三⽅⾯进⾏⼤致讲解,灰⾊预测概念及原理、灰⾊预测的分类及求解步骤、灰⾊预测的实例讲解。
⼀、灰⾊预测概念及原理:1.概述:关于所谓的“颜⾊”预测或者检测等,⼤致分为三⾊:⿊、⽩、灰,在此以预测为例阐述。
其中,⽩⾊预测是指系统的内部特征完全已知,系统信息完全充分;⿊⾊预测指系统的内部特征⼀⽆所知,只能通过观测其与外界的联系来进⾏研究;灰⾊预测则是介于⿊、⽩两者之间的⼀种预测,⼀部分已知,⼀部分未知,系统因素间有不确定的关系。
细致度⽐较:⽩>⿊>灰。
2.原理:灰⾊预测是通过计算各因素之间的关联度,鉴别系统各因素之间发展趋势的相异程度。
其核⼼体系是灰⾊模型(Grey Model,GM),即对原始数据做累加⽣成(或者累减、均值等⽅法)⽣成近似的指数规律在进⾏建模的⽅法。
⼆、灰⾊预测的分类及求解步骤:1.GM(1,1)与GM(2,1)、DGM、Verhulst模型的分类⽐较:预测模型适⽤场景涉及的序列GM(1,1)模型⼀阶微分⽅程,只含有1个变量的灰⾊模型。
适⽤于有较强指数规律的序列。
累加序列均值序列GM(2,1)模型适⽤于预测预测具有饱和的S形序列或者单调的摆动发展序列缺陷。
累加序列累减序列均值序列DGM模型累加序列累减序列Verhulst模型累加序列均值序列2.求解步骤思维导图:其中预测过程可能会涉及以下三种序列、⽩化微分⽅程、以及⼀系列检验,由于⼤致都相同,仅仅是某些使⽤累加和累减,⽽另外⼀些则使⽤累加、累减和均值三个序列的差别⽽已。
于是下⾯笔者将对其进⾏归纳总结再进⾏绘制思维导图,帮助读者理解。
(1)原始序列(参考数据列):(2)1次累加序列(1-AGO):(3)1次累减序列(1-IAGO ):(也就是原始序列中,后⼀项依次减去前⼀项的值,例如,[x(2)-x(1),x(3-x(2),...,x(n)-x(n-1))]。
)(4)均值⽣成序列:(这是对累加序列"(前⼀项+后⼀项)/2"得出的结果。
matlab 灰度算法 -回复
matlab 灰度算法-回复【MATLAB灰度算法】灰度算法是一种将彩色图像转化为黑白图像的方法,在计算机视觉和图像处理领域被广泛使用。
MATLAB是一种强大的数学计算工具,它提供了丰富的图像处理函数和工具箱,可用于实现灰度算法。
本文将逐步回答如何使用MATLAB实现灰度算法,并介绍一些常用的灰度算法技术。
# 第一步:图像读取与显示在MATLAB中,可以使用`imread`函数读取图像,使用`imshow`函数显示图像。
我们首先需要读取一张彩色图像,并将其显示出来。
matlab读取彩色图像rgbImage = imread('image.jpg');显示彩色图像imshow(rgbImage);title('Original Image');# 第二步:转化为灰度图像灰度图像是一种每个像素只有一个灰度值(亮度值)的图像。
在MATLAB中,可以使用`rgb2gray`函数将彩色图像转化为灰度图像。
matlab将彩色图像转化为灰度图像grayImage = rgb2gray(rgbImage);显示灰度图像imshow(grayImage);title('Grayscale Image');# 第三步:灰度化算法选择灰度化算法决定了如何将彩色图像中的RGB信息转化为灰度图像中的灰度值。
常用的灰度化算法有平均值法、加权平均法和分量最大法等。
下面分别介绍这些算法并给出MATLAB代码实现。
平均值法平均值法是最简单的灰度化算法之一,它将彩色图像的RGB分量的平均值作为灰度值。
具体实现如下:matlab平均值法灰度化averageGrayImage = (rgbImage(:, :, 1) + rgbImage(:, :, 2) + rgbImage(:, :, 3)) / 3;显示平均值法灰度图像imshow(averageGrayImage);title('Average Grayscale Image');加权平均法加权平均法是一种考虑了RGB分量的亮度影响的灰度化算法。
灰色模型matlab程序(1)
灰色模型matlab程序%alpha是包含α、μ值的参数矩阵;ago是预测后累加值矩阵;var是还原预测值矩阵;error是残差矩阵;c是后验差比值clc %清屏,以使结果独立显示format long; %设置计算精度x=[10.90,11.57,11.36,11.49,11.82];if length(x(:,1))==1 %对输入矩阵进行判断,如不是一维列矩阵,进行转置变换x=x';endn=length(x); %取输入数据的样本量z=0;for i=1:n %计算累加值,并将值赋予矩阵bez=z+x(i,:);be(i,:)=z;endfor i=2:n %对原始数列平行移位y(i-1,:)=x(i,:);endfor i=1:n-1 %计算数据矩阵B的第一列数据c(i,:)=-0.5*(be(i,:)+be(i+1,:));endfor j=1:n-1 %计算数据矩阵B的第二列数据e(j,:)=1;endfor i=1:n-1 %构造数据矩阵BB(i,1)=c(i,:);B(i,2)=e(i,:);endalpha=inv(B'*B)*B'*y; %计算参数矩阵for i=1:n+1 %计算数据估计值的累加数列,如改为n+1为n+m可预测后m-1个值ago(i,:)=(x(1,:)-alpha(2,:)/alpha(1,:))*exp(-alpha(1,:)*(i-1))+alpha(2,:)/a lpha(1,:);endvar(1,:)=ago(1,:)for i=1:n %如改n为n+m-1,可预测后m-1个值var(i+1,:)=ago(i+1,:)-ago(i,:); %估计值的累加数列的还原,并计算出下一预测值endfor i=1:nerror(i,:)=var(i,:)-x(i,:); %计算残差endc=std(error)/std(x) %调用统计工具箱的标准差函数计算后验差的比值c。
灰色关联度 matlab
灰色关联度matlab
灰色关联度是一种用于研究因素之间关联程度的方法,常用于灰色系统理论。
在Matlab 中,你可以使用以下步骤计算灰色关联度:
1.数据准备:将你的数据整理成矩阵形式,其中每一行代表一个因素,每一列代表不同的观测值。
