浅谈matlab多变量拟合

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matlab回归(拟合)总结(一元、多元)

matlab回归(拟合)总结(一元、多元)

matlab 回归(拟合)总结前言1、学三条命令polyfit(x,y,n)---拟合成一元幂函数(一元多次) regress(y,x)----可以多元,nlinfit(x,y,’fun ’,beta0) (可用于任何类型的函数,任意多元函数,应用范围最主,最万能的)2、同一个问题,这三条命令都可以使用,但结果肯定是不同的,因为拟合的近似结果,没有唯一的标准的答案。

相当于咨询多个专家。

3、回归的操作步骤:根据图形(实际点),选配一条恰当的函数形式(类型)---需要数学理论与基础和经验。

(并写出该函数表达式的一般形式,含待定系数)------选用某条回归命令求出所有的待定系数。

所以可以说,回归就是求待定系数的过程(需确定函数的形式)一、回归命令一元多次拟合polyfit(x,y,n);一元回归polyfit;多元回归regress---nlinfit(非线性)二、多元回归分析对于多元线性回归模型(其实可以是非线性,它通用性极高): e x x y pp ++++=βββ 110设变量12,,,p x x x y 的n 组观测值为12(,,,)1,2,,i i ip i x x x y i n =记 ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=np n n p p x x x x x x x x x x 212222111211111,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n y y y y 21,则⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=p ββββ 10 的估计值为排列方式与线性代数中的线性方程组相同(),拟合成多元函数---regress使用格式:左边用b=[b, bint, r, rint, stats]右边用=regress(y, x)或regress(y, x, alpha) ---命令中是先y 后x,---须构造好矩阵x(x 中的每列与目标函数的一项对应) ---并且x 要在最前面额外添加全1列/对应于常数项---y 必须是列向量---结果是从常数项开始---与polyfit 的不同。

matlab拟合工具箱拟合方法

matlab拟合工具箱拟合方法

matlab拟合工具箱拟合方法Matlab拟合工具箱是Matlab软件中的一个功能强大的工具箱,它提供了多种拟合方法,用于拟合数据集并找到最佳的拟合曲线。

本文将介绍Matlab拟合工具箱的几种常用的拟合方法。

一、线性拟合(Linear Fit)线性拟合是最简单和最常用的拟合方法之一。

线性拟合假设拟合曲线为一条直线,通过最小二乘法求解最佳拟合直线的斜率和截距。

线性拟合可以用于解决一些简单的线性关系问题,例如求解两个变量之间的线性关系、求解直线运动的速度等。

二、多项式拟合(Polynomial Fit)多项式拟合是一种常见的拟合方法,它假设拟合曲线为一个多项式函数。

多项式拟合可以适用于一些非线性的数据集,通过增加多项式的阶数,可以更好地拟合数据。

在Matlab拟合工具箱中,可以通过设置多项式的阶数来进行多项式拟合。

三、指数拟合(Exponential Fit)指数拟合是一种常用的非线性拟合方法,它假设拟合曲线为一个指数函数。

指数拟合可以用于拟合一些呈指数增长或指数衰减的数据集。

在Matlab拟合工具箱中,可以使用指数拟合函数来拟合数据集,并得到最佳的拟合曲线参数。

四、对数拟合(Logarithmic Fit)对数拟合是一种常见的非线性拟合方法,它假设拟合曲线为一个对数函数。

对数拟合可以用于拟合一些呈对数增长或对数衰减的数据集。

在Matlab拟合工具箱中,可以使用对数拟合函数来拟合数据集,并得到最佳的拟合曲线参数。

五、幂函数拟合(Power Fit)幂函数拟合是一种常用的非线性拟合方法,它假设拟合曲线为一个幂函数。

幂函数拟合可以用于拟合一些呈幂函数增长或幂函数衰减的数据集。

在Matlab拟合工具箱中,可以使用幂函数拟合函数来拟合数据集,并得到最佳的拟合曲线参数。

六、指数幂函数拟合(Exponential Power Fit)指数幂函数拟合是一种常见的非线性拟合方法,它假设拟合曲线为一个指数幂函数。

指数幂函数拟合可以用于拟合一些呈指数幂函数增长或指数幂函数衰减的数据集。

matlab中多项式拟合方法

matlab中多项式拟合方法

MATLAB中多项式拟合方法一、概述在科学计算和工程领域,多项式拟合是一种常用的数据拟合方法。

MATLAB作为一种强大的数学计算软件,提供了多种多项式拟合的函数和工具,可以方便地进行数据拟合和分析。

二、多项式拟合的原理多项式拟合是利用多项式函数来拟合已知的数据点,使得多项式函数与实际数据点的残差最小化。

多项式函数可以表达为:\[ y(x) = a_0 + a_1x + a_2x^2 + ... + a_nx^n \]其中,\(y(x)\)为拟合函数,\(a_0, a_1, a_2,...,a_n\)为多项式系数,\(x\)为自变量。

拟合的目标是通过确定系数的取值,使得多项式函数和实际数据点的误差最小。

三、MATLAB中的多项式拟合函数MATLAB提供了多种函数和工具来进行多项式拟合,常用的函数包括polyfit、polyval和polyfitn等。

1. polyfit函数polyfit函数用于多项式拟合,其调用格式为:\[ p = polyfit(x, y, n) \]其中,\(x\)为自变量数据,\(y\)为因变量数据,\(n\)为拟合的多项式阶数。

函数返回一个多项式系数向量\(p\),可以使用polyval函数计算拟合的多项式函数值。

2. polyval函数polyval函数用于计算多项式函数的值,其调用格式为:\[ y_fit = polyval(p, x) \]其中,\(p\)为多项式系数向量,\(x\)为自变量数据,\(y_fit\)为拟合的多项式函数值。

3. polyfitn函数polyfitn函数是MATLAB中的一个拟合工具箱,可以进行更复杂的多项式拟合和数据分析,包括多变量多项式拟合、非线性多项式拟合等。

四、多项式拟合的应用多项式拟合在科学研究和工程实践中有着广泛的应用,例如数据分析、曲线拟合、信号处理等领域。

1. 数据分析多项式拟合可用于分析实验数据,拟合实验结果,从而得出数据之间的关系和规律。

Matlab多变量二次多项式拟合

Matlab多变量二次多项式拟合

一、对Y 总做线性多项式拟合:0112288......Y b b X b X b X =+++ 设置显著性水平为0.05,拟合得到:B=[ 0b ,1b ,………., 8b ]= [-60.0349 12.5809 2.2002 -12.9863 20.4145 0.0266 5.1430 17.2416 151.6779]对应的置信区间为: -161.4058 41.3359 -7.5870 32.7488 -25.5706 29.9709 -33.5089 7.5362 -0.3096 41.1386 -2.5989 2.6520 0.9830 9.3030 -3.2810 37.7642 -64.0209 367.3767r 2= 0.7454 (越接近于1,回归效果越显著),F= 2.5616, p= 0.1163,(p>0.05, 可知回归模型不成立)。

残差图如下:从残差图可以看出,除第一个数据和最后一个数据的残差离零点均较远,说明这两个数据可视为异常点,去掉这两个数据之后再做拟合得到:B=[ 0b ,1b ,………., 8b ]= [-478.8 15.7 1.8 -85.343 2.8 24.7 135.3 1131.9]对应的置信区间为:-1048.791.1 7.5 23.9 -8 11.6 -183.5 12.8 10.5 75.5 -1.1 6.7 -2 51.4 -25.8 296.4 -206.7 2470.4r 2= 0.9690 (越接近于1,回归效果越显著),F= 19.5530, p= 0.0023,(p<0.05, 可知回归模型成立)。

残差图如下:从残差图可以看出,数据的残差离零点均较近,且残差的置信区间均包含零点,这说明回归模型能较好的符合原始数据。

预测值与实测值的比较: Y 总 预测值 Y 总 实测值 相对误差42.7458 46.48 -8.03% 40.5008 41.99 -3.55% 44.9358 43.18 4.07% 66.1358 66.06 0.11% 42.9108 42.3 1.44% 35.76 35.76 0.00% 64.4508 61.67 4.51% 40.9608 38.18 7.28% 52.46 52.46 0.00% 62.5008 61.89 0.99% 39.2758 39.2 0.19% 60.4758 58.72 2.99% 64.9108 66.4 -2.24% 62.665866.4-5.62%从上表可以看出,预测值和实测值的误差都在10%以内,说明该拟合模型能很好的预测实验值。

浅谈matlab多变量拟合

浅谈matlab多变量拟合

首先申明本人是土木专业的,因为有需要要用到matlab中的拟合用途,今天好好学习了一些关于matlab多变量拟合的东西,从网上下载了一些程序,也运行了一下,就举一些实例,附上源程序吧,主要是两个自变量和三个自变量,一个因变量的拟合。

让自己也更清楚,以后用起来也方便。

原理就是给出一个自变量和因变量的矩阵,然后给出一个自己认为的带有未知数的拟合方程,然后付一组初始值,根据matlab返回的初始值和误差在附一组初始值,知道最后的相关系数较大,也就是误差较小时,就能拟合的比拟好,写出拟合后的方程了。

1.广义线性回归拟合和源码(两个自变量,一个因变量,非线性拟合〕【例】这里有这样一组数据,涉及三个变量:p,t 和z,要拟合出z = f(p,t) 的关系式〔非线性的〕。

z p 0.8 1 1.2t60 9.73875 20.75 36.5987120 13.5725 29.6325 50.93875180 18.97875 36.59875 80.13875240 2075125 38.22125 90.925300 22.055 44.58 104.7725为了使得回归分析的结果更加直观,我调用regstats函数,编写了一个更为实用的函数:reglm,代码如下〔代码中有调用方法和例子〕。

