WOA-RBF多变量回归预测 优化宽度+中心值+连接权值 （多输入单输出）Matlab代码
这是一个基于鲸鱼优化算法（WOA）优化径向基函数（RBF）神经网络的回归预测模型代码。
一、主要功能
- 模型构建：使用RBF神经网络进行回归预测。
- 参数优化：利用鲸鱼优化算法（WOA）优化RBF网络的中心向量、宽度参数和权重参数。
- 预测评估：在训练集和测试集上进行预测，并计算多种性能指标（如RMSE、R²、MAE、MAPE等）。
- 可视化分析：生成多张图表，包括适应度曲线、回归图、误差分布图、预测对比图等，便于模型性能分析。
二、算法步骤
数据准备：
- 导入数据集（Excel格式）。
- 随机打乱数据，划分训练集（70%）和测试集（30%）。
- 对输入和输出数据进行归一化处理（0-1范围）。
模型参数初始化：
- 设置WOA参数（种群大小、迭代次数、边界等）。
- 定义RBF网络结构（输入层、隐藏层、输出层节点数）。
优化训练：
- 使用WOA优化RBF网络的参数（中心C、宽度delta、权重w），最小化均方误差（MSE）。
- 绘制适应度曲线，展示优化过程。
预测与评估：
- 使用优化后的RBF网络对训练集和测试集进行预测。
- 反归一化预测结果。
- 计算并展示多种性能指标（RMSE、R²、MAE、MAPE、MBE、RPD等）。
可视化输出：
- 生成回归图、误差直方图、预测对比图、误差曲线图、相对误差图、线性拟合图等。
- 输出综合评估表格和命令行报告。
三、参数设定
| 参数 | 说明 | 示例值 |
|---|---|---|
pop | 鲸鱼种群规模 | 800 |
Maxgen | 最大迭代次数 | 700 |
hiddennum | RBF隐藏层节点数 | 5 |
inputnum | 输入节点数（自动计算） | 根据数据集特征维度 |
outdim | 输出节点数 | 1 |
lb,ub | 参数搜索下界和上界 | -5 ~ 5 |
num_size | 训练集比例 | 0.7 |
四、运行环境
编程语言：MATLAB
必需文件：
数据集.xlsx（输入数据文件）
运行流程：运行
main.m即可自动执行所有步骤。
五、应用场景
该模型适用于回归预测任务，例如：
- 时间序列预测：如股票价格、电力负荷、风速预测等。
- 工程建模：如材料性能预测、能耗估计、工艺优化等。
- 环境科学：如气温、降水量、污染物浓度预测。
- 农业领域：如作物产量预测、土壤参数估计。
- 医疗健康：如疾病风险预测、生理指标分析。
总结
该代码实现了一个基于WOA优化的RBF神经网络回归模型，具有较强的非线性拟合能力和全局优化能力，适用于中小规模回归预测问题。代码结构清晰，包含完整的数据预处理、模型训练、评估和可视化流程，可直接用于实际预测任务或作为算法对比基准。