2.数据标准化:对数据进行标准化,确保所有的数据都在相似的尺度上。
你可以使用Matlab内置的`zscore`函数来进行标准化。
```matlab
%假设data是你的数据矩阵
standardized_data=zscore(data);
```
3.计算关联系数:计算标准化后数据的关联系数。
关联系数通常使用绝对值来计算。
```matlab
correlation_matrix=abs(corr(standardized_data));
```
4.计算灰色关联度:利用关联系数计算灰色关联度。
灰色关联度的计算方式可以根据具体的算法来确定,例如可以使用灰色关联度分析法中的一种。
假设你采用灰色关联度分析法中的一种算法,比如最小值法:
```matlab
%假设correlation_matrix是关联系数矩阵
gray_relation_degree=1./(1+correlation_matrix);
```
5.结果分析:分析计算得到的灰色关联度矩阵,了解因素之间的关联程度。
请注意,以上步骤是一种简单的实现方式,具体的计算方法可能会根据你选择的灰色关联度算法而有所不同。
确保在实际应用中了解所使用算法的具体计算步骤。
灰色预测MATLAB程序
灰色预测心设尹曲⑴#为原始数列,其1次累<加生成数列为炉=(孝①宀2\S,其中©=2^°:⑺卫=12…止i-1尋定文沙的灰导数为d(Jt)=玄㈣(Jt)=尤⑴的-工⑴(*-1).令尹为数列壬⑴的邻值生成数列,即尹)(町=加小(町十(1—a)x山(k-1).于是定文GM(1T1)的灰微分方程模型为d(k)+az①(上)=&_即或.严⑹+盘⑴懐)=乩⑴在式(1)中口①的称为灰导数’熬称为发展系数'弧称为白化背景值,b称为灰作用量。
将时刻表庄=23…用代入(O式有j<0)(2)-az⑴(2)=工®⑶—俺叫巧=»于是GMIL)樫型可表示为r=现在问题归结为求巧h在值。
用一元绒性回归,即最小二垂進求它们的估计值住=[]卜护跖护F奕厢上回归分析中求诂计值是用软件计算的,有标淮程博求解,如山訥甜等。
GM(1.1)的白化型对于的(1-1)的获微分方程⑴,如果将解导教矿悶的时報=%…屮观対连续叢里"则工⑴衩为时间i函敕卅®,于是-<'W耐应于导敕重级必%),白化背杲值刃(時对应于导數申⑴。
于是GM(1,1)的换微分方嗨对应于的白微分方程为写®4曲%「)=也⑵GAI(1>1)换色预刪的步叢1-數堀的椅噓弓处理为了保证©M(B1)屋複方达的可行性・需要対已却皴堀锁必要的检峻处Ho 设療皓数攥列为了-计算埶列的级比如果所有的级比都落在可容覆盖区间盂-內・则數摒列X糾可咲建立G*ICL-1)複型且可以避行页色预测。
否则,丙軌据懺适当的叢换处理,如平移銮换:取C使得敕培列严⑹二工蚀盘)+匚用二12…”的级比都落在可啓禎盖内。
(1)残差檢验:计算相对薙差Z 建立GM (L T 1)複型不妬设少弋以m 叫唠霸足上面的要求,以它芮議堀列建立GM(1>1)型蛊(仍(i)+血C1\A)=b ・用回归分祈求得目上的估计值"于是相应的白化模型为 气^十小卄工解为工叱)=0)①—勺中1-色-⑶ 应Q于是停到预测值壬⑴(上+1)=0叫1)一勺>加+仝血二12…卫一1=aa伙而相应地得到预«=x co \t +1)=x 0)(t+l)-x a)(i)3i =1,2,-?n-l ?如果对所有的^<0.1・则认为达到鞭嵩的要求:否则,若耐所有的|^)1<0^,则认対达到一般要求©(2)级比偏差値桧验:计算能)=1-呂学©如果对所有的|,则认为达列较高的要求孑吾则若对斫有的,则认为达到一般要求O灰色预测计算实例^…;=:=-■■■■昏例北方某城市1986—1992年道路交通噪声平均声级数据见表6序号年吶寺表拆市近年来交通噪声数据[眶(应)]二諾;二319S872.4第—爭:级比检验建立丢通噪屛均声级数锯时间序列如下:4198972.1j 1990?1.4 619?17201199771.6艸=(•严①卫购(2)厂卅⑺) =(711,72.4.71.4,72.1.71.4,7UQ.71.6)些(1)求级比k(k)忠防护住T)2=(几⑵山⑶.…也⑺)g=(0.982JJ.0042J.0098-0.9917J.0056)(2)级比判断由于所有的X.(10e[0.982J.009S],k=2,3.6故可以用双0)作满意的GM(1,1)建模’第二步:GM(1,1)建模(1)对原始数据X®作一次累加,即卞⑴=(71.L143.5215.9.288359.4.431.4,503)(2)构造数据矩阵B及数据向量Y-2)—H 弋3/>1⑶讦算1T心求解得F'⑴=(工倒〔1〉_-)e 弋Q f+-1*^+1)=0<l,U)--)£-t +-=-3092^--^+31000⑶求生咸数列值歸型齊看:n令“is 那血由上面的碉醯数可甲得,其中取菱由龙⑴(i}=恥壮曲5加得丁I —"炉閃=进悶-进德-尊(71儿72.4.72.2:72.1:71.9:71.7,71.6)^}=(s"a >亍⑴⑵,…,网⑺A<第三步;模型检验•>模型的各种检验指标值的计算结果见表工 •t*表7GM(1检验表<序号年俯原始值模型值残差相对误差级比偏差•>1 19S6 71.1 71.1<219S7 72.4 72.4 -0.0057 0.01%0.0023 <3 19S S 72.4 72.2 0.163S 0.23%0.0203 •>4 19S9 72.1 72.1 0.0329 0.05%-O.(K H8 •>5199071.4 71.9 -0-49S4 0.7%-0.0074 <61991 72.0 71.7 0.21599 037%0.0107<71992 71.6 71.6 0.037S0.05%-0.0032于是得到目=山的餡,立欖型7-B)'1B TY=(dt0.0023 72.6573dt+0.002ix (1>=72.657^心经验证・该模型的精度较高.