首先写一个M文件:function stats = reglm(y,X,model,varnames)% 多重线性回归分析或广义线性回归分析%% reglm(y,X),产生线性回归分析的方差分析表和参数估计结果,并以表格形式显示在屏幕上. 参% 数X是自变量观测值矩阵,它是n行p列的矩阵. y是因变量观测值向量,它是n行1列的列向量.%% stats = reglm(y,X),还返回一个包括了回归分析的所有诊断统计量的构造体变量stats.%% stats = reglm(y,X,model),用可选的model参数来控制回归模型的类型. model是一个字符串,% 其可用的字符串如下% 'linear' 带有常数项的线性模型〔默认情况〕% 'interaction' 带有常数项、线性项和穿插项的模型% 'quadratic' 带有常数项、线性项、穿插项和平方项的模型% 'purequadratic' 带有常数项、线性项和平方项的模型%% stats = reglm(y,X,model,varnames),用可选的varnames 参数指定变量标签. varnames % 可以是字符矩阵或字符串元胞数组,它的每行的字符或每个元胞的字符串是一个变量的标签,它的行% 数或元胞数应与X的列数一样. 默认情况下,用X1,X2,…作为变量标签.%% 例:% x = [215 250 180 250 180 215 180 215 250 215215% 136.5 136.5 136.5 138.5 139.5 138.5 140.5 140.5 140.5 138.5 138.5]';% y = [6.2 7.5 4.8 5.1 4.6 4.6 2.8 3.1 4.3 4.9 4.1]';% reglm(y,x,'quadratic')%% ----------------------------------方差分析表----------------------------------% 方差来源自由度平方和均方F值p值% 回归 5.0000 15.0277 3.0055 7.6122 0.0219% 残差 5.0000 1.9742 0.3948% 总计10.0000 17.0018%% 均方根误差(Root MSE) 0.6284 判定系数(R-Square) 0.8839% 因变量均值(Dependent Mean) 4.7273 调整的判定系数(Adj R-Sq) 0.7678%% -----------------------------------参数估计-----------------------------------% 变量估计值标准误t值p 值% 常数项30.9428 2011.1117 0.0154 0.9883% X1 0.7040 0.640 5 1.0992 0.3218% X2 -0.8487 29.1537 -0.0291 0.9779%X1*X2 -0.0058 0.0044 -1.3132 0.2461% X1*X1 0.00030.0003 0.8384 0.4400% X2*X2 0.0052 0.1055 0.0492 0.9626 %% Copyright 2009 - 2010 xiezhh. % $Revision: 1.0.0.0 $ $Date: 2009/12/22 21:41:00 $if nargin < 2 error('至少需要两个输入参数');endp = size(X,2); % X的列数,即变量个数if nargin < 3 || isempty(model) model = 'linear'; % model参数的默认值end% 生成变量标签varnamesif nargin < 4 || isempty(varnames) varname1 =strcat({'X'},num2str([1:p]')); varnames = makevarnames(varname1,model); % 默认的变量标签else if ischar(varnames) varname1 = cellstr(varnames); elseifiscell(varnames) varname1 = varnames(:); else error('varnames 必须是字符矩阵或字符串元胞数组'); end if size(varname1,1) ~= p error('变量标签数与X的列数不一致'); else varnames = makevarnames(varname1,model); % 指定的变量标签endendST = regstats(y,X,model); % 调用regstats函数进展线性回归分析,返回构造体变量STf = ST.fstat; % F检验相关结果t = ST.tstat; % t检验相关结果% 显示方差分析表fprintf('\n');fprintf('------------------------------方差分析表------------------------------');fprintf('\n');fprintf('%s%7s%15s%15s%15s%12s','方差来源','自由度','平方和','均方','F值','p值');fprintf('\n');fmt = '%s%13.4f%17.4f%17.4f%16.4f%12.4f';fprintf(fmt,'回归',f.dfr,f.ssr,f.ssr/f.dfr,f.f,f.pval);fprintf('\n');fmt = '%s%13.4f%17.4f%17.4f';fprintf(fmt,'残差',f.dfe,f.sse,f.sse/f.dfe);fprintf('\n');fmt = '%s%13.4f%17.4f';fprintf(fmt,'总计',f.dfe+f.dfr,f.sse+f.ssr);fprintf('\n');fprintf('\n');% 显示判定系数等统计量fmt = '%22s%15.4f%25s%10.4f';fprintf(fmt,'均方根误差(Root MSE)',sqrt(ST.mse),'判定系数(R-Square)',ST.rsquare);fprintf('\n');fprintf(fmt,'因变量均值(Dependent Mean)',mean(y),'调整的判定系数(AdjR-Sq)',... ST.adjrsquare); fprintf('\n');fprintf('\n');% 显示参数估计及t检验相关结果fprintf('-------------------------------参数估计-------------------------------');fprintf('\n');fprintf('%8s%18s%15s%15s%12s','变量','估计值','标准误','t 值','p值');fprintf('\n');for i = 1:size(t.beta,1) if i == 1 fmt ='%8s%20.4f%17.4f%17.4f%12.4f\n'; fprintf(fmt,'常数项',t.beta(i),t.se(i),t.t(i),t.pval(i)); else fmt ='%10s%20.4f%17.4f%17.4f%12.4f\n'; fprintf(fmt,varnames{i-1},t.beta(i),t.se(i),t.t(i),t.pval(i)); endendif nargout == 1 stats = ST; % 返回一个包括了回归分析的所有诊断统计量的构造体变量end% -----------------子函数-----------------------function varnames = makevarnames(varname1,model)% 生成指定模型的变量标签p = size(varname1,1);varname2 = [];for i = 1:p-1 varname2 = [varname2;strcat(varname1(i),'*',varname1(i+1:end))];endvarname3 =strcat(varname1,'*',varname1);switch model case 'linear' varnames = varname1; case'interaction' varnames = [varname1;varname2]; case 'quadratic' varnames = [varname1;varname2;varname3]; case 'purequadratic' varnames = [varname1;varname3];end 调用自编的reglm函数进展二次拟合,命令如下:>> z = [9.73875 20.75 36.5987513.5725 29.6325 50.9387518.97875 36.59875 80.1387520.75125 38.22125 90.92522.055 44.58 104.7725];>> [p,t] = meshgrid([0.8 1 1.2],[60:60:300]);>> stats = reglm(z(:),[p(:), t(:)],'quadratic',{'p','t'});>> [pnew,tnew] =meshgrid(linspace(0.8,1.2,20),linspace(60,300,20));>> pp = pnew(:);>> tt = tnew(:);>> zhat = [ones(400,1) pp tt pp.*tt pp.^2 tt.^2]*stats.beta;>> mesh(pnew,tnew,reshape(zhat,[20,20]));>> hold on>> plot3(p(:),t(:),z(:),'k*')拟合结果:------------------------------------方差分析表------------------------------------方差来源自由度平方和均方F值p值回归 5.0000 11548.9147 2309.7829 93.4739 0.0000残差9.0000 222.3942 24.7105总计14.0000 11771.3089 均方根误差(Root MSE) 4.9710 判定系数(R-Square) 0.9811因变量均值(DependentMean) 41.2168 调整的判定系数(Adj R-Sq) 0.9706-----------------------------------参数估计----------------------------------- 变量估计值标准误t值p值常数项242.6188 69.0439 3.5140 0.0066 p -513.7781 137.3777 -3.7399 0.0046 t -0.3637 0.1212 -3.0002 0.0150 p*t0.6022 0.0926 6.5010 0.0001 p*p 272.2625 68.0677 3.9999 0.0031 t*t -0.0003 0.0002 -1.1946 0.26282.三个自变量,一个因变量clear,clcx1=[333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 328.15 330.65 333.15 335.65 338.15 340.65 343.15 333.15 333.15 333.15 323.15 325.65 345.65 348.15]';x2=[1.19 1.206 1.228 1.23 1.252 1.27 1.277 1.31 1.35 1.39 1.43 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.26 1.26 1.26 1.26 1.26 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.15 1.47 1.51 1.23 1.23 1.23 1.23]';x3=[80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 77 78 79 80 81 67 68 69 70 71 86 87 88 89 90 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80]'; y=[59.49 55.16 50.18 49.78 45.75 42.96 41.96 37.87 33.96 30.83 28.29 47.92 48.54 49.19 49.78 50.42 47.49 48.21 48.9 49.63 50.32 47.8 48.38 48.91 49.47 50.04 50.49 50.14 49.79 49.45 49.13 48.81 48.5 74.13 26.18 24.39 51.22 50.85 48.2147.92]';X=[x1,x2,x3];ymin=min(y);y=y-ymin;fx=(b,x1,x2,x3)(b(1)+b(2)*x1+b(3)*x2+b(4)*x3+b(5)*x 1.^2+b(6)*x2.^2+b(7)*x3.^2+b(8)*x1.*x2+b(9)*x1.*x3+b(10)*x2.*x3+b(11)*x1.^3+b(12)*x2.^3+b( 13)*x3.^3)./(1+b(14)*exp(b(15)*x1+b(16)*x2+b(17)*x3+b(18)*x1.*x2+b(19)*x1.*x3+b(20)*x2.*x3)) ;fx2=(b,X,y)(b(1)+b(2)*X(:,1)+b(3)*X(:,2)+b(4)*X(:,3)+b(5)*X(:,1).^2+b(6)*X(:,2).^2+b(7)*X(:,3).^2 +b(8)*X(:,1).*X(:,2)+b(9)*X(:,1).*X(:,3)+b(10)*X(:,2).*X(:,3)+b(11)*X(:,1).^3+b(12)*X(:,2).^3+b(13) *X(:,3).^3)./(1+b(14)*exp(b(15)*X(:,1)+b(16)*X(:,2)+b(17)*X(:,3)+b(18)*X(:,1).*X(:,2)+b(19)*X(:,1). *X(:,3)+b(20)*X(:,2).*X(:,3)));bm=[105091.513651451,1328.,-711027.452435498,-1213.,-1.625,934239 .742471165,-25.43,-1301.,10.67,-642.1,0.,-244987.606559315,0.9581,9.986e-05,-0.19651,13.74,0.32436, -0.,0.7,-0.50883];b=bm;forl=1:10 b=lsqcurvefit(fx2,b,X,y); b=nlinfit(X,y,fx2,b);endbm1=mean(x1);m2=mean(x2);m3=me an(x3);r1=range(x1);r2=range(x2);r3=range(x3);ry=range(y);x1a=min(x1);x1b=max(x1);x2a=min(x2);x2b=max(x2);x3a= min(x3);x3b=max(x3);ya=min(y);yb=max(y);n=length(y);str=num2str([1:n]');figure(1),clfplot3(x1,x2,y ,'o')stem3(x1,x2,y,'filled')text(x1,x2,y+.04*ry,str,'fontsize',12)pause(.0001)holdon[x11,x22]=meshgrid(x1a:r1/75:x1b,x2a:r2/75:x2b);y1=fx(bm,x11,x22,m3);surf(x11,x22,y1)axis([x1a x1b x2a x2b ya yb])alpha(.85)shading interpaxis tightpause(1.0001)%clf% forl=1:10% plot3(x1,x2,y,'o')% stem3(x1,x2,y,'filled')% text(x1,x2,y+.04*ry,str,'fontsize',12)% pause(.0001)% holdon% m3=x3a+l*r3/10;% y1=fx(bm,x11,x22,m3);% surf(x11,x22,y1)% axis([x1a x1b x2a x2b ya yb])% alpha(.4)% shading interp% axis tight% pause(.5001)%endxlabel('X1'),ylabel('X2'),zlabel('Y')figure(2),clf[x11,x33]=meshgrid(x1a:r1/75:x1b,x3a:r3/75:x3b);plot3(x1,x3,y,'o')stem3(x1,x3,y,'filled')text(x1,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)pause(.0001)holdony2=fx(bm,x11,m2,x33);surf(x11,x33,y2)axis([x1a x1b x3a x3b ya yb])alpha(.85)shading interpaxis tightpause(5.0001)%clf% forl=1:10% plot3(x1,x3,y,'o')% stem3(x1,x3,y,'filled')% text(x1,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)% pause(.0001)% holdon% m2=x2a+(l-1)*r2/10;% y2=fx(bm,x11,m2,x33);% surf(x11,x33,y2)% axis([x1a x1b x3a x3b ya yb])% alpha(.4)% shading interp% axis tight% pause(.5001)%endxlabel('X1'),ylabel('X3'),zlabel('Y')figure(3),clfplot3(x2,x3,y,'o')stem3(x2,x3,y,'filled')text(x2,x3,y+.0 4*ry,str,'fontsize',12)pause(.0001)holdon[x22,x33]=meshgrid(x2a:r2/75:x2b,x3a:r3/75:x3b);y3=fx(bm,m1,x22,x33);surf(x22,x33,y3)axis([x2a x2b x3a x3b ya yb])alpha(.85)shading interpaxis tightpause(5.0001)%clf% forl=1:10% plot3(x2,x3,y,'o')% stem3(x2,x3,y,'filled')% text(x2,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)% pause(.0001)% holdon% m1=x1a+(l-1)*r1/10;% y3=fx(bm,m1,x22,x33);% surf(x22,x33,y3)% axis([x2a x2b x3a x3b ya yb])% alpha(.4)% shading interp% axis tight% pause(.5001)%endxlabel('X2'),ylabel('X3'),zlabel('Y')disp([' x1 x2 x3 y yhat'])yhat=fx(b,x1,x2,x3);[x1,x2,x3,y+ymin,yhat+ymin]SSy=var(y)*(n-1)RSS=(y-yhat)'*(y-yhat)Ra qaure=(SSy-RSS)/SSy。

matlab拟合多元函数

matlab拟合多元函数

matlab拟合多元函数
matlab拟合多元函数
Matlab可以通过"fitlm" 命令来拟合多元函数。

具体操作步骤如下:
1. 将需要拟合的函数按照一定的格式写出来,比如:
y = β1*x1 + β2*x2 + β3*x3 + ε
其中,y表示因变量,x1、x2、x3表示自变量,β1、β2、β3表示对应自变量的系数,ε表示误差。

