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龙听 发表于 2019-5-10 14:09

[转载]MATLAB插值与拟合(2)

[p=21, 2, left][b]4.        [/b] [b]多项式曲线拟合的评价和置信区间函数:polyconf( )[/b][/p][p=21, 2, left][b]调用格式:  [Y,DELTA]=polyconf(p,x,s)[/b][/p][p=21, 2, left][b]                     [Y,DELTA]=polyconf(p,x,s,alpha)[/b][/p][p=21, 2, left][b]说明:[Y,DELTA]=polyconf(p,x,s)[/b]使用polyfit函数的选项输出s给出Y的95%置信区间Y DELTA。它假设polyfit函数数据输入的误差是独立正态的,并且方差为常数。1-alpha为置信度。[/p][p=21, 2, left][b]例4[/b][b]:[/b]给出上面例1的预测值及置信度为90%的置信区间。[/p][p=21, 2, left][b]程序:[/b]   [b]x=0:.1:1;[/b][/p][p=21, 2, left][b]        y=[.3 .5 1 1.4 1.6 1.9 .6 .4 .8 1.5 2][/b][/p][p=21, 2, left][b]        n=3;[/b][/p][p=21, 2, left][b]        [p,s]=polyfit(x,y,n)[/b][/p][p=21, 2, left][b]        alpha=0.05;[/b][/p][p=21, 2, left][b]       [Y,DELTA]=polyconf(p,x,s,alpha)[/b][/p][p=21, 2, left][b]      [/b] [b]结果:  [/b][/p][p=21, 2, left][b][/b] p =[/p][p=21, 2, left]   16.7832  -25.7459   10.9802   -0.0035[/p][p=21, 2, left]
s =[/p][p=21, 2, left]   R: [4x4 double]
  df: 7
normr: 1.1406[/p][p=21, 2, left]
Y =[/p][p=21, 2, left]  Columns 1 through 9[/p][p=21, 2, left]   -0.0035    0.8538    1.2970    1.4266    1.3434    1.1480    0.9413   0.8238    0.8963[/p][p=21, 2, left]  Columns 10 through 11[/p][p=21, 2, left]    1.2594    2.0140[/p][p=21, 2, left][b]5.        [/b] [b]稳健回归函数:robust( )[/b][/p][p=21, 2, left]稳健回归是指此回归方法相对于其他回归方法而言,受异常值的影响较小。[/p][p=21, 2, left][b]调用格式:  b=robustfit(x,y)[/b][/p][p=21, 2, left][b]                     [b,stats]=robustfit(x,y)[/b][/p][p=21, 2, left][b]                     [b,stats]=robustfit(x,y,’wfun’,tune,’const’)[/b][/p][p=21, 2, left][b]说明:[/b]b返回系数估计向量;stats返回各种参数估计;’wfun’指定一个加权函数;tune为调协常数;’const’的值为’on’(默认值)时添加一个常数项;为’off ’时忽略常数项。[/p][p=21, 2, left][b]例5[/b][b]:[/b]演示一个异常数据点如何影响最小二乘拟合值与稳健拟合。首先利用函数y=10-2x加上一些随机干扰的项生成数据集,然后改变一个y的值形成异常值。调用不同的拟合函数,通过图形观查影响程度。[/p][p=21, 2, left][b]程序:x=(1:10)’;[/b][/p][p=21, 2, left][b]y=10-2*x+randn(10,1);[/b][/p][p=21, 2, left][b]y(10)=0;[/b][/p][p=21, 2, left][b]bls=regress(y,[ones(10,1) x]) %[/b][b]线性拟合[/b][/p][p=21, 2, left][b]brob=robustfit(x,y) %[/b][b]稳健拟合[/b][/p][p=21, 2, left][b]scatter(x,y)[/b][/p][p=21, 2, left][b]hold on[/b][/p][p=21, 2, left][b]plot(x,bls(1)+bls(2)*x,’:’)[/b][/p][p=21, 2, left][b]plot(x,brob(1)+brob(2)*x,’r‘)[/b][/p][p=21, 2, left][b]结果[/b] [b]:[/b] bls =[/p][p=21, 2, left]                    8.4452[/p][p=21, 2, left]                   -1.4784[/p][p=21, 2, left]brob =[/p][p=21, 2, left]                   10.2934[/p][p=21, 2, left]                   -2.0006[/p][p=21, 2, left][url=http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html#blogid=4b8dca190100b8l2&url=http://s11.sinaimg.cn/orignal/4b8dca1945a5f616545ba][img]http://s11.sinaimg.cn/bmiddle/4b8dca1945a5f616545ba[/img][/url][/p][p=21, 2, left] [/p][p=21, 2, left]分析:稳健拟合(实线)对数据的拟合程度好些,忽略了异常值。最小二乘拟合(点线)则受到异常值的影响,向异常值偏移。[/p][p=21, 2, left][b]6.        [/b] [b]向自定义函数拟合[/b][/p][p=21, 2, left]对于给定的数据,根据经验拟合为带有待定常数的自定义函数。[/p][p=21, 2, left]所用函数:nlinfit( )[/p][p=21, 2, left][b]调用格式:  [beta,r,J]=nlinfit(X,y,’fun’,betao)[/b][/p][p=21, 2, left][b]说明:[/b]beta返回函数’fun’中的待定常数;r表示残差;J表示雅可比矩阵。X,y为数据;‘fun’自定义函数;beta0待定常数初值。