可进行预测和预报计算的Matlab 程序如下:仃坝测和预报n=length(x); z=0;%取输入数据的样本量for i=1:nz=z+x(i,:)be(i,:)=z; %计算累加值,并将值赋予矩阵beend for i=2:n %对y(i-1,:)=x(i,:)%对原始数列平行移位 endfor i=1:n-1%计算数据矩阵B 的第一列数据c(i,:)=-0.5*(be(i,:)+be(i+1,:)); clCjdearxO=[71H 72.472A 72J71477m c n.lengthtxO);*'b%注意这里为列帖lamda =xD(l :n-1),A0(2:n)%计算级比range =minmaxflamda f )%计算级比的范阖 X1=cumsum(xO);%累加运算B=['0,5*(xl(l ;n ^l)+xl(2:n))t ones(n -1,1)]TY 二甸(2:町;口=B\Y%拟合参数u(l>=a .u(2)=bx=dsolve (+a 'x =b\f x(0)-xO^J ;%求徴分方程的特号解x =subs(xJ*a\,b r /xO ,Mu(l)P u(2)t xO(l)|)i%代入荷计痹擞值和初蜡值yucel =subs %求巳知数擁的扳测位y-vpa(x,6)奄其中的石表示显不白位数字yuce=[x0(l)T diff(yucel)]%羔分运算,还原数据 epsiIon=-yuce%计算战羞作用:求累加数列、求ab 的值、求预测方程、求残差clc %清屏,以使结果独立显示x=[71.172.472.472.171.472.071.6]; format long ;%设置计算精度if length(x(:,1))==1%对输入矩阵进行判断,如不是一维列矩阵,进行转置变换x=x endM.I-JTVorhlllst 模型endfor j=1:n-1%计算数据矩阵B的第二列数据e(j,:)=1;endfor i=1:n-1%构造数据矩阵BB(i,1)=c(i,:);B(i,2)=e(i,:);endalpha=inv(B'*B)*B'*y;%计算参数矩阵即ab的值for i=1:n+1%计算数据估计值的累加数列,如改为n+1为n+m可预测后m-1个值ago(i,:)=(x(1,:)-alpha(2,:)/alpha(1,:))*exp(-alpha(1,:)*(i-1))+alpha( 2,:)/alpha(1,:);%显示输出预测值的累加数列endvar(1,:)=ago(1,: )for i=1:n%显示输出预测值%如改n为n+m-1,可预测后m-1个值var(i+1,:)=ago(i+1,:)-ago(i,:);%估计值的累加数列的还原,并计算出下一预测值endfor i=1:nerror(i,:)=x(i,:)-var(i,:);%计算残差endc=std(error)/std(x);%调用统计工具箱的标准差函数计算后验差的比值cago alpha var%显示输出预测值的累加数列%显示输出参数数列%显示输出预测值error %显示输出误差c %显示后验差的比值作用:数据处理判断是否可以用灰色预测、求级比、求累加数列、求ab的值、求预测方程clc,clearx0=[71.172.472.472.171.472.071.6]';%注意这里为列向量n=length(x0);lamda=x0(1:n-1)./x0(2:n)%计算级比range=minmax(lamda')%计算级比的范围x1=cumsum(x0)%累加运算B=[-0.5*(x1(1:n-1)+x1(2:n)),ones(n-1,1)];Y=x0(2:n);u=B\Y%拟合参数u(1)=a,u(2)=bx=dsolve('Dx+a*x=b','x(0)=x0');%求微分方程的符号解x=subs(x,{'a','b','x0'},{u(1),u(2),x0(1)})%代入估计参数值和初始值yuce1=subs(x,'t',[0:n-1]);%求已知数据的预测值y=vpa(x,6)%其中的6表示显示6位数字yuce=[x0(1),diff(yuce1)]%差分运算,还原数据。
灰色关联matlab 正向化处理
灰色关联matlab 正向化处理灰色关联分析是一种常用的数据分析方法,它可以用于研究不同因素之间的相关性。
在该方法中,我们可以利用MATLAB进行正向化处理,以进一步优化数据分析结果。
我们需要明确什么是灰色关联分析。
灰色关联分析是一种将灰色系统理论与统计分析方法相结合的数据分析方法。
它基于关联度的概念,通过对数据序列进行灰色化处理,从而实现对数据间关联关系的评估与分析。
在进行灰色关联分析时,通常需要先进行正向化处理。
正向化处理是将原始数据序列进行标准化和转换,以便进行后续的数据分析。
在MATLAB中,我们可以使用一系列函数和工具来实现正向化处理。
我们需要导入原始数据序列到MATLAB环境中。
假设我们有一个包含n个样本的数据序列X=[x1, x2, ..., xn],其中xi表示第i个样本的取值。
我们可以使用MATLAB中的矩阵或向量来表示这个数据序列。
接下来,我们需要进行数据的标准化处理。
标准化可以使得不同维度的数据具有相同的量纲和范围,以便进行后续的分析。
在MATLAB中,我们可以使用函数zscore来实现标准化处理。
该函数可以计算每个样本的标准分数,即将每个样本的取值减去均值,再除以标准差,从而得到标准化后的数据序列。
然后,我们需要进行数据的转换处理。
转换处理可以通过一些数学函数或方法来改变数据的形式,以便更好地展现数据间的关联关系。
在灰色关联分析中,常用的转换方法包括累加处理、差分处理和模型建立等。
这些方法可以根据具体问题的需求来选择和应用。
我们可以使用灰色关联度指标来评估数据间的关联关系。
灰色关联度指标是衡量数据间关联程度的一个重要指标,它可以反映出不同因素对目标因素的影响程度。
在MATLAB中,我们可以使用灰色关联度函数graycomatrix来计算灰色关联度矩阵。
该函数可以根据数据序列的正向化处理结果,计算出不同因素间的关联度程度。
灰色关联分析是一种常用的数据分析方法,可以用于研究不同因素之间的相关性。
数学建模——灰色关联度分析讲解
for i=1:15 x(i,:)=x(i,:)/x(i,1); %标准化数据 end for i=16:17 x(i,:)=x(i,1)./x(i,:); %标准化数据 end data=x; n=size(data,1); ck=data(1,:);m1=size(ck,1); bj=data(2:n,:);m2=size(bj,1); for i=1:m1 for j=1:m2 t(j,:)=bj(j,:)-ck(i,:); end jc1=min(min(abs(t'))); jc2=max(max(abs(t'))); rho=0.5; ksi=(jc1+rho*jc2)./(abs(t)+rho*jc2); rt=sum(ksi')/size(ksi,2); r(i,:)=rt; end r
