基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的安徽省糧食產(chǎn)量組合預(yù)測研究.pdf

1、眾所周知“民以食為天”，在中國近代史上曾多次爆發(fā)由于糧食問題引發(fā)的大規(guī)模饑荒，致使大量的人死亡，人口銳減，嚴(yán)重的甚至造成社會震蕩釀成歷史性的悲劇。因此，糧食問題關(guān)乎國家大計，影響著一個國家的生死存亡，是國家發(fā)展的根基。2016年，距離我國實現(xiàn)第一個一百年奮斗目標(biāo)，即2020年全面建成小康社會還有四年，這期間的國家各項工作都在向著這一目標(biāo)努力，其中糧食生產(chǎn)作為基礎(chǔ)性工作至關(guān)重要。多年來糧食產(chǎn)量的預(yù)測一直是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域里的一項重要工作，預(yù)測出精

2、準(zhǔn)的糧食產(chǎn)量有利于國家其他領(lǐng)域包括國民生產(chǎn)總值、國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面的發(fā)展研究。據(jù)國家統(tǒng)計局調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2014年安徽省糧食總產(chǎn)量為3415.83萬噸，占全國比重5.63％。全年單產(chǎn)量排名由21位提升到19位，綜合實力有所提升，且全年總產(chǎn)量連續(xù)7年創(chuàng)歷史新高。這幾組有關(guān)于安徽省的糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)告訴我們，安徽省糧食產(chǎn)量總值的準(zhǔn)確分析及預(yù)測對于我國整體發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)在理論和實踐方面都有著一定重要意義。
　　預(yù)測糧食產(chǎn)量的方法有很多，

3、主要有灰色預(yù)測法、回歸預(yù)測法、主成分分析法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法，其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和其他預(yù)測方法比較而言，預(yù)測的精度相對較高，它的體系結(jié)構(gòu)靈感來自于生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能，試圖模仿大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的記憶和工作方式處理大量信息，是由神經(jīng)元作為基本組成單位通過不同的連接方式以及不同種網(wǎng)絡(luò)組合構(gòu)建一個具有非線性且自適應(yīng)的信息處理系統(tǒng)，是一種常用的數(shù)理統(tǒng)計預(yù)測方法，實質(zhì)是能夠用函數(shù)構(gòu)建局部空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理的數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)方法。
　　本文主要針

4、對安徽省1965年至2014年的糧食產(chǎn)量使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測，首先分析了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型、學(xué)習(xí)方法和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等，并依次深入研究了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并用基于IOWA算子組合前三種糧食產(chǎn)量預(yù)測方法，實踐中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在收斂速度較慢，甚至不能收斂的問題，初始連接權(quán)值、閥值和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選擇具有隨機(jī)性，取值大或過小都有可能出現(xiàn)過擬合和不收斂的情況；RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)因其隱含層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元的局部限制不能保證最優(yōu)隱含層的確定，

5、同時隱含層單元的數(shù)量通常固定，往往通過試湊經(jīng)驗選擇，存在大量時間消耗的問題；GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基函數(shù)中心及寬度決定神經(jīng)元的激活程度進(jìn)而影響神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的逼近能力，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)規(guī)則很容易出現(xiàn)局部最小值的收斂結(jié)果，甚至不收斂。
　　傳統(tǒng)的組合預(yù)測方法是對各個單項預(yù)測方法的預(yù)測精度進(jìn)行加權(quán)賦值，且對應(yīng)每個預(yù)測方法各個時點的預(yù)測精度的加權(quán)系數(shù)一致。然而，實際預(yù)測過程中，各個預(yù)測方法對應(yīng)不同時點的預(yù)測精度不一致，即一個時點預(yù)測精度高，在另一