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发表于 2012-3-17 15:10:33
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用excel可以进行灰色关联度计算 + J* g( ]4 U+ u; e8 H( m
前段时间做论文,其中有一部分用到了灰色理论。按说这个理论我上本科的时候就听寝室Yuan同学念叨过,当时只是觉得很邪乎,离自己的距离很遥远。而当我开始研究它时,才发现这套理论竟然是武汉华中科技大学邓聚龙教授的原创,令我由衷钦佩。灰色理论中比较有名的是GM模型,由于我这次没用上,深入了解它也需要时间,所以今天只谈灰色关联矩阵的问题。
1 z" e1 h, M, @灰色关联有什么用
8 z; Y0 N8 k) R: r灰色关联度,指的是两个系统或两个因素之间关联性大小的量度。目的,是在于寻求系统中各因素之间的主要关系,找出影响目标值的重要因素,从而掌握事物的主要特征,促进和引导系统迅速有效地发展。——这是比较“官方”的解释。我再来一个“野路子”的解释:用两种试验方法,得出两组数据A和B;用理论方法,得到理论解答C。那么,现在来比较试验方法A好还是B好?自然是看其结果,哪一个与C最吻合,哪个就最好呗,灰关联就是用来解决“谁和谁的关联程度更高”这样的问题的。5 l" t, B; K' Z
灰色关联的重要步骤1 x7 h5 e& [- Q8 E& _. S
步骤不多,核心的,首先是数据的归一化处理,这是因为有时一个试验结果矩阵中的每个元素会有不同的量纲;接下来是计算灰色关联矩阵,这个过程涉及到的公式很吓人,我第一眼看的时候竟然没搞明白是什么意思,囧;最后是计算关联度,这也就是得到了最终结果。
O" d: D4 g8 _' j" g下面来看看那个复杂的公式:(Pi为关联度矩阵中的元素)
2 I% C7 }- w# g! A9 L3 y9 U" i V9 y8 l
计算方法
5 b+ j% P9 T3 t( I. ?& i! B. k关于关联矩阵中各个元素的计算,我起初被严重误导,认为用Excel是无法完成的,结果还绕了一段弯路,很是丢人~当然,有高手通过Matlab计算的经验,而且还给出了实例,有兴趣的可以参考“仿真百科”里的内容。但我最终还是根据1992年出版的一本老书《灰色理论与方法——提要·题解·程序·应用》中的一个简单实例,用最简单的方法搞定了计算问题。鉴于我不知道如何把Excel公式按照步骤,类似APDL那样摆出来,那就把那个例子与大家分享,说说计算原理步骤吧。6 f7 W- a% a3 g" Z: C' d- @" i/ E
首先看下面四数列3 B, F1 ]: [! N, {, P8 G0 w
A=[2,3,4,3.7]
; f S+ W7 @, ?B=[60,73,84,58]: T! l9 Z, f, P- A( u
C=[1204,801,1228,1270]
% a( W1 P; X# U) W/ F- M2 q3 aD=[303,298,247,251]
3 |. ?- Y* @ |& y- D以A为目标,检验B、C、D与A的关联度。
r% r) h5 }* W" t8 l- f5 H步骤1.归一化,将数列中的每个元素,除以相同的一个数值,比如A的归一化过程为[2/2, 3/2 ,4/2, 3.7/2]或者更常用的均值化处理,都可以搞定。只需要这几个数列用同一种方法归一即可了。
# y7 K v/ i2 t- R: f8 }: Z步骤2.求差序列.经过归一化的A、B、C、D,用A分别减去B/C/D;即
: u: M" ~9 |( UE=A-B; F=A-C; G=A-D
. l u6 T# `4 N/ A3 E' X( }步骤3.求两级最大和最小差值。这是一个容易让人糊涂的地方,但实际操作很简单:; [$ v! r6 X$ h
设E中最大值为Emax,最小值为Emin,其余类推;这样一共就有六个数,分别是Emax;Emin;Fmax;Fmin;Gmax和Gmin。从这六个数中,再选出一个最大值和一个最小值,假设为M和N——而这就是上述公式当中双重最值的部分啦。
; u ` s" X/ n步骤4.带入公式,得到三组关联系数(单行)矩阵。& f/ k+ ]0 }8 C3 T7 X/ Q
步骤5.计算关联度,实际上就是步骤4中,每组矩阵各个元素求和除以元素个数(求均值)。) W- C' O% j+ ?6 A
步骤6.通过比较关联度数值,最大的那个,其对应的数列与目标数列的关联度最高。
' X. B/ {% x- l }8 IOver.
! K2 K# ]( \( F$ V; `2 u/ F E% v还有不清楚的,请参考上文中所述书籍的第33页,出于知识产权的原因,我不便在博客里直接照搬,不便之处还请见谅。4 s/ L& q/ S+ O3 ]) i# o) O
, F8 W8 G6 z$ [) b |
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