因 素 分 析 优 势 分 析 综 合 评 价
二、铅球运动员专项成绩的因素分析 通过对某健将级女子铅球运动员的跟踪调查,获 得其 1982~1986 年每年最好成绩及 16 项专项素质和 身体素质的时间序列资料,见下表。
指 铅球专项成绩 4 公斤前抛 4 公斤后抛 4 公斤原地 立定跳远 高翻 抓举 卧推 3 公斤前抛 3 公斤后抛 3 公斤原地 3 公斤滑步 立定三级跳远 全蹲 挺举 30 米起跑 100 米
X i (1) X i (1) X i (1) X i (1) Xi 1, X (2) , X (3) , X (4) , X (5) i 15,16 i i i i
依照问题的要求,我们自然选取铅球运动员专项 成绩作为参考数列,将上表中的各个数列的初始化数 列代入(1) 、 (2) ,易计算出各数列的关联度,如下表 所示。
由于各因素各有不同的计量单位,因而原始数据存在量纲和数量级上的 差异,不同的量纲和数量级不便于比较,或者比较时难以得出正确结论。 因此,在计算关联度之前,通常要对原始数据进行无量纲化处理。
灰色预测MATLAB程序
灰色预测作用:求累加数列、求a b的值、求预测方程、求残差clc %清屏,以使结果独立显示x=[71.1 72.4 72.4 72.1 71.4 72.0 71.6];format long; %设置计算精度if length(x(:,1))==1 %对输入矩阵进行判断,如不是一维列矩阵,进行转置变换x=x';endn=length(x); %取输入数据的样本量z=0;for i=1:n %计算累加值,并将值赋予矩阵bez=z+x(i,:);be(i,:)=z;endfor i=2:n %对原始数列平行移位y(i-1,:)=x(i,:);endfor i=1:n-1 %计算数据矩阵B的第一列数据c(i,:)=-0.5*(be(i,:)+be(i+1,:));endfor j=1:n-1 %计算数据矩阵B的第二列数据e(j,:)=1;endfor i=1:n-1 %构造数据矩阵BB(i,1)=c(i,:);B(i,2)=e(i,:);endalpha=inv(B'*B)*B'*y; %计算参数矩阵即a b的值for i=1:n+1 %计算数据估计值的累加数列,如改为n+1为n+m可预测后m-1个值ago(i,:)=(x(1,:)-alpha(2,:)/alpha(1,:))*exp(-alpha(1,:)*(i-1))+alpha(2,:)/alp ha(1,:);%显示输出预测值的累加数列endvar(1,:)=ago(1,:) %显示输出预测值for i=1:n %如改n为n+m-1,可预测后m-1个值var(i+1,:)=ago(i+1,:)-ago(i,:); %估计值的累加数列的还原,并计算出下一预测值endfor i=1:nerror(i,:)=x(i,:)-var(i,:); %计算残差endc=std(error)/std(x); %调用统计工具箱的标准差函数计算后验差的比值cago %显示输出预测值的累加数列alpha %显示输出参数数列var %显示输出预测值error %显示输出误差c %显示后验差的比值作用:数据处理判断是否可以用灰色预测、求级比、求累加数列、求a b的值、求预测方程clc,clearx0=[71.1 72.4 72.4 72.1 71.4 72.0 71.6]'; %注意这里为列向量n=length(x0);lamda=x0(1:n-1)./x0(2:n) %计算级比range=minmax(lamda') %计算级比的范围x1=cumsum(x0) %累加运算B=[-0.5*(x1(1:n-1)+x1(2:n)),ones(n-1,1)];Y=x0(2:n);u=B\Y %拟合参数u(1)=a,u(2)=bx=dsolve('Dx+a*x=b','x(0)=x0'); %求微分方程的符号解x=subs(x,{'a','b','x0'},{u(1),u(2),x0(1)}) %代入估计参数值和初始值yuce1=subs(x,'t',[0:n-1]); %求已知数据的预测值y=vpa(x,6) %其中的6表示显示6位数字yuce=[x0(1),diff(yuce1)] %差分运算,还原数据。
使用Matlab技术进行灰色系统建模的基本方法
使用Matlab技术进行灰色系统建模的基本方法灰色系统理论是一种具有实用价值和应用广泛的预测和决策分析方法。
在实际应用中,利用Matlab技术来进行灰色系统建模更加高效和方便。
本文将介绍使用Matlab技术进行灰色系统建模的基本方法和步骤,帮助读者深入了解和掌握这一技术。
一、Matlab在灰色系统建模中的应用Matlab是一种功能强大的科学计算软件,具有数据处理、绘图和模拟仿真等丰富的功能,因此在灰色系统建模中得到了广泛应用。
Matlab提供了各种灰色系统建模工具和函数,可以快速、准确地进行系统建模和分析。
因此,掌握Matlab的使用,对于进行灰色系统建模具有重要意义。
二、数据预处理在进行灰色系统建模之前,需要对原始数据进行预处理,以提高后续建模的准确性和可靠性。
数据预处理包括数据清洗、数据平滑和数据归一化等步骤。
Matlab 提供了丰富的数据处理函数和工具,可以快速、灵活地完成这些操作。
1. 数据清洗数据清洗是指删除或修正含有噪声、异常值或缺失值的数据。
Matlab中可以使用滤波函数、插值函数和替换函数等方法对数据进行清洗。
例如,可以使用median函数对数据进行中值滤波,去除噪声干扰。
另外,使用interp1函数进行数据插值,可以填补缺失值,使数据更加完整。
2. 数据平滑数据平滑是指通过降低数据的波动性,使其更具有连续性和稳定性。
Matlab中常用的数据平滑方法包括移动平均法、指数平滑法和小波平滑法等。
移动平均法通过计算滑动窗口内数据的平均值,来平滑原始数据。
指数平滑法则采用指数加权平均的方式,对数据进行平滑处理。
