x=[54167
55196
56300
57482
58796
60266
61465
62828
64653
65994
67207
66207
65859
67295
69172
70499
72538
74542
76368
78534
80671
82992
85229
87177
89211
90859
92420
93717
94974
96259
97542
98705
100072
101654
103008
104357
105851
107507
109300
111026
112704
114333
115823
117171
118517
119850
121121
122389
123626
124761
125786
126743
127627
128453
129227
129988
130756
131448
132129
132802
134480
135030
135770
136460
137510]';
% 该脚本用来做NAR神经网络预测
% 作者:Macer程
lag=3; % 自回归阶数
iinput=x; % x为原始序列(行向量)
n=length(iinput);
%准备输入和输出数据
inputs=zeros(lag,n-lag);
for i=1:n-lag
inputs(:,i)=iinput(i:i+lag-1)';
end
targets=x(lag+1:end);
%创建网络
hiddenLayerSize = 10; %隐藏层神经元个数
net = fitnet(hiddenLayerSize);
% 避免过拟合,划分训练,测试和验证数据的比例
net.divideParam.trainRatio = 70/100;
net.divideParam.valRatio = 15/100;
net.divideParam.testRatio = 15/100;
%训练网络
[net,tr] = train(net,inputs,targets);
%% 根据图表判断拟合好坏
yn=net(inputs);
errors=targets-yn;
figure, ploterrcorr(errors) %绘制误差的自相关情况(20lags)
figure, parcorr(errors) %绘制偏相关情况
%[h,pValue,stat,cValue]= lbqtest(errors) %Ljung-Box Q检验(20lags)
figure,plotresponse(con2seq(targets),con2seq(yn)) %看预测的趋势与原趋势
%figure, ploterrhist(errors) %误差直方图
%figure, plotperform(tr) %误差下降线
%% 下面预测往后预测几个时间段
fn=7; %预测步数为fn。
f_in=iinput(n-lag+1:end)';
f_out=zeros(1,fn); %预测输出
% 多步预测时,用下面的循环将网络输出重新输入
for i=1:fn
f_out(i)=net(f_in);
f_in=[f_in(2:end);f_out(i)];
end
% 画出预测图
figure,plot(1949:2013,iinput,'b',2013:2020,[iinput(end),f_out],'r')
图1自相关
图2误差
图3预测
上面的程序是可以通用的,只要你根据自己需要是可以修改用在其他地方的,基本思想就是用前lag年的人口数来预测下一年的人口,至于lag等于几你是可以自己改的。还有在对结果好坏的判断中,仅仅看误差图是不够的,如果是一个好的预测,那么自相关性图中除了0阶自相关外,其他的自相关系数系数都不应该超过上下置信区间。还有其他的统计量和图表都都写在”%“后面了,如果需要,去掉就可用。最后的预测值为f_out,我的预测值为
138701.065269972 139467.632609654 140207.209707364 141210.109373609 141981.285378849 142461.332139592 143056.073139776
x=[54167 55196 56300 57482 58796 60266 61465 62828 64653 65994 67207 66207 65859 67295 69172 70499 72538 74542 76368 78534 80671 82992 85229 87177 89211 90859 92420 93717 94974 96259 97542 98705 100072 101654 103008 104357 105851 107507 109300 111026 112704 114333 115823 117171 118517 119850 121121 122389 123626 124761 125786 126743 127627 128453 129227 129988 130756 131448 132129 132802 134480 135030 135770 136460 137510]';
>> lag=3;
>> iinput=x;
>> n=length(iinput);
>> inputs=zeros(lag,n-lag);
>> for i=1:n-lag
inputs(:,i)=iinput(i:i+lag-1)';
end
>> targets=x(lag+1:end);
>> hiddenLayerSize = 10;
>> net = fitnet(hiddenLayerSize);
>> net.divideParam.trainRatio = 70/100;
>> net.divideParam.valRatio = 15/100;
>> net.divideParam.testRatio = 15/100;
>> [net,tr] = train(net,inputs,targets);
Error using trainlm (line 109)
Inputs and targets have different numbers of samples.
Error in network/train (line 106)
[net,tr] = feval(net.trainFcn,net,X,T,Xi,Ai,EW,net.trainParam);
>> yn=net(inputs);
Error using network/sim (line 130)
Input 1 size does not match net.inputs{1}.size.
Error in network/subsref (line 14)
[v,out2,out3] = sim(vin,subs{:});
运行不了啊