基于時(shí)間序列的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)豬肉價(jià)格預(yù)測(cè)

摘 要：豬肉價(jià)格是不穩(wěn)定的，起伏變化的，豬肉價(jià)格的預(yù)測(cè)是非線(xiàn)性，非平穩(wěn)的問(wèn)題。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的非線(xiàn)性、自組織、自學(xué)習(xí)能力，能夠很好地處理非線(xiàn)性信息。文章選用基于時(shí)間序列的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法，對(duì)豬肉的價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)加大農(nóng)民養(yǎng)殖利益以及防止生豬生產(chǎn)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)有一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；時(shí)間序列；豬肉價(jià)格預(yù)測(cè)

1 概述

BP算法是很成熟的多層前饋網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法，BP算法自身有收斂速度慢，容易產(chǎn)生局部極小值和弱推廣能力等問(wèn)題[1]。但由于BP算法方便簡(jiǎn)單，運(yùn)算速度快，并行性強(qiáng)很多優(yōu)點(diǎn)，可以用來(lái)預(yù)測(cè)豬肉價(jià)格。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分為信息的正向傳播與誤差的逆向傳播兩個(gè)部分[2]。在正向傳播過(guò)程中，正向傳播包括輸入層、隱含層和輸出層三層，通過(guò)這三層的信息處理并輸出，得出預(yù)測(cè)結(jié)果。若實(shí)際輸出與期望輸出不符，則進(jìn)入誤差的逆向傳播階段，按誤差梯度下降的方式修改各層權(quán)值，依次逆?zhèn)?。不斷學(xué)習(xí)訓(xùn)練，直到網(wǎng)絡(luò)輸出誤差達(dá)到可接受范圍[3]。

2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

進(jìn)行BP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮以下幾個(gè)方面：

2.1 網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的選定

關(guān)于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，只關(guān)注單因素預(yù)測(cè)模型，即豬肉價(jià)格自身的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)。由于查找歷史數(shù)據(jù)有限，不需選擇增加網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的辦法而是選擇增加隱含層神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)的數(shù)目來(lái)提高輸出結(jié)果的精度[4]。所以，選用單一隱層的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

2.2 輸入輸出層神經(jīng)節(jié)點(diǎn)

對(duì)于輸出層，有

可以看出，2015年7月份到12月份的豬肉價(jià)格預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際值最大誤差僅為0.01，說(shuō)明所建模型科學(xué)合理，可以用來(lái)預(yù)測(cè)豬肉價(jià)格。

3.3 價(jià)格預(yù)測(cè)

運(yùn)用2014年7月到2016年3月間呂梁某城區(qū)每月的豬肉平均價(jià)格數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。將數(shù)據(jù)歸一，構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得出隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)為8時(shí)，預(yù)測(cè)誤差最小，擬合度最高。循環(huán)次數(shù)為5000次，優(yōu)化目標(biāo)為0.01，訓(xùn)練模擬數(shù)據(jù)后，預(yù)測(cè)出2016年4月到9月的豬肉價(jià)格走勢(shì)。

4 結(jié)論與分析

通過(guò)對(duì)豬肉價(jià)格本身變化趨勢(shì)進(jìn)行研究，建立了基于時(shí)間序列的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。結(jié)果對(duì)檢測(cè)樣本誤差檢測(cè)，得出均方誤差較小，表明預(yù)測(cè)效果良好，說(shuō)明所建模型較為科學(xué)合理。

參考文獻(xiàn)

[1]吳凌云.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法的改進(jìn)及其應(yīng)用[J].信息技術(shù)，2003：

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[2]翟旭瑞，呂振中.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)研究[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2007.

[3]平平，方芳，田野.組合預(yù)測(cè)模型在豬肉價(jià)格預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2010（32、5）：109-112.

[4]孫海濤，楊德平，李聰.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的我國(guó)股指期貨價(jià)格預(yù)測(cè)[J].青島大學(xué)學(xué)報(bào)，2012.

[5]宋玉強(qiáng).人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在時(shí)間序列預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[D].2005.

作者簡(jiǎn)介：張津（1993，12-），女，山西呂梁人，在讀碩士研究生，主要從事模式識(shí)別研究。