小波平滑法则利用小波分析的方法,对数据进行平滑处理。
3. 数据归一化数据归一化是指将不同量纲或取值范围的数据,转换为统一的尺度。
常用的归一化方法包括最小-最大归一化和Z-score归一化等。
最小-最大归一化将数据线性映射到[0,1]的范围内,使数据具有统一的尺度和可比性。
Z-score归一化则通过计算数据与均值的偏差,除以标准差,将数据标准化为均值为0,标准差为1的分布。
灰色关联度matlab源程序(完整版)
灰色关联度matlab源程序(完整版)近几天一直在写算法,其实网上可以下到这些算法的源程序的,但是为了搞懂,最搞清楚,还是自己一个一个的看了,写了,作为自身的积累,而且自己的的矩阵计算类库也迅速得到补充,以后关于算法方面,基本的矩阵运算不用再重复写了,挺好的,是种积累,下面把灰关联的matlab程序与大家分享。
灰色关联度分析法是将研究对象及影响因素的因子值视为一条线上的点,与待识别对象及影响因素的因子值所绘制的曲线进行比较,比较它们之间的贴近度,并分别量化,计算出研究对象与待识别对象各影响因素之间的贴近程度的关联度,通过比较各关联度的大小来判断待识别对象对研究对象的影响程度。
简言之,灰色关联度分析的意义是指在系统发展过程中,如果两个因素变化的态势是一致的,即同步变化程度较高,则可以认为两者关联较大;反之,则两者关联度较小。
因此,灰色关联度分析对于一个系统发展变化态势提供了量化的度量,非常适合动态(Dynamic)的历程分析。
灰色关联度可分成“局部性灰色关联度”与“整体性灰色关联度”两类。
主要的差别在于局部性灰色关联度有一参考序列,而整体性灰色关联度是任一序列均可为参考序列。
关联度分析是基于灰色系统的灰色过程, 进行因素间时间序列的比较来确定哪些是影响大的主导因素, 是一种动态过程的研究。
关联度计算的预处理,一般初值化或者均值化,根据我的实际需要,本程序中使用的是比较序列与参考序列组成的矩阵除以参考序列的列均值等到的,当然也可以是其他方法。
%注意:由于需要,均值化方法采用各组值除以样本的各列平均值clear;clc;yangben=[47.924375 25.168125 827.4105438 330.08875 1045.164375 261.37437516.3372 6.62 940.2824 709.2752 962.1284 84.87455.69666667 30.80333333 885.21 275.8066667 1052.42 435.81]; %样本数据fangzhen=[36.27 14.59 836.15 420.41 1011.83 189.5464.73 35.63 755.45 331.32 978.5 257.8742.44 23.07 846 348.05 1025.4 296.6959.34 39.7 794.31 334.63 1016.4 317.2752.91 17.14 821.79 306.92 1141.94 122.044.21 4.86 1815.52 2584.68 963.61 0.006.01 2.43 1791.61 2338.17 1278.08 30.873.01 1.58 1220.54 956.14 1244.75 3.9125.65 7.42 790.17 328.88 1026.01 92.82115.80 27 926.5 350.93 1079.49 544.3812.63 8.75 1055.50 1379.00 875.10 1.65]; %待判数据[rows,cols]=size(fangzhen);p=0.5; %分辨系数[m,n]=size(yangben);R=[];for irow=1:rowsyy=fangzhen(irow,:);data=[yy;yangben];data_gyh1=mean(yangben)for i=1:m+1for j=1:ndata_gyh(i,j)=data(i,j)/data_gyh1(j);endendfor i=2:m+1for j=1:nDij(i-1,j)=abs(data_gyh(1,j)-data_gyh(i,j));endendDijmax=max(max(Dij));Dijmin=min(min(Dij));for i=1:mfor j=1:nLij(i,j)=(Dijmin+p*Dijmax)/(Dij(i,j)+p*Dijmax); endendLijRowSum=sum(Lij');for i=1:mRij(i)=LijRowSum(i)/n;endR=[R;Rij];endRmatlab求灰色关联度矩阵源代码2010-12-11 22:57 function greyrelationaldegree(X,c)%GRAYRELATIONALDEGREE this function is used for calculating the gery %relation between squence%rememeber that the first column of the input matrix is the desicion %attribution squences.what we want to calculate is the grey ralational degree between%it and other attributions%X is the squence matrix, c is the parameter used in the function%in most of the time, the value of c is 0.5firstrow = X(1,:);reci_firstrow = 1./firstrow;reci_convert = diag(reci_firstrow);initialMIRROR = X*reci_convert;% find the initial value mirror of the sequce matrixA = initialMIRROR'[nrow,ncolumn] = size(A);for (i=2:nrow)C = A(i,:)-A(1,:)D=abs(C);eval(['B' num2str(i) '=D']);amax = max(eval(['B' num2str(i)]))amin = min(eval(['B' num2str(i)]))maxarray(i-1)=amaxminarray(i-1)=aminend %find the difference squence and the max value and min value of each squencemaxmax = max(maxarray)minmin = min(minarray)for(i=2:nrow)for(j=1:ncolumn)eval(['greyrelationdegree' num2str(i)'(j)=(minmin+c*maxmax)/(B' num2str(i) '(j)+c*maxmax)'])endend % calculate the greyralational degree of each datafor(i=2:nrow)eval(['greyrelatioanaldegree_value' num2str(i) '= mean (greyrelationdegree' num2str(i) ')' ])end基于matlab灰色关联度计算的实现2006年07月28日星期五上午 11:06 function r=incident_degree(x0,x1)%compute the incident degree for grey model.%Designed by NIXIUHUI,DalianFisherUniversity.%17 August,2004,Last modified by NXH at 21 August,2004%数据初值化处理x0_initial=x0./x0(1);temp=size(x1);b=repmat(x1(:,1),[1 temp(2)]);x1_initial=x1./b;%分辨系数选择K=0.1;disp('The grey interconnect degree is: ');x0_ext=repmat(x0_initial,[temp(1) 1]);contrast_mat=abs(x0_ext-x1_initial);delta_min=min(min(contrast_mat));%delta_min在数据初值化后实际为零delta_max=max(max(contrast_mat));a=delta_min+K*delta_max;incidence_coefficient=a./(contrast_mat+K*delta_max);%得到关联系数r=(sum(incidence_coefficient'))'/temp(2); %得到邓氏面积关联度我们根据图1的步骤和图2的数据进行编程实现,程序如下:%清除存空间等clear;close all;clc;%载入源数据 %其实这里可以载入execl表格的n=15; %参与评价的人数m=4; %参与评价的指标个数X_0=zeros(n,m); % 数据矩阵X_2=zeros(n,m); %偏差结果的求取矩阵X_3=zeros(n,m); % 相关系数计算矩阵a1_0=[13 18 17 18 17 17 18 17 13 17 18 13 18 13 18];a2_0=[18 18 17 17 18 13 17 13 18 13 17 13 13 17 17];a3_0=[48.67 43.33 43.56 41.89 39.47 43.44 37.97 41.14 39.67 39.83 34.11 40.58 34.19 30.75 21.22];a4_0=[10 10.7 3 5.4 5.4 0.7 4.2 0.5 9.3 0.85 2.9 5.45 4.2 2.7 6]; %指标数X_1=[a1_0',a2_0',a3_0',a4_0']; %最后使用到的数据矩阵%1 寻找参考列x0=[max(a1_0),max(a2_0),max(a3_0),max(a4_0)]; %取每列的最大值(指标的最大值)%2 计算偏差结果i=1;while(i~=m+1) %为什么这个地方会出问题呢for j=1:1:nX_2(j,i)=abs(X_1(j,i)-x0(i));end;i=i+1;end%3 确定偏差的最值error_min=min(min(X_2));error_max=max(max(X_2));%4 计算相关系数i=1;p=0.5;while(i~=m+1)for j=1:1:nX_3(j,i)=(error_min+p*error_max)/(X_2(j,i)+p*error_max); end;i=i+1;end%X_3 %可以在此观察关联矩阵%5 计算各个学生的关连序a=zeros(1,n);for j=1:1:nfor i=1:1:ma(j)=a(j)+X_3(j,i); %%%%其实可以直接用sumend;a(j)=a(j)/m; %%%%%%%%%可以改进%%%%%%%%%%123下一页%end%a %在此可以观测各个学生的序%改进:如果各个指标的所占权重不一样的话,可以添加相应的权系数%6 排序b=a';[c,s]=sort(b);for i=1:1:nd(i)=i;endd=d';result=[d b c s]%7 将结果显示出来figure(1);plot(a);figure(2)bar(a); %柱状图最后所得到的结果如图3到图5所示。
灰色预测及MATLAB实现
(3)对累加生成数据做均值生成 B 矩阵与常数项向量Yn ,即
0.5(x(1) (1) x(1) (2))
B
0.5(
x(1)
(2)
x(1)
(3))
,Yn
(x(0) (2), x(0) (3),
, x(0) (n))T
0.5(x(1) (n 1) x(1) (n))
3.2 灰色预测的MATLAB程序
3.2.1 典型程序结构
(1)对原始数据进行累加。
矩阵处理, MATLAB的长
处
(2)构造累加矩阵B与常数向量。
(3)求解灰参数。
(4)将参数代入预测模型进行数据预测。
【例】某公司1999-2008年利润为(元/年):[89677 99215 109655 120333 135823 159878 182321 209407 246619 300670], 预测该公司未来几年的利润情况。
