首先申明本人是土木专业的,因为有需要要用到matlab中的拟合用途,今天好好学习了一些关于matlab多变量拟合的东西,从网上下载了一些程序,也运行了一下,就举一些实例,附上源程序吧,主要是两个自变量和三个自变量,一个因变量的拟合。让自己也更清楚,以后用起来也方便。
原理就是给出一个自变量和因变量的矩阵,然后给出一个自己认为的带有未知数的拟合方程,然后付一组初始值,根据matlab返回的初始值和误差在附一组初始值,知道最后的相关系数较大,也就是误差较小时,就能拟合的比较好,写出拟合后的方程了。
1.广义线性回归拟合和源码(两个自变量,一个因变量,非线性拟合)
【例】这里有这样一组数据,涉及三个变量:p,t 和z,要拟合出 z = f(p,t) 的关系式(非线性的)。
z p 0.8 1 1.2
z p 0.8 1 1.2
t
60 9.73875 20.75 36.5987
120 13.5725 29.6325 50.93875
180 18.97875 36.59875 80.13875
240 2075125 38.22125 90.925
300 22.055 44.58 104.7725
为了使得回归分析的结果更加直观,我调用regstats函数,编写了一个更为实用的函数:reglm,代码如下(代码中有调用方法和例子)。
首先写一个M文件:
function stats = reglm(y,X,model,varnames)
% 多重线性回归分析或广义线性回归分析
%
% reglm(y,X),产生线性回归分析的方差分析表和参数估计结果,并以表格形式显示在屏幕上. 参
% 多重线性回归分析或广义线性回归分析
%
% reglm(y,X),产生线性回归分析的方差分析表和参数估计结果,并以表格形式显示在屏幕上. 参
% 数X是自变量观测值矩阵,它是n行p列的矩阵. y是因变量观测值向量,它是n行1列的列向量.
%
% stats = reglm(y,X),还返回一个包括了回归分析的所有诊断统计量的结构体变量stats.
%
% stats = reglm(y,X,model),用可选的model参数来控制回归模型的类型. model是一个字符串,
% 其可用的字符串如下
% 'linear' 带有常数项的线性模型(默认情况)
% 'interaction' 带有常数项、线性项和交叉项的模型
% 'quadratic' 带有常数项、线性项、交叉项和平方项的模型
% 'purequadratic' 带有常数项、线性项和平方项的模型
%
% stats = reglm(y,X,model,varnames),用可选的varnames参数指定变量标签. varnames
%
% stats = reglm(y,X),还返回一个包括了回归分析的所有诊断统计量的结构体变量stats.
%
% stats = reglm(y,X,model),用可选的model参数来控制回归模型的类型. model是一个字符串,
% 其可用的字符串如下
% 'linear' 带有常数项的线性模型(默认情况)
% 'interaction' 带有常数项、线性项和交叉项的模型
% 'quadratic' 带有常数项、线性项、交叉项和平方项的模型
% 'purequadratic' 带有常数项、线性项和平方项的模型
%
% stats = reglm(y,X,model,varnames),用可选的varnames参数指定变量标签. varnames
% 可以是字符矩阵或字符串元胞数组,它的每行的字符或每个元胞的字符串是一个变量的标签,它的行
% 数或元胞数应与X的列数相同. 默认情况下,用X1,X2,…作为变量标签.
%
% 例:
% x = [215 250 180 250 180 215 180 215 250 215 215
% 136.5 136.5 136.5 138.5 139.5 138.5 140.5 140.5 140.5 138.5 138.5]';
% y = [6.2 7.5 4.8 5.1 4.6 4.6 2.8 3.1 4.3 4.9 4.1]';
% reglm(y,x,'quadratic')
%
% ----------------------------------方差分析表----------------------------------
% 方差来源 自由度 平方和 均方 F值 p值
% 回归 5.0000 15.0277 3.0055 7.6122 0.0219
% 残差 5.0000 1.9742 0.3948
% 总计 10.0000 17.0018
% 数或元胞数应与X的列数相同. 默认情况下,用X1,X2,…作为变量标签.
%
% 例:
% x = [215 250 180 250 180 215 180 215 250 215 215
% 136.5 136.5 136.5 138.5 139.5 138.5 140.5 140.5 140.5 138.5 138.5]';
% y = [6.2 7.5 4.8 5.1 4.6 4.6 2.8 3.1 4.3 4.9 4.1]';
% reglm(y,x,'quadratic')
%
% ----------------------------------方差分析表----------------------------------
% 方差来源 自由度 平方和 均方 F值 p值
% 回归 5.0000 15.0277 3.0055 7.6122 0.0219
% 残差 5.0000 1.9742 0.3948
% 总计 10.0000 17.0018
%
matlab拟合数据% 均方根误差(Root MSE) 0.6284 判定系数(R-Square) 0.8839
% 因变量均值(Dependent Mean) 4.7273 调整的判定系数(Adj R-Sq) 0.7678
%
% -----------------------------------参数估计-----------------------------------
% 变量 估计值 标准误 t值 p值
% 常数项 30.9428 2011.1117 0.0154 0.9883
% X1 0.7040 0.6405 1.0992 0.3218
% X2 -0.8487 29.1537 -0.0291 0.9779
% X1*X2 -0.0058 0.0044 -1.3132 0.2461
% X1*X1 0.0003 0.0003 0.8384 0.4400
% X2*X2 0.0052 0.1055 0.0492 0.9626
%
% Copyright 2009 - 2010 xiezhh.
