灰色预测法GM(1,1)理论及应用VIP免费

1 灰色预测法GM (1,1)理论及应用 一、概念 1. 灰色预测法是一种对含有不确定因素的系统进行预测的方法。灰色系统是介于白色系统和黑色系统之间的一种系统。灰色系统内的一部分信息是已知的，另一部分信息时未知的，系统内各因素间具有不确定的关系。 2. 灰色预测，是指对系统行为特征值的发展变化进行的预测，对既含有已知信息又含有不确定信息的系统进行的预测，也就是对在一定范围内变化的、与时间序列有关的灰过程进行预测。尽管灰过程中所显示的现象是随机的、杂乱无章的，但毕竟是有序的、有界的，因此可以通过对原始数据进行生成处理来寻找系统变动的规律，生成有较强规律性的数据序列，然后建立相应的微分方程模型，从而预测事物未来发展趋势的状况。灰色预测是利用这种规律建立灰色模型对灰色系统进行预测。 二、灰色预测的类型 1. 灰色时间序列预测；即用观察到的反映预测对象特征的时间序列来构造灰色预测模型，预测未来某一时刻的特征量，或达到某一特征量的时间。 2. 畸变预测；即通过灰色模型预测异常值出现的时刻，预测异常值什么时候出现在特定时区内。 3. 系统预测；通过对系统行为特征指标建立一组相互关联的灰色预测模型，预测系统中众多变量间的相互协调关系的变化。 4. 拓扑预测；将原始数据作曲线，在曲线上按定值寻找该定值发生的所有时点，并以该定值为框架构成时点数列，然后建立模型预测该定值所发生的时点 三、GM （1，1）模型的建立 1. 数据处理 为了弱化原始时间序列的随机性，在建立灰色预测模型之前，需先对原始时间序列进行数据处理，经过数据处理后的时间序列即称为生成列。 i. 设         ,,,...00000123XXXXXn 是所要预测的某项指标的原始数据，计算数列的级比( )( )()( ),, ,,( )0012 3XtttnXt。如果绝大部分的级比都落在可容覆盖区间(,)2211nnee内，则可以建立 GM(1,1)模型且可以进行灰色2 预测。否则，对数据做适当的预处理。方法目前主要有数据开n 方、数据取对数、数据平滑。预处理的数据平滑设计为三点平滑，具体可以按照下式处理      ( )/00001214XtXtXtXt      ( )/00013124XXX     ( )/000134XnXnXn ii. 预处理后对数据作一次累加生成处理，即：将原始...