基于灰色GM(1,1)模型的江苏省人均生产总值预测

       前面小编已经详细介绍了灰色GM(1,1)预测模型的推导,并且运用模型解决了几个问题。今天,小编看到国家统计局发布的近年来的江苏省人均生产总值数据,那么我们就利用这个数据再次练习一下灰色预测模型。

题目:由国家统计局网站得到2012年-2018年江苏省人均生成总值如下表所示

由于年份数据较少,在这里我们采用2012-2018年数据作为原始序列建模,以此来预测其他年份的江苏省人均生产总值。

      解答

第一步:级比检验

      为了保证GM(1,1)模型的可行性,需要对已知数据做必要的检验处理。建立江苏省人均生产总值的时间序列如下

  •  求级比

当k=2,3,...,7时,求得 

 所有的λ(k)∈[0.906616,0.926752].

  • 级比判断

       n=7 ,计算

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由于

 故可以用x(0)做满意的GM(1,1)建模。

x0=[66533 72768 78711 85871 92658 102202 110508];
n=length(x0);
lamda=x0(1:n-1)./x0(2:n)
range=minmax(lamda)

 第二步:GM(1,1)建模

        对原始序列做一次累加,得到=(66533,139301,218012,303883,396541,498743,609251)。

        构造数据矩阵B,及数据向量Y

 求得

 计算

x1=cumsum(x0)
for i=2:n
z(i)=0.5*(x1(i)+x1(i-1));
end
B=[-z(2:n)',ones(n-1,1)];
Y=x0(2:n)';
u=B\Y

 第三步:求解模型

 得到2012-2022年江苏省人均生产总值的预测结果

F=[];F(1)=x0(1);
for i=2:10
    F(i)=(x0(1)-u(2)/u(1))/exp(u(1)*(i-1))+u(2)/u(1);
end
F=[x0(1),diff(F)]

 第四步:模型检验

          计算残差、相对误差、级比偏差,结果如下表

 相对误差又一些偏大,但是级比偏差一直很小,所以该模型精度较高,可以进行预测和预报。

如下图所示

M=F(1:7)
epsilon=x0-M %计算残差
delta=abs(epsilon./x0) %计算相对误差
rho=1-(1-0.5*u(1))/(1+0.5*u(1))*lamda %计算级比偏差值
%作图
t1=2012:2018;
t2=2012:2021;
plot(t1,x0,'r*');
hold on;
plot(t2,F(1:10),'g-');
hold on;
y=ones(1,length(t2))*435;
plot(t2,y,'black');
xlabel('年份');
ylabel('江苏省人均生产总值');
legend('实际值','预测值','阈值=435mm');
title('江苏省人均生产总值变化');
grid on;

 附录:全部代码

x0=[66533 72768 78711 85871 92658 102202 110508];
n=length(x0);
lamda=x0(1:n-1)./x0(2:n)
range=minmax(lamda)
x1=cumsum(x0)
for i=2:n
z(i)=0.5*(x1(i)+x1(i-1));
end
B=[-z(2:n)',ones(n-1,1)];
Y=x0(2:n)';
u=B\Y
F=[];F(1)=x0(1);
for i=2:10
    F(i)=(x0(1)-u(2)/u(1))/exp(u(1)*(i-1))+u(2)/u(1);
end
F=[x0(1),diff(F)]
M=F(1:7)
epsilon=x0-M %计算残差
delta=abs(epsilon./x0) %计算相对误差
rho=1-(1-0.5*u(1))/(1+0.5*u(1))*lamda %计算级比偏差值
%作图
t1=2012:2018;
t2=2012:2021;
plot(t1,x0,'r*');
hold on;
plot(t2,F(1:10),'g-');
hold on;
y=ones(1,length(t2))*435;
plot(t2,y,'black');
xlabel('年份');
ylabel('江苏省人均生产总值');
legend('实际值','预测值','阈值=435mm');
title('江苏省人均生产总值变化');
grid on;

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转载自blog.csdn.net/weixin_44734502/article/details/126335697
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