2. 构建数据矩阵并输入到fitlm中进行拟合,比如:
data = [x1 x2 x3 y];
model = fitlm(data, 'y ~ x1 + x2 + x3');
其中,data是一个包含自变量和因变量的矩阵,model是拟合出来的模型。

3. 获取拟合结果,比如:
coefficients = model.Coefficients.Estimate;
R_squared = model.Rsquared.Ordinary;
其中,coefficients是拟合出来的系数向量,R_squared是判定系数。

总之,通过fitlm命令能够比较方便地实现多元函数的拟合。

浅论matlab多变量拟合

浅论matlab多变量拟合

首先申明本人是土木专业的,因为有需要要用到matlab中的拟合用途,今天好好学习了一些关于matlab多变量拟合的东西,从网上下载了一些程序,也运行了一下,就举一些实例,附上源程序吧,主要是两个自变量和三个自变量,一个因变量的拟合。

让自己也更清楚,以后用起来也方便。

原理就是给出一个自变量和因变量的矩阵,然后给出一个自己认为的带有未知数的拟合方程,然后付一组初始值,根据matlab返回的初始值和误差在附一组初始值,知道最后的相关系数较大,也就是误差较小时,就能拟合的比较好,写出拟合后的方程了。

1.广义线性回归拟合和源码(两个自变量,一个因变量,非线性拟合)【例】这里有这样一组数据,涉及三个变量:p,t 和z,要拟合出 z = f(p,t) 的关系式(非线性的)。

z p 0.8 1 1.2t60 9.73875 20.75 36.5987120 13.5725 29.6325 50.93875180 18.97875 36.59875 80.13875240 2075125 38.22125 90.925300 22.055 44.58 104.7725为了使得回归分析的结果更加直观,我调用regstats函数,编写了一个更为实用的函数:reglm,代码如下(代码中有调用方法和例子)。

首先写一个M文件:function stats = reglm(y,X,model,varnames)% 多重线性回归分析或广义线性回归分析%% reglm(y,X),产生线性回归分析的方差分析表和参数估计结果,并以表格形式显示在屏幕上. 参% 数X是自变量观测值矩阵,它是n行p列的矩阵. y是因变量观测值向量,它是n行1列的列向量.%% stats = reglm(y,X),还返回一个包括了回归分析的所有诊断统计量的结构体变量stats.%% stats = reglm(y,X,model),用可选的model参数来控制回归模型的类型. model是一个字符串,% 其可用的字符串如下% 'linear' 带有常数项的线性模型(默认情况)% 'interaction' 带有常数项、线性项和交叉项的模型% 'quadratic' 带有常数项、线性项、交叉项和平方项的模型% 'purequadratic' 带有常数项、线性项和平方项的模型%% stats = reglm(y,X,model,varnames),用可选的varnames参数指定变量标签. varnames% 可以是字符矩阵或字符串元胞数组,它的每行的字符或每个元胞的字符串是一个变量的标签,它的行% 数或元胞数应与X的列数相同. 默认情况下,用X1,X2,…作为变量标签.%% 例:% x = [215 250 180 250 180 215 180 215 250 215 215% 136.5 136.5 136.5 138.5 139.5 138.5 140.5 140.5 140.5 138.5 138.5]'; % y = [6.2 7.5 4.8 5.1 4.6 4.6 2.8 3.1 4.3 4.9 4.1]';% reglm(y,x,'quadratic')%% ----------------------------------方差分析表----------------------------------% 方差来源自由度平方和均方 F值 p值% 回归 5.0000 15.0277 3.0055 7.6122 0.0219% 残差 5.0000 1.9742 0.3948% 总计 10.0000 17.0018%% 均方根误差(Root MSE) 0.6284 判定系数(R-Square) 0.8839% 因变量均值(Dependent Mean) 4.7273 调整的判定系数(AdjR-Sq) 0.7678%% -----------------------------------参数估计-----------------------------------% 变量估计值标准误 t值 p 值% 常数项 30.9428 2011.1117 0.0154 0.9883 % X1 0.7040 0.6405 1.0992 0.3218 % X2 -0.8487 29.1537 -0.0291 0.9779 % X1*X2 -0.0058 0.0044 -1.3132 0.2461 % X1*X1 0.0003 0.0003 0.8384 0.4400 % X2*X2 0.0052 0.1055 0.0492 0.9626 %% Copyright 2009 - 2010 xiezhh.% $Revision: 1.0.0.0 $ $Date: 2009/12/22 21:41:00 $if nargin < 2error('至少需要两个输入参数');endp = size(X,2); % X的列数,即变量个数if nargin < 3 || isempty(model)model = 'linear'; % model参数的默认值end% 生成变量标签varnamesif nargin < 4 || isempty(varnames)varname1 = strcat({'X'},num2str([1:p]'));varnames = makevarnames(varname1,model); % 默认的变量标签elseif ischar(varnames)varname1 = cellstr(varnames);elseif iscell(varnames)varname1 = varnames(:);elseerror('varnames 必须是字符矩阵或字符串元胞数组');endif size(varname1,1) ~= perror('变量标签数与X的列数不一致');elsevarnames = makevarnames(varname1,model); % 指定的变量标签endendST = regstats(y,X,model); % 调用regstats函数进行线性回归分析,返回结构体变量STf = ST.fstat; % F检验相关结果t = ST.tstat; % t检验相关结果% 显示方差分析表fprintf('\n');fprintf('------------------------------方差分析表------------------------------');fprintf('\n');fprintf('%s%7s%15s%15s%15s%12s','方差来源','自由度','平方和','均方','F值','p值');fprintf('\n');fmt = '%s%13.4f%17.4f%17.4f%16.4f%12.4f';fprintf(fmt,'回归',f.dfr,f.ssr,f.ssr/f.dfr,f.f,f.pval);fprintf('\n');fmt = '%s%13.4f%17.4f%17.4f';fprintf(fmt,'残差',f.dfe,f.sse,f.sse/f.dfe);fprintf('\n');fmt = '%s%13.4f%17.4f';fprintf(fmt,'总计',f.dfe+f.dfr,f.sse+f.ssr);fprintf('\n');fprintf('\n');% 显示判定系数等统计量fmt = '%22s%15.4f%25s%10.4f';fprintf(fmt,'均方根误差(Root MSE)',sqrt(ST.mse),'判定系数(R-Square)',ST.rsquare);fprintf('\n');fprintf(fmt,'因变量均值(Dependent Mean)',mean(y),'调整的判定系数(Adj R-Sq)',...ST.adjrsquare);fprintf('\n');fprintf('\n');% 显示参数估计及t检验相关结果fprintf('-------------------------------参数估计-------------------------------');fprintf('\n');fprintf('%8s%18s%15s%15s%12s','变量','估计值','标准误','t值','p值'); fprintf('\n');for i = 1:size(t.beta,1)if i == 1fmt = '%8s%20.4f%17.4f%17.4f%12.4f\n';fprintf(fmt,'常数项',t.beta(i),t.se(i),t.t(i),t.pval(i));elsefmt = '%10s%20.4f%17.4f%17.4f%12.4f\n';fprintf(fmt,varnames{i-1},t.beta(i),t.se(i),t.t(i),t.pval(i)); endendif nargout == 1stats = ST; % 返回一个包括了回归分析的所有诊断统计量的结构体变量end% -----------------子函数-----------------------function varnames = makevarnames(varname1,model)% 生成指定模型的变量标签p = size(varname1,1);varname2 = [];for i = 1:p-1varname2 = [varname2;strcat(varname1(i),'*',varname1(i+1:end))]; endvarname3 = strcat(varname1,'*',varname1);switch modelcase 'linear'varnames = varname1;case 'interaction'varnames = [varname1;varname2];case 'quadratic'varnames = [varname1;varname2;varname3];case 'purequadratic'varnames = [varname1;varname3];end调用自编的reglm函数进行二次拟合,命令如下:>> z = [9.73875 20.75 36.5987513.5725 29.6325 50.9387518.97875 36.59875 80.1387520.75125 38.22125 90.92522.055 44.58 104.7725];>> [p,t] = meshgrid([0.8 1 1.2],[60:60:300]);>> stats = reglm(z(:),[p(:), t(:)],'quadratic',{'p','t'});>> [pnew,tnew] = meshgrid(linspace(0.8,1.2,20),linspace(60,300,20));>> pp = pnew(:);>> tt = tnew(:);>> zhat = [ones(400,1) pp tt pp.*tt pp.^2 tt.^2]*stats.beta;>> mesh(pnew,tnew,reshape(zhat,[20,20]));>> hold on>> plot3(p(:),t(:),z(:),'k*')拟合结果:------------------------------------方差分析表------------------------------------方差来源自由度平方和均方 F值 p值回归 5.0000 11548.9147 2309.7829 93.4739 0.0000 残差 9.0000 222.3942 24.7105总计 14.0000 11771.3089均方根误差(Root MSE) 4.9710 判定系数(R-Square) 0.9811因变量均值(Dependent Mean) 41.2168 调整的判定系数(AdjR-Sq) 0.9706-----------------------------------参数估计----------------------------------- 变量估计值标准误 t值 p值常数项 242.6188 69.0439 3.5140 0.0066 p -513.7781 137.3777 -3.7399 0.0046t -0.3637 0.1212 -3.0002 0.0150p*t 0.6022 0.0926 6.5010 0.0001p*p 272.2625 68.0677 3.9999 0.0031t*t -0.0003 0.0002 -1.1946 0.26282.三个自变量,一个因变量clear,clcx1=[333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 328.15 330.65 333.15 335.65 338.15 340.65 343.15 333.15 333.15 333.15 323.15 325.65 345.65 348.15]';x2=[1.19 1.206 1.228 1.23 1.252 1.27 1.277 1.31 1.35 1.39 1.43 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.26 1.26 1.26 1.26 1.26 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.15 1.47 1.51 1.23 1.23 1.23 1.23]';x3=[80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 77 78 79 80 81 67 68 69 70 71 86 87 88 89 90 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80]';y=[59.49 55.16 50.18 49.78 45.75 42.96 41.96 37.87 33.96 30.83 28.29 47.92 48.5449.19 49.78 50.42 47.49 48.21 48.9 49.63 50.32 47.8 48.38 48.91 49.47 50.04 50.4950.14 49.79 49.45 49.13 48.81 48.5 74.13 26.18 24.39 51.22 50.85 48.21 47.92]'; X=[x1,x2,x3];ymin=min(y);y=y-ymin;fx=@(b,x1,x2,x3)(b(1)+b(2)*x1+b(3)*x2+b(4)*x3+b(5)*x1.^2+b(6)*x2.^2+b(7)*x3.^2 +b(8)*x1.*x2+b(9)*x1.*x3+b(10)*x2.*x3+b(11)*x1.^3+b(12)*x2.^3+b(13)*x3.^3)./(1 +b(14)*exp(b(15)*x1+b(16)*x2+b(17)*x3+b(18)*x1.*x2+b(19)*x1.*x3+b(20)*x2.*x3)); fx2=@(b,X,y)(b(1)+b(2)*X(:,1)+b(3)*X(:,2)+b(4)*X(:,3)+b(5)*X(:,1).^2+b(6)*X(:, 2).^2+b(7)*X(:,3).^2+b(8)*X(:,1).*X(:,2)+b(9)*X(:,1).*X(:,3)+b(10)*X(:,2).*X(: ,3)+b(11)*X(:,1).^3+b(12)*X(:,2).^3+b(13)*X(:,3).^3)./(1+b(14)*exp(b(15)*X(:,1 )+b(16)*X(:,2)+b(17)*X(:,3)+b(18)*X(:,1).*X(:,2)+b(19)*X(:,1).*X(:,3)+b(20)*X( :,2).*X(:,3)));bm=[105091.513651451,1328.10332025611,-711027.452435498,-1213.61405762992,-1.8 8264106646625,934239.742471165,-25.5844409887743,-1301.90766627356,10.51891749 78167,-642.229950374061,0.00221335659769481,-244987.606559315,0.15540437371958 1,9.28886223888986e-05,-0.0142397533119651,13.4903417277274,0.0213803812532436 ,-0.00141251443766222,0.000377042917999337,-0.0845412180650883];b=bm;for l=1:10b=lsqcurvefit(fx2,b,X,y);b=nlinfit(X,y,fx2,b);endbm1=mean(x1);m2=mean(x2);m3=mean(x3);r1=range(x1); r2=range(x2);r3=range(x3);ry=range(y);x1a=min(x1);x1b=max(x1);x2a=min(x2);x2b=max(x2);x3a=min(x3);x3b=max(x3);ya=min(y);yb=max(y);n=length(y);str=num2str([1:n]');figure(1),clfplot3(x1,x2,y,'o')stem3(x1,x2,y,'filled')text(x1,x2,y+.04*ry,str,'fontsize',12)pause(.0001)hold on[x11,x22]=meshgrid(x1a:r1/75:x1b,x2a:r2/75:x2b);y1=fx(bm,x11,x22,m3);surf(x11,x22,y1)axis([x1a x1b x2a x2b ya yb])alpha(.85)shading interpaxis tightpause(1.0001)%clf% for l=1:10% plot3(x1,x2,y,'o')% stem3(x1,x2,y,'filled')% text(x1,x2,y+.04*ry,str,'fontsize',12)% pause(.0001)% hold on% m3=x3a+l*r3/10;% y1=fx(bm,x11,x22,m3);% surf(x11,x22,y1)% axis([x1a x1b x2a x2b ya yb])% alpha(.4)% shading interp% axis tight% pause(.5001)% endxlabel('X1'),ylabel('X2'),zlabel('Y')figure(2),clf[x11,x33]=meshgrid(x1a:r1/75:x1b,x3a:r3/75:x3b); plot3(x1,x3,y,'o')stem3(x1,x3,y,'filled')text(x1,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)pause(.0001)hold ony2=fx(bm,x11,m2,x33);surf(x11,x33,y2)axis([x1a x1b x3a x3b ya yb])alpha(.85)shading interpaxis tightpause(5.0001)%clf% for l=1:10% plot3(x1,x3,y,'o')% stem3(x1,x3,y,'filled')% text(x1,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)% pause(.0001)% hold on% m2=x2a+(l-1)*r2/10;% y2=fx(bm,x11,m2,x33);% surf(x11,x33,y2)% axis([x1a x1b x3a x3b ya yb])% alpha(.4)% shading interp% axis tight% pause(.5001)% endxlabel('X1'),ylabel('X3'),zlabel('Y')figure(3),clfplot3(x2,x3,y,'o')stem3(x2,x3,y,'filled')text(x2,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)pause(.0001)hold on[x22,x33]=meshgrid(x2a:r2/75:x2b,x3a:r3/75:x3b);y3=fx(bm,m1,x22,x33);surf(x22,x33,y3)axis([x2a x2b x3a x3b ya yb])alpha(.85)shading interpaxis tightpause(5.0001)%clf% for l=1:10% plot3(x2,x3,y,'o')% stem3(x2,x3,y,'filled')% text(x2,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)% pause(.0001)% hold on% m1=x1a+(l-1)*r1/10;% y3=fx(bm,m1,x22,x33);% surf(x22,x33,y3)% axis([x2a x2b x3a x3b ya yb])% alpha(.4)% shading interp% axis tight% pause(.5001)% endxlabel('X2'),ylabel('X3'),zlabel('Y')disp([' x1 x2 x3 y yh at'])yhat=fx(b,x1,x2,x3);[x1,x2,x3,y+ymin,yhat+ymin]SSy=var(y)*(n-1)RSS=(y-yhat)'*(y-yhat) Raqaure=(SSy-RSS)/SSy。