% $Revision: 1.0.0.0 $ $Date: 2009/12/22 21:41:00 $
matlab拟合数据% 均方根误差(Root MSE) 0.6284 判定系数(R-Square) 0.8839
% 因变量均值(Dependent Mean) 4.7273 调整的判定系数(Adj R-Sq) 0.7678
%
% -----------------------------------参数估计-----------------------------------
% 变量 估计值 标准误 t值 p值
% 常数项 30.9428 2011.1117 0.0154 0.9883
% X1 0.7040 0.6405 1.0992 0.3218
% X2 -0.8487 29.1537 -0.0291 0.9779
% X1*X2 -0.0058 0.0044 -1.3132 0.2461
% X1*X1 0.0003 0.0003 0.8384 0.4400
% X2*X2 0.0052 0.1055 0.0492 0.9626
%
% Copyright 2009 - 2010 xiezhh.
% $Revision: 1.0.0.0 $ $Date: 2009/12/22 21:41:00 $
if nargin < 2
error('至少需要两个输入参数');
end
p = size(X,2); % X的列数,即变量个数
if nargin < 3 || isempty(model)
model = 'linear'; % model参数的默认值
end
error('至少需要两个输入参数');
end
p = size(X,2); % X的列数,即变量个数
if nargin < 3 || isempty(model)
model = 'linear'; % model参数的默认值
end
% 生成变量标签varnames
if nargin < 4 || isempty(varnames)
varname1 = strcat({'X'},num2str([1:p]'));
varnames = makevarnames(varname1,model); % 默认的变量标签
else
if ischar(varnames)
varname1 = cellstr(varnames);
elseif iscell(varnames)
if nargin < 4 || isempty(varnames)
varname1 = strcat({'X'},num2str([1:p]'));
varnames = makevarnames(varname1,model); % 默认的变量标签
else
if ischar(varnames)
varname1 = cellstr(varnames);
elseif iscell(varnames)
varname1 = varnames(:);
else
error('varnames 必须是字符矩阵或字符串元胞数组');
end
if size(varname1,1) ~= p
error('变量标签数与X的列数不一致');
else
varnames = makevarnames(varname1,model); % 指定的变量标签
end
end
else
error('varnames 必须是字符矩阵或字符串元胞数组');
end
if size(varname1,1) ~= p
error('变量标签数与X的列数不一致');
else
varnames = makevarnames(varname1,model); % 指定的变量标签
end
end
ST = regstats(y,X,model); % 调用regstats函数进行线性回归分析,返回结构体变量ST
f = ST.fstat; % F检验相关结果
t = ST.tstat; % t检验相关结果
f = ST.fstat; % F检验相关结果
t = ST.tstat; % t检验相关结果
% 显示方差分析表
fprintf('\n');
fprintf('------------------------------方差分析表------------------------------');
fprintf('\n');
fprintf('%s%7s%15s%15s%15s%12s','方差来源','自由度','平方和','均方','F值','p值');
fprintf('\n');
fmt = '%s%13.4f%17.4f%17.4f%16.4f%12.4f';
fprintf(fmt,'回归',f.dfr,f.ssr,f.ssr/f.dfr,f.f,f.pval);
fprintf('\n');
fmt = '%s%13.4f%17.4f%17.4f';
fprintf(fmt,'残差',f.dfe,f.sse,f.sse/f.dfe);
fprintf('\n');
fmt = '%s%13.4f%17.4f';
fprintf(fmt,'总计',f.dfe+f.dfr,f.sse+f.ssr);
fprintf('\n');
fprintf('\n');
fprintf('------------------------------方差分析表------------------------------');
fprintf('\n');
fprintf('%s%7s%15s%15s%15s%12s','方差来源','自由度','平方和','均方','F值','p值');
fprintf('\n');
fmt = '%s%13.4f%17.4f%17.4f%16.4f%12.4f';
fprintf(fmt,'回归',f.dfr,f.ssr,f.ssr/f.dfr,f.f,f.pval);
fprintf('\n');
fmt = '%s%13.4f%17.4f%17.4f';
fprintf(fmt,'残差',f.dfe,f.sse,f.sse/f.dfe);
fprintf('\n');
fmt = '%s%13.4f%17.4f';
fprintf(fmt,'总计',f.dfe+f.dfr,f.sse+f.ssr);
fprintf('\n');
fprintf('\n');
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