建模方法(十一)-灰色预测模型GM(2,1)

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引言:GM(1,1)模型适用于具有较强指数规律的序列,只能描述单调的变化过程,对于非单调的摆动发展序列或有饱和的S形序列,可以考虑建立GM(2,1),DGM和Verhulst模型。

GM(1,1)与GM(2,1)不论是建模方法和精度检验都差别不大,差别在于GM(2,1)是二阶常微分方程,GM(1,1)为一阶常微分方程。

我们先介绍变量的含义:

均值生成序列的方法在我建模方法(十)中给出了计算公式。

灰色预测模型有白化微分方程和灰化方程,他们其实表达一个东西,只是一个用差分表示,一个用微分表示而已。白化微分方程是可以求出来解的,而灰化方程主要用于计算解的参数。

模型的灰化方程:

模型的白化微分方程

下面像之前GM(1,1)模型一样求解系数a1,a2和b:

上诉公式是最小二乘法的公式,代入求解系数。

我们将系数代入白化微分方程,求解二阶常系数线性微分方程即可,这里不再给出,matlab就可以直接解决。解得的结果需要还原到累加前,最后的精度验证与GM(1,1)一样。

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