Matlab中的数据拟合方法探究

Matlab中的数据拟合方法探究

Matlab中的数据拟合方法探究引言:数据拟合是数据分析中的重要任务之一,它通过数学模型来描述和预测观测数据的变化规律。

Matlab作为一种功能强大的科学计算软件,提供了丰富的工具和函数来进行数据拟合。

本文将探究Matlab中常用的数据拟合方法,包括最小二乘法拟合、多项式拟合、曲线拟合以及局部加权回归拟合等。

一、最小二乘法拟合最小二乘法拟合是一种常用的线性拟合方法,它通过最小化观测值与拟合曲线之间的误差平方和来确定模型参数。

在Matlab中,可以使用linefit函数来进行最小二乘法拟合。

该函数可以根据观测数据点的坐标,拟合出一条直线,并返回拟合直线的斜率和截距。

二、多项式拟合多项式拟合是一种非线性拟合方法,它通过多项式函数来逼近观测数据。

在Matlab中,可以使用polyfit函数进行多项式拟合。

该函数可以拟合出一个多项式模型,并返回各个系数的值。

用户可以根据实际需求选择多项式的次数,以达到最佳拟合效果。

三、曲线拟合曲线拟合是一种更加灵活的非线性拟合方法,它通过拟合多条曲线来逼近观测数据。

在Matlab中,可以使用curvefit函数进行曲线拟合。

该函数可以根据用户提供的初始参数值,拟合出一个曲线模型,并返回各个参数的最优估计值。

曲线拟合可以适用于各种非线性的数据。

四、局部加权回归拟合局部加权回归拟合是一种非参数的非线性拟合方法,它通过引入权重函数,对不同数据点赋予不同的权重,来逼近观测数据的变化趋势。

在Matlab中,可以使用loess函数进行局部加权回归拟合。

该函数可以根据用户提供的带宽参数和权重函数,拟合出一条光滑的曲线,并返回各个数据点的拟合值。

五、综合应用与讨论在实际数据分析中,我们往往需要综合应用不同的拟合方法,以获得更加准确的结果。

例如,我们可以先使用最小二乘法拟合得到一个初步的线性模型,然后再通过多项式拟合或曲线拟合来进一步修正模型。

在这个过程中,我们还可以使用交叉验证等方法来评估模型的拟合效果。

matlab多参数曲线拟合

matlab多参数曲线拟合

一、概述在科学研究和工程领域中,我们经常需要对实验数据进行拟合,以求得数据背后的规律和关系。

而多参数曲线拟合正是其中一种常见的数据分析方法,它可以帮助我们找到最符合实验数据的数学模型,从而更好地理解数据背后的规律,并预测未来的趋势。

二、多参数曲线拟合的原理多参数曲线拟合是通过找到一个数学模型,使其与给定的实验数据最为拟合。

在Matlab中,我们通常使用最小二乘法来进行多参数曲线拟合。

最小二乘法的原理是通过最小化实际数据与拟合曲线之间的残差平方和来确定模型参数的最佳值。

具体来说,我们需要定义一个拟合函数,然后将实验数据代入该函数,通过调整函数的参数值使得残差平方和最小化,从而得到最佳的拟合结果。

三、Matlab中的多参数曲线拟合在Matlab中,多参数曲线拟合通常使用curve fitting工具箱中的fit 函数来实现。

使用fit函数可以方便地对给定的数据进行曲线拟合,用户可以选择拟合的模型类型、拟合算法等参数,并通过图形界面直观地观察拟合效果。

Matlab还提供了丰富的参数曲线拟合函数,例如polyfit、nlinfit等,用户可以根据实际需求选用适合的函数来进行曲线拟合。

四、多参数曲线拟合的实际应用多参数曲线拟合在实际应用中有着广泛的用途。

在生物医学领域,研究人员经常需要对生物数据进行拟合,以研究生物学规律和开发临床应用。

又如在金融领域,分析师需要对市场数据进行拟合,以预测股票价格和市场趋势。

多参数曲线拟合还被广泛应用于工程设计、环境监测、天文学等领域,为科研和实践提供了重要的技术支持。

五、多参数曲线拟合的挑战和解决方案尽管多参数曲线拟合在实际应用中有着丰富的用途,但在实际操作中也会面临一些挑战。

数据质量不佳、模型选择不当、初始参数值选择不当等问题都会对拟合效果造成影响。

针对这些问题,我们可以采取一些解决方案,例如对数据进行预处理、选择合适的模型类型、调整初始参数值等,从而提高拟合效果和结果的可靠性。

matlab5个变量拟合代码

matlab5个变量拟合代码

MATLAB是一种广泛应用的数学建模和仿真软件,其功能强大,灵活性高,可用于各种科学工程领域的数据处理、算法设计、图形绘制等工作。

在MATLAB中,拟合是一种常见的数据分析方法,通过拟合可以找到数据之间的潜在关系,提高数据的预测能力和解释能力。

本文将介绍如何使用MATLAB进行拟合分析,包括5个变量拟合的基本代码和步骤。

1. 准备数据我们需要准备待拟合的数据。

假设我们有5个变量间的相关数据,可以将这些数据存储在MATLAB的数组或矩阵中。

假设我们有5个变量x1, x2, x3, x4, x5和对应的因变量y,我们可以将它们存储在一个5列的矩阵中,每一行代表一组变量值和对应的y值。

我们可以将这些数据存储在一个名为data的矩阵中。

2. 选择拟合模型在进行拟合分析之前,我们需要选择适合我们数据特征的拟合模型。

MATLAB提供了多种拟合模型的函数,例如polyfit, fitlm, fitnlm等。

可以根据数据的特点选择合适的拟合模型。

假设我们选择了多项式拟合模型,我们可以使用polyfit函数进行拟合。

3. 进行拟合使用polyfit函数进行多项式拟合时,我们需要指定拟合的阶数。

假设我们选择了2次多项式进行拟合,可以将数据矩阵中的变量和因变量作为输入参数传入polyfit函数中,并指定拟合的阶数。

可以使用以下代码进行拟合:p = polyfit(data(:,1:5), data(:,6), 2);其中,data(:,1:5)表示取数据矩阵中的前5列作为自变量,data(:,6)表示取数据矩阵中的第6列作为因变量,2表示拟合的多项式阶数。

