在建立好灰色模型后,首先要進行模型的檢驗,以檢驗模型的效果,一般有三種檢驗方法:相對殘差檢驗、關聯度檢驗、后驗差檢驗,當三種檢驗全部通過時,表明模型的效果較好,才可以使用模型進行后續的預測;否則,將要對模型進行殘差修正,直到三種檢驗均通過為止,
這篇文章就著重闡述一下三種檢驗~
一、檢驗準則
下面就不詳細闡述各檢驗的基本原理了,重點說一下各檢驗的評判準則,
1.相對殘差檢驗(根據自己的要求與題意任選一個要求進行衡量即可)
(1)最嚴格的要求:(i)<0.005 其中
(i)為相對誤差序列,這個不等式表示當相對誤差序列中的元素應都小于0.005時,通過相對殘差檢驗,
(2)較寬泛的要求:
其中
表示相對誤差序列中元素的均值,
給定a,當
,當不等式成立時,稱模型為合理模型,
一般a取0.01、0.05、0.1,分別對應優秀、合格、勉強通過,
2.關聯度檢驗

其中 當
,關聯度大于0.6時,檢驗通過,
3.后驗誤差
方差比C、小誤差概率:

根據P與C的取值,有對應好、合格、勉強合格、不合格的模型評價結果,
二、例題
題目:利用GM(1,1) 對以下資料進行預測,并對得到的模型進行三種檢驗,

利用GM(1,1)進行預測得到對應的結果:

分別對預測進行上述三種檢驗:(注:此處的結果與下方代碼的輸出結果對應)
1.相對殘差檢驗

此處輸出的為相對殘差序列,發現相對殘差序列都小于0.5%,因此認為模型的精確度高,
若每個序列都小于0.5%,就不用考慮相對平均誤差了,因為當嚴格檢驗通過時,較寬泛的檢驗一定也通過,(因此此題只看嚴格檢驗的結果就足夠了,下面的較寬泛檢驗可刪去,但是為了讓大家可以將這個檢驗應用到不同的情況,進行了寬泛檢驗的講解),
當嚴格檢驗不通過時,可以考慮較寬泛的檢驗,從而對模型進行檢驗(這里的思想類似于假設檢驗里a的選取,如果對模型的要求高就對其進行嚴格檢驗,若要求不是太高,可降低標準,以使模型通過檢驗,),得到如下結果:

可以得到相對平均誤差為0.0018,小于0.01.因此通過相對殘差檢驗,
2.關聯度分析
得到平均關聯系數:

R大于0.6,因此表明預測序列與原始序列的關聯度較強,通過關聯度檢驗,
3.后驗差檢驗

得到方差比為1.8879%,小誤差概率為100%,根據判斷準則發現,C<0.35,同時P>0.95,因此說明模型較好,認為通過后驗差檢驗,
綜上,三種檢驗均通過,因此可以使用此模型進行后續的預測與操作,
以上就是這次分享的內容,后期會陸續更新統計演算法、機器學習、R軟體等相關內容,感興趣的小可愛,關注一波~

殘差檢驗、關聯度檢驗、后驗差檢驗matlab代碼如下:
CA=abs(XY-X0) ; %殘引數列,X0為原始序列,XY為預測序列
Theta=CA ; %殘差檢驗 絕對誤差序列
XD_Theta= CA ./ X0 %殘差檢驗 相對誤差序列
AV=mean(XD_Theta) % 殘引數列平均值
R_k=(min(Theta)+0.5*max(Theta))./(Theta+0.5*max(Theta)) ;% P=0.5
R=sum(R_k)/length(R_k) %關聯度
GD=mean(CA); %絕對殘差均值
Temp0=(CA-GD).^2 ;
Temp1=sum(Temp0)/length(CA);
S2=sqrt(Temp1) ; %絕對誤差序列的標準差
%----------
AV_0=mean(X0); % 原始序列平均值
Temp_0=(X0-AV_0).^2 ;
Temp_1=sum(Temp_0)/length(CA);
S1=sqrt(Temp_1) ; %原始序列的標準差
TempC=S2/S1*100; %方差比
C=strcat(num2str(TempC),'%') %后驗差檢驗 %方差比
%----------
Delta=abs(CA-AV);
SS=0.675*S1 ;
elta=abs(CA-AV) ;
TempN=find(Delta<=SS);
N1=length(TempN);
N2=length(CA);
TempP=N1/N2*100;
P=strcat(num2str(TempP),'%') %后驗差檢驗 %計算小誤差概率
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