已知本届会议的回执情况(表1),往几届会议代表回执和 与会情况(表2),根据这些数据预测本届与会代表。
表1 回执中对住房的要求
要求 男 女
合住1 154 78
合住2 104 48
合住3 32 17
独住1 107 59
独住2 68 28
独住3 41 19
表2 以往几届代表的回执参会情况表
届次
第一届
第二届
dx
由于aˆ 是通过最小二乘法求出的近似值,因此 xˆ(1) (t 1)事近似表达
式,与原序列区分,多了一个“帽子”。
(6)对函数表达式 xˆ(1) (t 1)及 xˆ(1) (t)进行离散,将二者作差以便还
matlab灰色关联初值化量纲化处理方法
MATLAB灰色关联初值化量纲化处理方法概述灰色关联分析是一种常用的数据分析方法,用于研究变量之间的关联性。
初值化是指对原始数据进行处理,使其在一定范围内归一化。
量纲化处理是用于将不同单位的数据转化为统一的量纲,以便进行比较和分析。
本文将介绍如何使用MATLAB实现灰色关联初值化量纲化处理方法。
灰色关联分析简介灰色关联分析是灰色系统理论的一种应用,它可以用来研究两个或多个变量之间的关联性。
灰色关联分析的主要思想是将原始数据序列分为因素序列和参照序列,然后通过计算因素序列与参照序列的关联度来评估它们之间的关联性。
灰色关联初值化处理方法灰色关联初值化处理方法是指在进行灰色关联分析之前,对原始数据进行预处理,以便更好地提取关联信息。
初值化处理的目的是将原始数据限制在一个范围内,这样可以避免极端值对关联度计算的影响。
常用的初值化处理方法有最小-最大规范化、零-均值规范化和小波变换等。
最小-最大规范化最小-最大规范化是将原始数据线性变换到[0,1]的范围内。
计算公式如下:X' = (X - Xmin) / (Xmax - Xmin)其中,X’为规范化结果,X为原始数据,Xmin为原始数据的最小值,Xmax为原始数据的最大值。
零-均值规范化零-均值规范化是将原始数据减去均值,使其均值归零。
计算公式如下:X' = X - mean(X)其中,X’为规范化结果,X为原始数据,mean(X)为原始数据的均值。
小波变换小波变换是一种将信号分解为不同频率分量的方法。
通过对信号进行小波变换,可以得到一系列的小波系数,这些小波系数代表了不同频率的信号分量。
对于灰色关联分析,可以使用小波包分解得到的小波系数作为初值化处理的结果。
量纲化处理方法量纲化处理是将不同单位的数据转化为统一的量纲,以便进行比较和分析。
常用的量纲化处理方法有最小-最大规范化、标准化和定标化等。
最小-最大规范化最小-最大规范化在灰色关联分析中已经介绍过,其计算公式为:X' = (X - Xmin) / (Xmax - Xmin)其中,X’为规范化结果,X为原始数据,Xmin为原始数据的最小值,Xmax为原始数据的最大值。
matlab灰色关联度计算
matlab灰色关联度计算
灰色关联度计算是一种用于分析变量之间关联程度的方法,常用于数据挖掘和预测分析中。
在MATLAB中,可以通过以下步骤进行灰色关联度计算:
1. 数据准备,首先,准备好需要分析的数据,确保数据的准确性和完整性。
2. 数据预处理,对数据进行预处理,包括数据清洗、归一化等操作,以便进行后续的灰色关联度计算。
3. 灰色关联度计算函数,MATLAB提供了灰色关联度计算的相关函数,例如graycoprops和graycomatrix等。
你可以使用这些函数来计算数据之间的灰色关联度。
4. 灰色关联度分析,利用灰色关联度计算函数,对数据进行灰色关联度分析,得到变量之间的关联度值。
5. 结果展示,最后,可以将灰色关联度分析的结果进行可视化展示,例如绘制关联度矩阵图或者相关性曲线图,以便更直观地理
解变量之间的关联程度。
需要注意的是,灰色关联度计算涉及到一些数学和统计知识,因此在进行计算时需要对数据和算法有一定的理解和把握。
希望这些步骤能够帮助你在MATLAB中进行灰色关联度计算。
matlab灰色关联初值化量纲化处理方法
matlab灰色关联初值化量纲化处理方法《MATLAB灰色关联初值化量纲化处理方法》一、概述MATLAB灰色关联初值化量纲化处理方法是一种用于将指标数据从跨地域、跨时间和跨行业的不同量纲转换为统一量纲标准的数据处理方法。
其原理是:灰色关联分析是一种基于模糊推理的系统,将原始数据作为输入,通过灰色关联分析计算出的系数作为输出,用于实现输入和输出量纲的转换。
灰色关联分析的基本思想是:通过灰色关联分析计算出的系数可以用来描述不同量纲的指标数据之间的关系,从而将不同量纲的指标数据进行统一量纲标准的处理。
二、MATLAB灰色关联初值化量纲化处理步骤1.首先,将原始数据输入MATLAB环境中,设置指标数据的最大值和最小值;2.设置初值,将指标数据标准化为范围[0,1],量纲化处理;3.计算灰色关联系数,使用MATLAB命令计算出灰色关联分析的系数;4.设置输出量纲,采用MATLAB命令设置指标数据的最大值和最小值,以及灰色关联分析的系数,实现量纲化处理;5.检验标准量纲,使用MATLAB命令检验指标数据是否满足统一量纲标准。
三、MATLAB灰色关联初值化量纲化处理优缺点(1)优点1. MATLAB灰色关联初值化量纲化处理方法具有较强的适用性,可以用于跨地域、跨时间和跨行业的指标数据处理;2.该方法具有较强的灵活性和可操作性,可以根据用户的实际需求,灵活设置指标数据的最大值和最小值,以及灰色关联分析的系数,从而实现量纲化处理;3.该方法具有较强的可靠性,用户可以根据计算出的灰色关联系数,使用MATLAB命令进行量纲化处理,从而实现输入和输出量纲的转换;4.该方法可以有效提高指标数据的精确度,从而提高实际应用的可靠性和准确性。
(2)缺点1.MATLAB灰色关联初值化量纲化处理方法运算速度较慢;2.该方法需要一定的统计学基础,计算出的灰色关联系数可能会受多种因素的影响,不一定准确;3.该方法可能会受到某些指标数据缺失或异常值的影响,从而影响量纲化处理的准确性。
Matlab学习系列28.-灰色关联分析