4. 得到拟合结果拟合完成后,polyfit函数会返回拟合的系数p,我们可以使用这些系数来得到拟合的函数。

可以使用polyval函数得到拟合的结果并绘制拟合曲线。

y_fit = polyval(p, data(:,1:5));plot(y_fit, data(:,6));其中,y_fit表示拟合的结果,可以将其与实际数据进行比较。

matlab多元多次曲线拟合

matlab多元多次曲线拟合

matlab多元多次曲线拟合matlab是一种强大的数据分析和可视化工具,它提供了许多用于多元多次曲线拟合的功能。

多元多次曲线拟合是一种将多个自变量与因变量之间的关系表示为曲面或曲线的方法。

这种方法在许多领域中都非常有用,例如经济学、工程学、物理学等。

在matlab中,可以使用多种工具进行多元多次曲线拟合,包括polyfit、cftool、regress等。

其中,polyfit是matlab中最常用的拟合函数之一,它可以用于拟合一元多次、多元一次和多元多次曲线。

cftool是matlab 中提供的一种交互式工具,可以帮助用户进行多元多次曲线拟合,并提供可视化结果。

regress是一种用于多元线性回归的函数,在组合使用多项式和回归分析时也非常有用。

在进行多元多次曲线拟合之前,需要先确定拟合的模型。

在matlab中,可以使用多项式、指数型、对数型、幂函数等不同类型的模型进行拟合。

确定模型后,要将数据导入matlab并进行处理。

通常,可以从文件中读取数据,或者使用matlab中提供的数据生成函数来生成数据。

在导入数据后,需要对数据进行预处理,例如去除异常值、填充缺失值等。

然后,使用拟合函数进行拟合,并对结果进行可视化和评估。

在进行多元多次曲线拟合时,需要注意一些问题。

首先,要注意过拟合和欠拟合问题。

过拟合是指模型过于复杂,过分拟合了数据中的噪音,导致对新数据的预测效果不佳。

欠拟合是指模型过于简单,无法捕捉数据中的趋势和变化,导致模型的预测精度较低。

其次,要根据不同的数据类型和模型选择适合的拟合函数和方法。

最后,要对拟合结果进行评估,例如计算拟合误差、确定拟合程度等。

总之,matlab提供了许多有用的工具和函数,可以帮助用户进行多元多次曲线拟合。

在进行拟合之前,要先确定拟合模型和数据预处理方式,并注意过拟合和欠拟合问题。

拟合完成后,要对结果进行可视化和评估。

matlab 多维分布拟合

matlab 多维分布拟合

matlab 多维分布拟合
在Matlab中,我们可以使用多维分布拟合的函数来估计数据的
概率分布。

多维分布拟合可以用于许多应用程序,例如图像处理、信号处理、机器学习等。

使用 Matlab 中的“fitgmdist”函数,我们可以拟合多维高斯
分布。

该函数需要输入一个数据集和一个指定的高斯分布数量。

该函数将返回一个高斯混合模型对象,该对象包含每个高斯分布的均值、协方差矩阵和权重。

可以使用该对象来生成新的随机样本数据。

除了高斯分布外,我们还可以使用“fitdist”函数来拟合其他
分布,如均匀分布、指数分布、泊松分布等。

该函数可以拟合一维或多维数据集。

在使用多维分布拟合时,我们需要注意过度拟合或欠拟合的问题。

过度拟合会导致模型过于复杂,难以泛化到新数据上,而欠拟合则会导致模型过于简单,无法捕捉数据的复杂性。

为了避免这些问题,我们可以使用交叉验证技术来选择最适合数据的模型。

总之,使用 Matlab 的多维分布拟合函数可以帮助我们更好地理解和分析数据的分布,从而更好地解决实际问题。

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matlab拟合命令

matlab拟合命令

matlab拟合命令Matlab是一种非常流行的科学计算软件,它可以用来进行各种数学计算、数据分析和可视化等操作。

其中,拟合命令是Matlab中非常重要的一个功能,它可以帮助我们对数据进行拟合,得到一个符合实际情况的模型。

本文将详细介绍Matlab中的拟合命令。

一、Matlab中的拟合命令简介在Matlab中,有多种拟合命令可供选择,包括polyfit、fit、cftool 等。

这些命令都可以用来对数据进行拟合,但具体使用方法和适用范围略有不同。

1. polyfit命令polyfit是Matlab中最简单和最基础的拟合命令之一。

它可以用来对一组数据进行多项式拟合,并返回多项式系数。

其基本语法如下:p = polyfit(x, y, n)其中x和y分别是待拟合数据的自变量和因变量数组,n表示要进行多项式拟合的次数。

2. fit命令fit命令比polyfit更加灵活和强大,它可以用来对各种类型的函数进行非线性拟合,并返回最优参数值。

其基本语法如下:f = fit(x, y, model)其中x和y同样表示待拟合数据的自变量和因变量数组,model表示要拟合的函数模型,可以是Matlab内置的函数模型,也可以是自定义的函数模型。

3. cftool命令cftool是Matlab中一个交互式工具箱,它可以用来进行各种类型的拟合,并可视化显示拟合结果。

使用cftool命令时,用户需要先打开cftool工具箱界面,在界面中选择要进行拟合的数据和函数模型,并设置相应参数。

最后点击“fit”按钮即可得到拟合结果。

二、多项式拟合多项式拟合是最基本的数据拟合方法之一,在Matlab中可以使用polyfit命令进行多项式拟合。

其基本思路是通过一条多项式曲线来逼近原始数据点,使得曲线与原始数据点之间的误差最小。

1. 一次多项式拟合一次多项式拟合即为线性拟合,在Matlab中可以使用polyfit命令进行。

其基本语法如下:p = polyfit(x, y, 1)其中x和y分别为待拟合数据的自变量和因变量数组,1表示进行一次多项式(即直线)拟合。

matlab拟合问题

matlab拟合问题

matlab拟合问题
在MATLAB中进行拟合问题是一个常见的任务,可以使用MA TLAB内置的多种函数来实现。

其中,`polyfit`函数是用于多项式拟合的常用函数,而`fit`函数则是用于更一般的多项式和非多项式拟合。

下面是一个使用`polyfit`函数进行多项式拟合的示例:
```matlab
% 创建一些示例数据
x = linspace(-10,10,100);
y = 3*x.^2 + 2*x + 1 + randn(size(x));
% 使用polyfit函数进行多项式拟合
p = polyfit(x,y,2); % 2表示拟合一个二次多项式
% 绘制原始数据和拟合曲线
plot(x,y,'o',x,polyval(p,x),'-');
legend('原始数据','拟合曲线');
```
在上面的示例中,我们首先创建了一些示例数据,其中包含一些随机噪声。

然后,我们使用`polyfit`函数对数据进行二次多项式拟合,得到拟合参数`p`。

最后,我们使用`polyval`函数和`plot`函数将原始数据和拟合曲线绘制出来。

除了多项式拟合,MATLAB还提供了其他多种拟合函数,例如`fit`、`lsqcurvefit`等。

具体选择哪个函数取决于具体的需求和数据特点。

在使用拟合函数时,需要注意数据是否需要进行归一化或标准化处理,以及拟合参数的物理意义和约束条件等。

1。

使用MATLAB进行数据拟合的步骤与技巧

使用MATLAB进行数据拟合的步骤与技巧

使用MATLAB进行数据拟合的步骤与技巧数据拟合是一种通过数学模型来对实验数据进行预测或者揭示隐藏规律的方法。

MATLAB是一个强大的数值计算软件,可以用于进行各种类型的数据拟合。

下面将介绍使用MATLAB进行数据拟合的步骤与技巧。

步骤1:加载数据首先,需要将待拟合的数据导入到MATLAB环境中。

可以通过以下方法加载数据:- 使用CSV文件或其他数据文件导入函数如`csvread`、`xlsread`或`load`。

- 使用MATLAB中的样本数据集,如`load fisheriris`加载鸢尾花数据集。

步骤2:可视化数据为了更好地了解数据的特征和分布情况,可以通过绘制原始数据的散点图来进行可视化分析。

使用`scatter`函数绘制散点图:```matlabscatter(x, y)```其中,x和y是待拟合数据的自变量和因变量。

步骤3:选择合适的模型根据问题的具体要求和数据的分布特点,选择适当的数学模型来拟合数据。

常用的数据拟合模型包括线性回归、多项式回归、指数函数、对数函数等等。

步骤4:拟合数据根据选择的模型,使用MATLAB中的相应函数进行数据拟合。

下面介绍几种常见的拟合方法:- 线性回归:使用`polyfit`函数进行线性回归拟合。

```matlabp = polyfit(x, y, n)```其中,x和y是待拟合数据的自变量和因变量,n是线性回归的阶数。

- 多项式回归:使用`polyfit`函数进行多项式回归拟合。