[/p][p=21, 2, left][b]例6[/b][b]:[/b]在化工生产中获得的氯气的级分y随生产时间x下降,假定在x≥8时,y与x之间有如下形式的非线性模型:[/p][p=21, 2, left]      [/p][p=21, 2, left]现收集了44组数据,利用该数据通过拟合确定非线性模型中的待定常数。[/p][p=21, 2, left]x            y                   x            y                   x            y[/p][p=21, 2, left]8            0.49               16           0.43               28           0.41[/p][p=21, 2, left]8            0.49               18           0.46               28           0.40[/p][p=21, 2, left]10           0.48               18           0.45               30           0.40[/p][p=21, 2, left]10           0.47               20           0.42               30           0.40[/p][p=21, 2, left]10           0.48               20           0.42               30           0.38[/p][p=21, 2, left]10           0.47               20           0.43               32           0.41[/p][p=21, 2, left]12           0.46               20           0.41               32           0.40[/p][p=21, 2, left]12           0.46               22           0.41               34           0.40[/p][p=21, 2, left]12           0.45               22           0.40               36           0.41[/p][p=21, 2, left]12           0.43               24           0.42               36           0.36[/p][p=21, 2, left]14           0.45               24           0.40               38           0.40[/p][p=21, 2, left]14           0.43               24           0.40               38           0.40[/p][p=21, 2, left]14           0.43               26           0.41               40           0.36[/p][p=21, 2, left]16           0.44               26           0.40               42           0.39[/p][p=21, 2, left]16           0.43               26           0.41[/p][p=21, 2, left]       首先定义非线性函数的m文件:fff6.m[/p][p=21, 2, left]function yy=model(beta0,x)[/p][p=21, 2, left]  a=beta0(1);[/p][p=21, 2, left]  b=beta0(2);[/p][p=21, 2, left]  yy=a+(0.49-a)*exp(-b*(x-8));[/p][p=21, 2, left][b]      [/b] [b]程序:[/b][/p][p=21, 2, left][b]x=[8.00 8.00 10.00 10.00 10.00 10.00 12.00 12.00 12.00 14.00 14.00 14.00... [/b][/p][p=21, 2, left][b]     16.00 16.00 16.00 18.00 18.00 20.00 20.00 20.00 20.00 22.00 22.00 24.00...  [/b][/p][p=21, 2, left][b]     24.00 24.00 26.00 26.00 26.00 28.00 28.00 30.00 30.00 30.00 32.00 32.00...[/b][/p][p=21, 2, left][b]     34.00 36.00 36.00 38.00 38.00 40.00 42.00]';[/b][/p][p=21, 2, left][b]   y=[0.49 0.49 0.48 0.47 0.48 0.47 0.46 0.46 0.45 0.43 0.45 0.43 0.43 0.44 0.43...[/b][/p][p=21, 2, left][b]     0.43 0.46 0.42 0.42 0.43 0.41 0.41 0.40 0.42 0.40 0.40 0.41 0.40 0.41 0.41...[/b][/p][p=21, 2, left][b]     0.40 0.40 0.40 0.38 0.41 0.40 0.40 0.41 0.38 0.40 0.40 0.39 0.39]';[/b][/p][p=21, 2, left][b]     beta0=[0.30 0.02];[/b][/p][p=21, 2, left][b]betafit = nlinfit(x,y,'sta67_1m',beta0)[/b][/p][p=21, 2, left][b]结果:[/b]betafit =[/p][p=21, 2, left]                0.3896[/p][p=21, 2, left]0.1011[/p][p=21, 2, left]       即:a=0.3896 ,b=0.1011 拟合函数为:[/p][p=21, 2, left] [i][color=#FF0000][size=16px]                                              [url=http://blog.163.com/ty217051/blog/static/1297903200941364247191/]转自  飞扬youth  的博客 [/url] [/size][/color][/i][/p]

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