28. 灰色(huīsè)关联分析一、灰色系统理论(lǐlùn)简介若系统的内部信息是完全已知的,称为白色(báisè)系统;若系统的内部信息是一无所知(一团漆黑),只能从它同外部的联系来观测研究,这种系统便是黑色系统;灰色系统介于二者之间,灰色系统的一部分信息是已知的,一部分是未知的。
灰色系统(xìtǒng)理论以“部分信息已知、部分信息未知”的“小样本(yàngběn)”、“贫信息”不确定型系统为研究对象,其特点是:(1)认为不确定量是灰数,用灰色数学来处理不确定量,使之量化,灰色系统理论只需要很少量的数据序列;(2)观测到的数据序列看作随时间变化的灰色量或灰色过程,通过鉴别系统因素之间发展趋势的相似或相异程度,即进行关联度分析;(3)通过累加生成和累减生成逐步使灰色量白化,从而建立相应于微分方程解的模型,从而预测事物未来的发展趋势和未来状态。
二、灰色关联度分析1. 要定量地研究两个事物间的关联程度,可以用相关系数和相似系数等,但这需要足够多的样本数或者要求数据服从一定概率分布。
在客观世界中,有许多因素之间的关系是灰色的,分不清哪些因素之间关系密切,哪些不密切,这样就难以找到主要矛盾和主要特性。
灰因素关联分析,目的是定量地表征诸因素之间的关联程度,从而揭示灰色系统的主要特性。
关联分析是灰色系统分析和预测的基础。
关联分析源于几何直观,实质上是一种曲线间几何形状的分析比较,即几何形状越接近,则发展变化趋势越接近,关联程度越大。
如下图所示:xt曲线A与B比较平行,则认为A与B的关联程度大;曲线C与A随时间变化的方向很不一致,则认为A与C的关联程度较小;曲线A与D相差最大,则认为两者的关联程度最小。
2. 关联度分析是分析系统中各因素关联程度的方法步骤:(1) 计算(jì suàn)关联系数设参考(cānkǎo)序列为比较(bǐjiào)序列为比较(bǐjiào)序列X i对参考(cānkǎo)序列X0在k时刻的关联系数定义为:其中,和分别称为两级最小差、两级最大差,称为分辨系数,越大分辨率越大,一般采用对单位不一,初值不同的序列,在计算关联系数之前应首先进行初值化,即将该序列的所有数据分别除以第一数据,将变量化为无单位的相对数值。
灰色预测模型的学习笔记(MATLAB包含模型的建立求解及检验)
灰⾊预测模型的学习笔记(MATLAB包含模型的建⽴求解及检验)本博⽂是本⼈在学习灰⾊预测模型时所做的笔记,原理及代码部分都是基于学习各位⼤佬的博⽂,详见后⾯的参考,⼀、 实操,利⽤灰⾊预测模型预测未来⼗年湖南的⼈⼝数量⼆、 具体实现,从国家统计局获取湖南省过去⼗年的⼈⼝数据,作为原始数据,见Excel⽂件,利⽤MATLAB对灰⾊预测模型进⾏求解,具体MATLAB实现见如下代码:%MATLAB 2016a版clear,clc;A=xlsread('分省年度数据.xls','$K$5:$B$5');A=sort(A);syms a b;c=[a b]';B=cumsum(A); % 原始数据累加n=length(A);for i=1:(n-1)C(i)=(B(i)+B(i+1))/2; % ⽣成累加矩阵end% 计算待定参数的值D=A;D(1)=[];D=D';E=[-C;ones(1,n-1)];c=inv(E*E')*E*D;c=c';a=c(1);b=c(2);% 预测后续数据F=[];F(1)=A(1);for i=2:(n+10)F(i)=(A(1)-b/a)/exp(a*(i-1))+b/a;endG=[];G(1)=A(1);for i=2:(n+10)G(i)=F(i)-F(i-1); %得到预测出来的数据endt1=2007:2016;t2=2017:2026;G;a;b;% 输出预测值,发展系数和灰⾊作⽤量scatter(t1,A,'b');hold onplot(2007:2026,G,'r');xlabel('年份');ylabel('⼈⼝数/万⼈');title('基于灰⾊预测模型的未来⼗年湖南省⼈⼝趋势图');text(2026,7444.6,'7444.6万');legend('实际⼈⼝数量','预测⼈⼝数量');grid on可以得到如下结果:灰⾊预测模型的检验:%灰⾊预测模型的检验H = G(1:10);%计算残差序列epsilon = A - H;%法⼀:相对残差Q检验%计算相对误差序列delta = abs(epsilon./A);%计算相对误差Qdisp('相对残差Q检验:')Q = mean(delta)%法⼆:⽅差⽐P检验disp('⽅差⽐P检验:')P= std(epsilon, 1)/std(A, 1)在对模型的检验过程中,我们得到了如下表的检验结果:相对残差Q⽅差⽐C-0.00350.1828。
从零开始的数学建模:(三)灰色关联分析
从零开始的数学建模:(三)灰⾊关联分析灰⾊关联分析适⽤于⼩样本数据,⼤样本数据推荐使⽤标准化回归分析;基本原理是根据曲线的⼏何形状的相似程度来判断联系是否紧密,也就是说,如果y的曲线和某个x的曲线长得很像,那么这个x或许就是最能影响y的因素;灰⾊关联分析可⽤于系统分析与综合评价⼀、系统分析上的运⽤(1)确定分析序列以⾃变量作为⼦序列,因变量作为母序列,对应本题即第⼀、⼆、三产业作为⼦序列,国内⽣产总值为母序列;(2)对变量进⾏预处理计算每⼀列的均值,并将每⼀列的数除以该均值(注意这⾥使⽤的⽅法和Topsis不⼀样),可得到以下结果:(3)计算极差与关联系数分别计算|x1−x0|、|x2−x0|、|x3−x0|,可求出最⼩值a与最⼤值b,本题计算结果如下:对上述结果执⾏:y=a+ρ|x i−x0|+ρ∗b即可得到关联系数:对以上三列分别求均值,可得到三个数值:0.5084、0.6243、0.7573,因此最终得出结论,第三产业对GDP总量影响最⼤;⼆、综合评价上的运⽤综合评价类问题只有⼀列⼜⼀列数据,需要根据这些数据计算得分;在利⽤灰⾊关联分析之前,仍需要进⾏指标正向化;(1)确定⼦序列与母序列⼦序列即各个因素,取出⼦序列构成的矩阵的每⼀⾏中的最⼤值,组成母序列;(2)对变量进⾏预处理步骤同上,得到z ij;(3)计算极差与关联系数步骤同上,得到r i;(4)计算权重与得分计算各个指标的权重与得分:w i=r ir1+r2+⋯+r ms k=∑w i∗z ij 最后对得分进⾏归⼀化处理即可得到每个样本的评分:S k=s k∑s1+s2+⋯+s n本⽂算法思想参考源于,特此注明Processing math: 100%。