```matlabp = polyfit(x, y, n)```其中,x和y是待拟合数据的自变量和因变量,n是多项式回归的阶数。

- 指数函数拟合:使用`fit`函数进行指数函数拟合。

```matlabf = fit(x, y, 'exp1')```其中,x和y是待拟合数据的自变量和因变量,'exp1'表示拟合指数函数的模型。

- 对数函数拟合:使用`fit`函数进行对数函数拟合。

matlab多变量拟合

matlab多变量拟合

matlab多变量拟合
多变量拟合是指在多个自变量的情况下,通过拟合函数来预测因变量
的值。

在MATLAB中,可以使用多种方法进行多变量拟合,包括线性回归、非线性回归、多项式拟合等。

线性回归是一种常用的多变量拟合方法,它
假设因变量与自变量之间存在线性关系。

在MATLAB中,可以使用“fitlm”函数进行线性回归拟合。

该函数可以接受多个自变量,并返回拟合模型的
系数、拟合优度等信息。

非线性回归是一种更加灵活的多变量拟合方法,
它可以处理非线性关系。

在MATLAB中,可以使用“fitnlm”函数进行非
线性回归拟合。

该函数可以接受多个自变量,并返回拟合模型的系数、拟
合优度等信息。

多项式拟合是一种简单但有效的多变量拟合方法,它假设
因变量与自变量之间存在多项式关系。

在MATLAB中,可以使用“polyfit”函数进行多项式拟合。

该函数可以接受多个自变量,并返回拟合多项式的
系数。

总之,MATLAB提供了多种多变量拟合方法,可以根据具体问题选
择合适的方法进行拟合。

浅谈matlab多变量拟合

浅谈matlab多变量拟合

首先申明本人就是土木专业的,因为有需要要用到matlab中的拟合用途,今天好好学习了一些关于matlab多变量拟合的东西,从网上下载了一些程序,也运行了一下,就举一些实例,附上源程序吧,主要就是两个自变量与三个自变量,一个因变量的拟合。

让自己也更清楚,以后用起来也方便。

原理就就是给出一个自变量与因变量的矩阵,然后给出一个自己认为的带有未知数的拟合方程,然后付一组初始值,根据matlab返回的初始值与误差在附一组初始值,知道最后的相关系数较大,也就就是误差较小时,就能拟合的比较好,写出拟合后的方程了。

1、广义线性回归拟合与源码(两个自变量,一个因变量,非线性拟合)【例】这里有这样一组数据,涉及三个变量:p,t 与z,要拟合出z = f(p,t) 的关系式(非线性的)。

z p 0、8 1 1、2t60 9、73875 20、75 36、5987120 13、5725 29、6325 50、93875180 18、97875 36、59875 80、13875240 2075125 38、22125 90、925300 22、055 44、58 104、7725为了使得回归分析的结果更加直观,我调用regstats函数,编写了一个更为实用的函数:reglm,代码如下(代码中有调用方法与例子)。

首先写一个M文件:function stats = reglm(y,X,model,varnames)% 多重线性回归分析或广义线性回归分析%% reglm(y,X),产生线性回归分析的方差分析表与参数估计结果,并以表格形式显示在屏幕上、参% 数X就是自变量观测值矩阵,它就是n行p列的矩阵、y就是因变量观测值向量,它就是n行1列的列向量、%% stats = reglm(y,X),还返回一个包括了回归分析的所有诊断统计量的结构体变量stats、%% stats = reglm(y,X,model),用可选的model参数来控制回归模型的类型、model 就是一个字符串,% 其可用的字符串如下% 'linear' 带有常数项的线性模型(默认情况)% 'interaction' 带有常数项、线性项与交叉项的模型% 'quadratic' 带有常数项、线性项、交叉项与平方项的模型% 'purequadratic' 带有常数项、线性项与平方项的模型%% stats = reglm(y,X,model,varnames),用可选的varnames参数指定变量标签、varnames% 可以就是字符矩阵或字符串元胞数组,它的每行的字符或每个元胞的字符串就是一个变量的标签,它的行% 数或元胞数应与X的列数相同、默认情况下,用X1,X2,…作为变量标签、%% 例:% x = [215 250 180 250 180 215 180 215 250 215 215% 136、5 136、5 136、5 138、5 139、5 138、5 140、5 140、5 140、5 138、5 138、5]';% y = [6、2 7、5 4、8 5、1 4、6 4、6 2、8 3、1 4、3 4、9 4、1]';% reglm(y,x,'quadratic')%% ----------------------------------方差分析表----------------------------------% 方差来源自由度平方与均方F值p值% 回归5、0000 15、0277 3、0055 7、6122 0、0219 % 残差5、0000 1、9742 0、3948% 总计10、0000 17、0018%% 均方根误差(Root MSE) 0、6284 判定系数(R-Square) 0、8839 % 因变量均值(Dependent Mean) 4、7273 调整的判定系数(Adj R-Sq) 0、7678%% -----------------------------------参数估计-----------------------------------% 变量估计值标准误t值p值% 常数项30、9428 2011、1117 0、0154 0、9883% X1 0、7040 0、6405 1、0992 0、3218% X2 -0、8487 29、1537 -0、0291 0、9779% X1*X2 -0、0058 0、0044 -1、3132 0、2461% X1*X1 0、0003 0、0003 0、8384 0、4400% X2*X2 0、0052 0、1055 0、0492 0、9626%% Copyright 2009 - 2010 xiezhh、% $Revision: 1、0、0、0 $ $Date: 2009/12/22 21:41:00 $if nargin < 2error('至少需要两个输入参数');endp = size(X,2); % X的列数,即变量个数if nargin < 3 || isempty(model)model = 'linear'; % model参数的默认值end% 生成变量标签varnamesif nargin < 4 || isempty(varnames)varname1 = strcat({'X'},num2str([1:p]'));varnames = makevarnames(varname1,model); % 默认的变量标签elseif ischar(varnames)varname1 = cellstr(varnames);elseif iscell(varnames)varname1 = varnames(:);elseerror('varnames 必须就是字符矩阵或字符串元胞数组');endif size(varname1,1) ~= perror('变量标签数与X的列数不一致');elsevarnames = makevarnames(varname1,model); % 指定的变量标签endendST = regstats(y,X,model); % 调用regstats函数进行线性回归分析,返回结构体变量STf = ST、fstat; % F检验相关结果t = ST、tstat; % t检验相关结果% 显示方差分析表fprintf('\n');fprintf('------------------------------方差分析表------------------------------'); fprintf('\n');fprintf('%s%7s%15s%15s%15s%12s','方差来源','自由度','平方与','均方','F值','p 值');fprintf('\n');fmt = '%s%13、4f%17、4f%17、4f%16、4f%12、4f';fprintf(fmt,'回归',f、dfr,f、ssr,f、ssr/f、dfr,f、f,f、pval);fprintf('\n');fmt = '%s%13、4f%17、4f%17、4f';fprintf(fmt,'残差',f、dfe,f、sse,f、sse/f、dfe);fprintf('\n');fmt = '%s%13、4f%17、4f';fprintf(fmt,'总计',f、dfe+f、dfr,f、sse+f、ssr);fprintf('\n');fprintf('\n');% 显示判定系数等统计量fmt = '%22s%15、4f%25s%10、4f';fprintf(fmt,'均方根误差(Root MSE)',sqrt(ST、mse),'判定系数(R-Square)',ST、rsquare);fprintf('\n');fprintf(fmt,'因变量均值(Dependent Mean)',mean(y),'调整的判定系数(AdjR-Sq)',、、、ST、adjrsquare);fprintf('\n');fprintf('\n');% 显示参数估计及t检验相关结果fprintf('-------------------------------参数估计-------------------------------');fprintf('\n');fprintf('%8s%18s%15s%15s%12s','变量','估计值','标准误','t值','p值'); fprintf('\n');for i = 1:size(t、beta,1)if i == 1fmt = '%8s%20、4f%17、4f%17、4f%12、4f\n';fprintf(fmt,'常数项',t、beta(i),t、se(i),t、t(i),t、pval(i));elsefmt = '%10s%20、4f%17、4f%17、4f%12、4f\n';fprintf(fmt,varnames{i-1},t、beta(i),t、se(i),t、t(i),t、pval(i));endendif nargout == 1stats = ST; % 返回一个包括了回归分析的所有诊断统计量的结构体变量end% -----------------子函数-----------------------function varnames = makevarnames(varname1,model)% 生成指定模型的变量标签p = size(varname1,1);varname2 = [];for i = 1:p-1varname2 = [varname2;strcat(varname1(i),'*',varname1(i+1:end))]; endvarname3 = strcat(varname1,'*',varname1);switch modelcase 'linear'varnames = varname1;case 'interaction'varnames = [varname1;varname2];case 'quadratic'varnames = [varname1;varname2;varname3];case 'purequadratic'varnames = [varname1;varname3];end调用自编的reglm函数进行二次拟合,命令如下:>> z = [9、73875 20、75 36、5987513、5725 29、6325 50、9387518、97875 36、59875 80、1387520、75125 38、22125 90、92522、055 44、58 104、7725];>> [p,t] = meshgrid([0、8 1 1、2],[60:60:300]);>> stats = reglm(z(:),[p(:), t(:)],'quadratic',{'p','t'});>> [pnew,tnew] = meshgrid(linspace(0、8,1、2,20),linspace(60,300,20)); >> pp = pnew(:);>> tt = tnew(:);>> zhat = [ones(400,1) pp tt pp、*tt pp、^2 tt、^2]*stats、beta;>> mesh(pnew,tnew,reshape(zhat,[20,20]));>> hold on>> plot3(p(:),t(:),z(:),'k*')拟合结果:------------------------------------方差分析表------------------------------------方差来源自由度平方与均方F值p值回归5、0000 11548、9147 2309、7829 93、4739 0、0000 残差9、0000 222、3942 24、7105总计14、0000 11771、3089均方根误差(Root MSE) 4、9710 判定系数(R-Square) 0、9811 因变量均值(Dependent Mean) 41、2168 调整的判定系数(Adj R-Sq) 0、9706-----------------------------------参数估计----------------------------------- 变量估计值标准误t值p值常数项242、6188 69、0439 3、5140 0、0066p -513、7781 137、3777 -3、7399 0、0046t -0、3637 0、1212 -3、0002 0、0150p*t 0、6022 0、0926 6、5010 0、0001p*p 272、2625 68、0677 3、9999 0、0031t*t -0、0003 0、0002 -1、1946 0、26282、三个自变量,一个因变量clear,clcx1=[333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 333、15 328、15 330、65 333、15 335、65 338、15 340、65 343、15 333、15 333、15 333、15 323、15 325、65 345、65 348、15]';x2=[1、19 1、206 1、228 1、23 1、252 1、27 1、277 1、31 1、35 1、39 1、43 1、23 1、23 1、23 1、23 1、23 1、2 1、2 1、2 1、2 1、2 1、26 1、26 1、26 1、26 1、26 1、23 1、23 1、23 1、23 1、23 1、23 1、23 1、15 1、47 1、51 1、23 1、23 1、23 1、23]';x3=[80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 77 78 79 80 81 67 68 69 70 71 86 87 88 89 90 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80]';y=[59、49 55、16 50、18 49、78 45、75 42、96 41、96 37、87 33、96 30、83 28、29 47、92 48、54 49、19 49、78 50、42 47、49 48、21 48、9 49、63 50、32 47、8 48、38 48、91 49、47 50、04 50、49 50、14 49、79 49、45 49、13 48、81 48、5 74、13 26、18 24、39 51、22 50、85 48、21 47、92]';X=[x1,x2,x3];ymin=min(y);y=y-ymin;fx=@(b,x1,x2,x3)(b(1)+b(2)*x1+b(3)*x2+b(4)*x3+b(5)*x1、^2+b(6)*x2、^2+b(7)*x3、^2+b(8)*x1、*x2+b(9)*x1、*x3+b(10)*x2、*x3+b(11)*x1、^3+b(12)*x2、^3+b(13)*x3、^3)、/(1+b(14)*exp(b(15)*x1+b(16)*x2+b(17)*x3+b(18)*x1、*x2+b(19)*x1、*x3+b(20)*x2、*x3));fx2=@(b,X,y)(b(1)+b(2)*X(:,1)+b(3)*X(:,2)+b(4)*X(:,3)+b(5)*X(:,1)、^2+b(6)*X(:,2)、^2+b(7)*X(:,3)、^2+b(8)*X(:,1)、*X(:,2)+b(9)*X(:,1)、*X(:,3)+b(10)*X(:,2)、*X(:,3)+b(11)*X(:,1)、^3+b(12)*X(:,2)、^3+b(13)*X(:,3)、^3)、/(1+b(14)*exp(b(15)*X(:,1)+b(16)*X(:,2)+b(17)*X(:,3)+b(18)*X(:,1)、*X(:,2)+b(19)*X(:,1)、*X(:,3)+b(20)*X(:,2)、*X(:,3)));bm=[105091、513651451,1328、10332025611,-711027、452435498,-1213、61405762992,-1、88264106646625,934239、742471165,-25、5844409887743,-1301、90766627356,10、57,-642、229950374061,0、002281,-244987、606559315,0、9581,9、28886223888986e-05,-0、19651,13、49,0、02436,-0、766222,0、7999337,-0、50883];b=bm;for l=1:10b=lsqcurvefit(fx2,b,X,y);b=nlinfit(X,y,fx2,b);endbm1=mean(x1);m2=mean(x2);m3=mean(x3);r1=range(x1); r2=range(x2);r3=range(x3);ry=range(y);x1a=min(x1);x1b=max(x1);x2a=min(x2);x2b=max(x2);x3a=min(x3);x3b=max(x3);ya=min(y);yb=max(y);n=length(y);str=num2str([1:n]');figure(1),clfplot3(x1,x2,y,'o')stem3(x1,x2,y,'filled')text(x1,x2,y+、04*ry,str,'fontsize',12)pause(、0001)hold on[x11,x22]=meshgrid(x1a:r1/75:x1b,x2a:r2/75:x2b);y1=fx(bm,x11,x22,m3);surf(x11,x22,y1)axis([x1a x1b x2a x2b ya yb])alpha(、85)shading interpaxis tightpause(1、0001)%clf% for l=1:10% plot3(x1,x2,y,'o')% stem3(x1,x2,y,'filled')% text(x1,x2,y+、04*ry,str,'fontsize',12)% pause(、0001)% hold on% m3=x3a+l*r3/10;% y1=fx(bm,x11,x22,m3);% surf(x11,x22,y1)% axis([x1a x1b x2a x2b ya yb])% alpha(、4)% shading interp% axis tight% pause(、5001)% endxlabel('X1'),ylabel('X2'),zlabel('Y')figure(2),clf[x11,x33]=meshgrid(x1a:r1/75:x1b,x3a:r3/75:x3b); plot3(x1,x3,y,'o')stem3(x1,x3,y,'filled')text(x1,x3,y+、04*ry,str,'fontsize',12)pause(、0001)hold ony2=fx(bm,x11,m2,x33);surf(x11,x33,y2)axis([x1a x1b x3a x3b ya yb])alpha(、85)shading interpaxis tightpause(5、0001)%clf% for l=1:10% plot3(x1,x3,y,'o')% stem3(x1,x3,y,'filled')% text(x1,x3,y+、04*ry,str,'fontsize',12)% pause(、0001)% hold on% m2=x2a+(l-1)*r2/10;% y2=fx(bm,x11,m2,x33);% surf(x11,x33,y2)% axis([x1a x1b x3a x3b ya yb])% alpha(、4)% shading interp% axis tight% pause(、5001)% endxlabel('X1'),ylabel('X3'),zlabel('Y')figure(3),clfplot3(x2,x3,y,'o')stem3(x2,x3,y,'filled')text(x2,x3,y+、04*ry,str,'fontsize',12)pause(、0001)hold on[x22,x33]=meshgrid(x2a:r2/75:x2b,x3a:r3/75:x3b);y3=fx(bm,m1,x22,x33);surf(x22,x33,y3)axis([x2a x2b x3a x3b ya yb])alpha(、85)shading interpaxis tightpause(5、0001)%clf% for l=1:10% plot3(x2,x3,y,'o')% stem3(x2,x3,y,'filled')% text(x2,x3,y+、04*ry,str,'fontsize',12)% pause(、0001)% hold on% m1=x1a+(l-1)*r1/10;% y3=fx(bm,m1,x22,x33);% surf(x22,x33,y3)% axis([x2a x2b x3a x3b ya yb])% alpha(、4)% shading interp% axis tight% pause(、5001)% endxlabel('X2'),ylabel('X3'),zlabel('Y')disp([' x1 x2 x3 y yhat']) yhat=fx(b,x1,x2,x3);[x1,x2,x3,y+ymin,yhat+ymin]SSy=var(y)*(n-1)RSS=(y-yhat)'*(y-yhat)Raqaure=(SSy-RSS)/SSy。

matlab 拟合函数用法

matlab 拟合函数用法

MATLAB提供了多种拟合函数,用于对数据进行曲线拟合。

以下是matlab拟合函数的用法及其例子。

1. 多项式拟合:MATLAB中,多项式拟合函数为`polyfit`。

其调用格式为:```matlaby = polyfit(x, y, n)```其中,x和y分别为拟合数据的自变量和因变量,n为多项式的阶数。

例子:```matlabx = 0:0.1:10; % 生成x轴数据y = sin(x); % 生成y轴数据n = 3; % 设定多项式阶数为3y_fit = polyfit(x, y, n); % 进行多项式拟合plot(x, y, 'o', x, y_fit, '-'); % 绘制原始数据和拟合曲线```2. 最小二乘拟合:MATLAB中,最小二乘拟合函数为`polyfit`和`regress`。

`polyfit`函数用于一维数据拟合,而`regress`函数用于多维数据拟合。

调用格式如下:```matlaby = polyfit(x, y, n)```或```matlab[y, ~] = regress(X, Y)```其中,x、y和n的含义同上。

X和Y分别为拟合数据的自变量和因变量。

例子:```matlabx = 1:10; % 生成x轴数据y = [3 5 7 9 11 13 15 17 19 21]; % 生成y轴数据n = 2; % 设定多项式阶数为2y_fit = polyfit(x, y, n); % 进行最小二乘拟合plot(x, y, 'o', x, y_fit, '-'); % 绘制原始数据和拟合曲线```3. 插值拟合:MATLAB中,插值拟合函数为`interp1`、`interp2`和`interp3`。

这些函数根据给定的数据点拟合线性、二次或三次插值曲线。

调用格式如下:```matlaby = interp1(x, y, x0, y0)y = interp2(x, y, x0, y0, x1, y1)y = interp3(x, y, x0, y0, x1, y1, x2, y2)```其中,x和y分别为拟合数据的自变量和因变量。

matlab多目标拟合

matlab多目标拟合

matlab多目标拟合
在MATLAB中进行多目标拟合通常涉及使用最小二乘法或者其他
优化算法来拟合多个目标函数。

这种情况下,你需要考虑以下几个
方面:
1. 数据准备,首先,你需要准备好你的数据。

这包括输入数据
和对应的目标数据。

确保数据格式正确,并且没有缺失值。

2. 目标函数定义,接下来,你需要定义你要拟合的多个目标函数。

这些函数可以是线性的、非线性的,甚至可以是自定义的复杂
函数。

3. 拟合方法选择,MATLAB提供了许多优化工具箱,包括lsqcurvefit、fmincon等,你可以根据你的问题选择合适的优化算
法进行多目标拟合。

4. 初始参数估计,对于多目标拟合,初始参数的选择尤为重要。

一个好的初始参数估计可以大大加快拟合的收敛速度。

5. 拟合结果评估,拟合完成后,你需要对拟合结果进行评估。

这包括拟合误差的计算、拟合参数的置信区间等。

在MATLAB中,你可以使用内置的优化函数来实现多目标拟合。

例如,使用lsqcurvefit函数可以对多个目标函数进行最小二乘拟合。

此外,MATLAB还提供了许多示例和文档,可以帮助你更好地理
解和实现多目标拟合。

总之,进行多目标拟合需要充分考虑数据准备、目标函数定义、拟合方法选择、初始参数估计和拟合结果评估等方面。

在MATLAB中,你可以利用其丰富的工具箱和文档资源来实现多目标拟合,从而解
决各种实际问题。

matlab数据拟合函数

matlab数据拟合函数

matlab数据拟合函数在MATLAB中,数据拟合是一种方法,可以利用给定的数据集找到最佳拟合曲线或函数。

这个过程可以用于统计分析、估计未知参数、预测未知数据等。

MATLAB提供了多种数据拟合函数和工具,下面列举一些常用的方法和函数:1. 多项式拟合(Polyfit):这是一种基本的数据拟合方法,通过最小化平方误差来拟合数据,并生成一个多项式函数。

在MATLAB中,可以使用polyfit函数来进行多项式拟合。

例如,如果我们有一组数据某和对应的y,可以使用下面的代码进行拟合:coeff = polyfit(某, y, n),其中n是多项式的阶数。

拟合后的多项式可以使用polyval函数进行计算。

2. 曲线拟合(Curve Fitting Toolbo某):MATLAB提供了一个专门的工具箱,用于进行曲线拟合。

使用此工具箱,可以选择不同的拟合模型,如指数函数、对数函数、三角函数等,并使用最小二乘法和其他优化算法找到最佳拟合参数。

工具箱还提供了可视化工具,可以展示拟合曲线和原始数据的比较。

3. 插值拟合(Interpolation):在某些情况下,数据可能不是连续的,或者只有少数几个数据点。

在这种情况下,可以使用插值方法进行数据拟合。

MATLAB提供了interp1函数来进行一维数据插值。

这个函数可以根据已知数据点的值,估计未知数据点的值。

有多种插值方法可供选择,如线性插值、样条插值、拉格朗日插值等。

4. 非线性拟合(Nonlinear Curve Fitting):如果数据不能用线性函数或多项式函数拟合,可以尝试非线性拟合。

MATLAB提供了lsqcurvefit函数,可以用来拟合自定义函数或模型。

这个函数使用最小二乘法来找到最佳拟合参数。

5. 统计拟合(Statistical Fitting):MATLAB中的统计工具箱还提供了一些函数,用于进行统计数据拟合。

例如,可以使用probplot函数进行概率图拟合,使用normfit函数进行正态分布拟合等。

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首先申明本人是土木专业的,因为有需要要用到matlab中的拟合用途,今天好好学习了一些关于matlab多变量拟合的东西,从网上下载了一些程序,也运行了一下,就举一些实例,附上源程序吧,主要是两个自变量和三个自变量,一个因变量的拟合。

让自己也更清楚,以后用起来也方便。

原理就是给出一个自变量和因变量的矩阵,然后给出一个自己认为的带有未知数的拟合方程,然后付一组初始值,根据matlab返回的初始值和误差在附一组初始值,知道最后的相关系数较大,也就是误差较小时,就能拟合的比较好,写出拟合后的方程了。

1.广义线性回归拟合和源码(两个自变量,一个因变量,非线性拟合)【例】这里有这样一组数据,涉及三个变量:p,t 和z,要拟合出z = f(p,t) 的关系式(非线性的)。

z p 0.8 1 1.2t60 9.73875 20.75 36.5987120 13.5725 29.6325 50.93875180 18.97875 36.59875 80.13875240 2075125 38.22125 90.925300 22.055 44.58 104.7725为了使得回归分析的结果更加直观,我调用regstats函数,编写了一个更为实用的函数:reglm,代码如下(代码中有调用方法和例子)。

首先写一个M文件:function stats = reglm(y,X,model,varnames)% 多重线性回归分析或广义线性回归分析%% reglm(y,X),产生线性回归分析的方差分析表和参数估计结果,并以表格形式显示在屏幕上. 参% 数X是自变量观测值矩阵,它是n行p列的矩阵. y是因变量观测值向量,它是n行1列的列向量.%% stats = reglm(y,X),还返回一个包括了回归分析的所有诊断统计量的结构体变量stats.%% stats = reglm(y,X,model),用可选的model参数来控制回归模型的类型. model 是一个字符串,% 其可用的字符串如下% 'linear' 带有常数项的线性模型(默认情况)% 'interaction' 带有常数项、线性项和交叉项的模型% 'quadratic' 带有常数项、线性项、交叉项和平方项的模型% 'purequadratic' 带有常数项、线性项和平方项的模型%% stats = reglm(y,X,model,varnames),用可选的varnames参数指定变量标签. varnames% 可以是字符矩阵或字符串元胞数组,它的每行的字符或每个元胞的字符串是一个变量的标签,它的行% 数或元胞数应与X的列数相同. 默认情况下,用X1,X2,…作为变量标签.%% 例:% x = [215 250 180 250 180 215 180 215 250 215 215% 136.5 136.5 136.5 138.5 139.5 138.5 140.5 140.5 140.5 138.5 138.5]'; % y = [6.2 7.5 4.8 5.1 4.6 4.6 2.8 3.1 4.3 4.9 4.1]';% reglm(y,x,'quadratic')%% ----------------------------------方差分析表----------------------------------% 方差来源自由度平方和均方F值p值% 回归 5.0000 15.0277 3.0055 7.6122 0.0219% 残差 5.0000 1.9742 0.3948% 总计10.0000 17.0018%% 均方根误差(Root MSE) 0.6284 判定系数(R-Square) 0.8839 % 因变量均值(Dependent Mean) 4.7273 调整的判定系数(AdjR-Sq) 0.7678%% -----------------------------------参数估计-----------------------------------% 变量估计值标准误t值p值% 常数项30.9428 2011.1117 0.0154 0.9883% X1 0.7040 0.6405 1.0992 0.3218% X2 -0.8487 29.1537 -0.0291 0.9779% X1*X2 -0.0058 0.0044 -1.3132 0.2461% X1*X1 0.0003 0.0003 0.8384 0.4400% X2*X2 0.0052 0.1055 0.0492 0.9626%% Copyright 2009 - 2010 xiezhh.% $Revision: 1.0.0.0 $ $Date: 2009/12/22 21:41:00 $if nargin < 2error('至少需要两个输入参数');endp = size(X,2); % X的列数,即变量个数if nargin < 3 || isempty(model)model = 'linear'; % model参数的默认值end% 生成变量标签varnamesif nargin < 4 || isempty(varnames)varname1 = strcat({'X'},num2str([1:p]'));varnames = makevarnames(varname1,model); % 默认的变量标签elseif ischar(varnames)varname1 = cellstr(varnames);elseif iscell(varnames)varname1 = varnames(:);elseerror('varnames 必须是字符矩阵或字符串元胞数组');endif size(varname1,1) ~= perror('变量标签数与X的列数不一致');elsevarnames = makevarnames(varname1,model); % 指定的变量标签endendST = regstats(y,X,model); % 调用regstats函数进行线性回归分析,返回结构体变量STf = ST.fstat; % F检验相关结果t = ST.tstat; % t检验相关结果% 显示方差分析表fprintf('\n');fprintf('------------------------------方差分析表------------------------------');fprintf('\n');fprintf('%s%7s%15s%15s%15s%12s','方差来源','自由度','平方和','均方','F值','p 值');fprintf('\n');fmt = '%s%13.4f%17.4f%17.4f%16.4f%12.4f';fprintf(fmt,'回归',f.dfr,f.ssr,f.ssr/f.dfr,f.f,f.pval);fprintf('\n');fmt = '%s%13.4f%17.4f%17.4f';fprintf(fmt,'残差',f.dfe,f.sse,f.sse/f.dfe);fprintf('\n');fmt = '%s%13.4f%17.4f';fprintf(fmt,'总计',f.dfe+f.dfr,f.sse+f.ssr);fprintf('\n');fprintf('\n');% 显示判定系数等统计量fmt = '%22s%15.4f%25s%10.4f';fprintf(fmt,'均方根误差(Root MSE)',sqrt(ST.mse),'判定系数(R-Square)',ST.rsquare);fprintf('\n');fprintf(fmt,'因变量均值(Dependent Mean)',mean(y),'调整的判定系数(Adj R-Sq)',...ST.adjrsquare);fprintf('\n');fprintf('\n');% 显示参数估计及t检验相关结果fprintf('-------------------------------参数估计-------------------------------');fprintf('\n');fprintf('%8s%18s%15s%15s%12s','变量','估计值','标准误','t值','p值');fprintf('\n');for i = 1:size(t.beta,1)if i == 1fmt = '%8s%20.4f%17.4f%17.4f%12.4f\n';fprintf(fmt,'常数项',t.beta(i),t.se(i),t.t(i),t.pval(i));elsefmt = '%10s%20.4f%17.4f%17.4f%12.4f\n';fprintf(fmt,varnames{i-1},t.beta(i),t.se(i),t.t(i),t.pval(i));endendif nargout == 1stats = ST; % 返回一个包括了回归分析的所有诊断统计量的结构体变量end% -----------------子函数-----------------------function varnames = makevarnames(varname1,model)% 生成指定模型的变量标签p = size(varname1,1);varname2 = [];for i = 1:p-1varname2 = [varname2;strcat(varname1(i),'*',varname1(i+1:end))]; endvarname3 = strcat(varname1,'*',varname1);switch modelcase 'linear'varnames = varname1;case 'interaction'varnames = [varname1;varname2];case 'quadratic'varnames = [varname1;varname2;varname3];case 'purequadratic'varnames = [varname1;varname3];end调用自编的reglm函数进行二次拟合,命令如下:>> z = [9.73875 20.75 36.5987513.5725 29.6325 50.9387518.97875 36.59875 80.1387520.75125 38.22125 90.92522.055 44.58 104.7725];>> [p,t] = meshgrid([0.8 1 1.2],[60:60:300]);>> stats = reglm(z(:),[p(:), t(:)],'quadratic',{'p','t'});>> [pnew,tnew] = meshgrid(linspace(0.8,1.2,20),linspace(60,300,20)); >> pp = pnew(:);>> tt = tnew(:);>> zhat = [ones(400,1) pp tt pp.*tt pp.^2 tt.^2]*stats.beta;>> mesh(pnew,tnew,reshape(zhat,[20,20]));>> hold on>> plot3(p(:),t(:),z(:),'k*')拟合结果:------------------------------------方差分析表------------------------------------方差来源自由度平方和均方F值p值回归 5.0000 11548.9147 2309.7829 93.4739 0.0000残差9.0000 222.3942 24.7105总计14.0000 11771.3089均方根误差(Root MSE) 4.9710 判定系数(R-Square) 0.9811因变量均值(Dependent Mean) 41.2168 调整的判定系数(AdjR-Sq) 0.9706-----------------------------------参数估计----------------------------------- 变量估计值标准误t值p值常数项242.6188 69.0439 3.5140 0.0066p -513.7781 137.3777 -3.7399 0.0046t -0.3637 0.1212 -3.0002 0.0150p*t 0.6022 0.0926 6.5010 0.0001p*p 272.2625 68.0677 3.9999 0.0031t*t -0.0003 0.0002 -1.1946 0.26282.三个自变量,一个因变量clear,clcx1=[333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 333.15 328.15 330.65 333.15 335.65 338.15 340.65 343.15 333.15 333.15 333.15 323.15 325.65 345.65 348.15]';x2=[1.19 1.206 1.228 1.23 1.252 1.27 1.277 1.31 1.35 1.39 1.43 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.26 1.26 1.26 1.26 1.26 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.15 1.47 1.51 1.23 1.23 1.23 1.23]';x3=[80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 77 78 79 80 81 67 68 69 70 71 86 87 88 89 90 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80]';y=[59.49 55.16 50.18 49.78 45.75 42.96 41.96 37.87 33.96 30.83 28.29 47.92 48.54 49.19 49.78 50.42 47.49 48.21 48.9 49.63 50.32 47.8 48.38 48.91 49.47 50.04 50.49 50.14 49.79 49.45 49.13 48.81 48.5 74.13 26.18 24.39 51.22 50.85 48.21 47.92]';X=[x1,x2,x3];ymin=min(y);y=y-ymin;fx=@(b,x1,x2,x3)(b(1)+b(2)*x1+b(3)*x2+b(4)*x3+b(5)*x1.^2+b(6)*x2.^2 +b(7)*x3.^2+b(8)*x1.*x2+b(9)*x1.*x3+b(10)*x2.*x3+b(11)*x1.^3+b(12) *x2.^3+b(13)*x3.^3)./(1+b(14)*exp(b(15)*x1+b(16)*x2+b(17)*x3+b(18) *x1.*x2+b(19)*x1.*x3+b(20)*x2.*x3));fx2=@(b,X,y)(b(1)+b(2)*X(:,1)+b(3)*X(:,2)+b(4)*X(:,3)+b(5)*X(:,1).^2+b( 6)*X(:,2).^2+b(7)*X(:,3).^2+b(8)*X(:,1).*X(:,2)+b(9)*X(:,1).*X(:,3)+b(10) *X(:,2).*X(:,3)+b(11)*X(:,1).^3+b(12)*X(:,2).^3+b(13)*X(:,3).^3)./(1+b(14)*exp(b(15)*X(:,1)+b(16)*X(:,2)+b(17)*X(:,3)+b(18)*X(:,1).*X(:,2)+b(19) *X(:,1).*X(:,3)+b(20)*X(:,2).*X(:,3)));bm=[105091.513651451,1328.10332025611,-711027.452435498,-1213.614 05762992,-1.88264106646625,934239.742471165,-25.5844409887743,-130 1.90766627356,10.5189174978167,-642.229950374061,0.002213356597694 81,-244987.606559315,0.155404373719581,9.28886223888986e-05,-0.0142 397533119651,13.4903417277274,0.0213803812532436,-0.0014125144376 6222,0.000377042917999337,-0.0845412180650883];b=bm;for l=1:10b=lsqcurvefit(fx2,b,X,y);b=nlinfit(X,y,fx2,b);endbm1=mean(x1);m2=mean(x2);m3=mean(x3);r1=range(x1); r2=range(x2);r3=range(x3);ry=range(y);x1a=min(x1);x1b=max(x1);x2a=min(x2);x2b=max(x2);x3a=min(x3);x3b=max(x3);ya=min(y);yb=max(y);n=length(y);str=num2str([1:n]');figure(1),clfplot3(x1,x2,y,'o')stem3(x1,x2,y,'filled')text(x1,x2,y+.04*ry,str,'fontsize',12)pause(.0001)hold on[x11,x22]=meshgrid(x1a:r1/75:x1b,x2a:r2/75:x2b);y1=fx(bm,x11,x22,m3);surf(x11,x22,y1)axis([x1a x1b x2a x2b ya yb])alpha(.85)shading interpaxis tightpause(1.0001)%clf% for l=1:10% plot3(x1,x2,y,'o')% stem3(x1,x2,y,'filled')% text(x1,x2,y+.04*ry,str,'fontsize',12)% pause(.0001)% hold on% m3=x3a+l*r3/10;% y1=fx(bm,x11,x22,m3);% surf(x11,x22,y1)% axis([x1a x1b x2a x2b ya yb])% alpha(.4)% shading interp% axis tight% pause(.5001)% endxlabel('X1'),ylabel('X2'),zlabel('Y')figure(2),clf[x11,x33]=meshgrid(x1a:r1/75:x1b,x3a:r3/75:x3b); plot3(x1,x3,y,'o')stem3(x1,x3,y,'filled')text(x1,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)pause(.0001)hold ony2=fx(bm,x11,m2,x33);surf(x11,x33,y2)axis([x1a x1b x3a x3b ya yb])alpha(.85)shading interpaxis tightpause(5.0001)%clf% for l=1:10% plot3(x1,x3,y,'o')% stem3(x1,x3,y,'filled')% text(x1,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)% pause(.0001)% hold on% m2=x2a+(l-1)*r2/10;% y2=fx(bm,x11,m2,x33);% surf(x11,x33,y2)% axis([x1a x1b x3a x3b ya yb])% alpha(.4)% shading interp% axis tight% pause(.5001)% endxlabel('X1'),ylabel('X3'),zlabel('Y')figure(3),clfplot3(x2,x3,y,'o')stem3(x2,x3,y,'filled')text(x2,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)pause(.0001)hold on[x22,x33]=meshgrid(x2a:r2/75:x2b,x3a:r3/75:x3b);y3=fx(bm,m1,x22,x33);surf(x22,x33,y3)axis([x2a x2b x3a x3b ya yb])alpha(.85)shading interpaxis tightpause(5.0001)%clf% for l=1:10% plot3(x2,x3,y,'o')% stem3(x2,x3,y,'filled')% text(x2,x3,y+.04*ry,str,'fontsize',12)% pause(.0001)% hold on% m1=x1a+(l-1)*r1/10;% y3=fx(bm,m1,x22,x33);% surf(x22,x33,y3)% axis([x2a x2b x3a x3b ya yb])% alpha(.4)% shading interp% axis tight% pause(.5001)% endxlabel('X2'),ylabel('X3'),zlabel('Y')disp([' x1 x2 x3 y yhat']) yhat=fx(b,x1,x2,x3);[x1,x2,x3,y+ymin,yhat+ymin]SSy=var(y)*(n-1)RSS=(y-yhat)'*(y-yhat)Raqaure=(SSy-RSS)/SSy。

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