基于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測(cè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的建立

文/黃余 陳挺，宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院

隨著B(niǎo)P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，系統(tǒng)控制和預(yù)測(cè)等方面的數(shù)據(jù)更加精確，作為模擬人腦信息處理方法的非線(xiàn)性系統(tǒng)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)能力、適應(yīng)能力和組織非常強(qiáng)，為模型建立識(shí)別提供很好的依據(jù)。結(jié)合目前宜賓農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格的變化，運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)預(yù)測(cè)其食品價(jià)格的實(shí)測(cè)值，加快建立農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格的模型，及時(shí)進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測(cè)和預(yù)警。

1 宜賓農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格變動(dòng)的特點(diǎn)

宜賓的農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格變化有一定的規(guī)律，可以結(jié)合其椪柑價(jià)格變動(dòng)進(jìn)行探討。現(xiàn)下市場(chǎng)上柑橘的貨量不大，沃柑、茂谷柑、馬水桔、椪柑等有一部分來(lái)自客商早期的庫(kù)存貨。近些年來(lái)，椪柑的行情上揚(yáng)，規(guī)格偏大的可能賣(mài)2.4元/斤，其漲幅在0.2元/斤左右。春節(jié)前后，椪柑價(jià)格會(huì)在去年價(jià)格的基礎(chǔ)上有所上升。與去年相比，今年椪柑的減產(chǎn)幅度小，10月以前上市的柑橘類(lèi)型是增產(chǎn)。因?yàn)闂崭滔鄬?duì)耐貯藏，而春節(jié)前后上市的沙糖橘等晚熟寬皮橘會(huì)減產(chǎn)，所以春節(jié)前后其價(jià)格會(huì)有所上揚(yáng)。在宜賓可以通過(guò)留樹(shù)保鮮的方法延遲椪柑的成熟，保證在到節(jié)前后采收銷(xiāo)售，這樣其價(jià)格比較高，經(jīng)濟(jì)效益更好。因?yàn)槭艿侥瓿跻詠?lái)的“沙糖桔”風(fēng)波的影響，整個(gè)柑橘市場(chǎng)有很大變化，今年4月份中晚熟柑橘市場(chǎng)柑橘價(jià)格明顯回落，晚熟柑橘價(jià)格漲跌不一。隨著過(guò)去十年種植面積的增加，宜賓新興的果園產(chǎn)出預(yù)計(jì)會(huì)穩(wěn)步上升，椪柑價(jià)格會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。

2 基于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測(cè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的建立

2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

作為一種具有三層及以上階層結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中若干個(gè)神經(jīng)元（節(jié)點(diǎn)）構(gòu)成了各個(gè)階層，其權(quán)連接通過(guò)層間的神經(jīng)元實(shí)現(xiàn)，即下層的每一個(gè)單元與上層的每個(gè)單元，不同階層各神經(jīng)元之間不連接，輸入值、作用函數(shù)和閾值決定了每個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸出值。根據(jù)“類(lèi)似輸入產(chǎn)生類(lèi)似輸出”的相近原則，網(wǎng)絡(luò)工作階段輸入有待測(cè)試的樣本，可以通過(guò)計(jì)算輸出結(jié)果，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)樣本神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)后的實(shí)際輸出誤差進(jìn)行比較，并對(duì)權(quán)值和閾值進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到其指定精度，盡可能降低誤差。

2.2 構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測(cè)模型

2.2.1 構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型。連接方式、網(wǎng)絡(luò)層次和各層節(jié)點(diǎn)數(shù)組成了農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所以必須要確定其輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)、輸出節(jié)點(diǎn)數(shù)和隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)?；贐P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測(cè)模型，在其網(wǎng)絡(luò)輸入中要對(duì)供給、需求和政策與環(huán)境等農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)的警兆指標(biāo)進(jìn)行全面描述。而輸出節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的確定要結(jié)合其評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行，如果發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)警中的假定輸出為[1]，此時(shí)有正向高度風(fēng)險(xiǎn)，正向一般風(fēng)險(xiǎn)為[0.5]，[0]表示無(wú)風(fēng)險(xiǎn)，反之負(fù)向一般風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為[-0.5]，[-1]為負(fù)向高度風(fēng)險(xiǎn)，輸出節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為1，確定輸出節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)必須結(jié)合評(píng)價(jià)需要和具體情況進(jìn)行。作為一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)的確定沒(méi)有具體的法則，輸入輸出單元的多少會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，可以通過(guò)K=（n+m）/2+a（其中m表示輸出節(jié)點(diǎn)數(shù)，n表示輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)，a表示1-10之間的整數(shù)）來(lái)確定。

2.2.2 農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型訓(xùn)練。建立農(nóng)產(chǎn)品輸入數(shù)據(jù)預(yù)處理模型，需要做好對(duì)象與網(wǎng)絡(luò)模型接口的研究，通常輸入樣本的預(yù)處理會(huì)通過(guò)加權(quán)平均函數(shù)化為[-1，1]區(qū)間上的值。加權(quán)平均函數(shù)化要通過(guò)公式Pi=2（Ii-Imin）/（Imax-Imin）計(jì)算，Pi表示預(yù)處理后的樣本，Ii為輸入樣本值，Imax表示輸入樣本中的最大值，Imin為輸入樣本中的最小值。對(duì)于得到了農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格輸入后進(jìn)行預(yù)處理，訓(xùn)練樣本可以選擇其中的一部分輸入數(shù)據(jù)，以剩余的數(shù)據(jù)作為檢測(cè)樣本[3]。接下來(lái)就要進(jìn)行預(yù)警模型訓(xùn)練，將訓(xùn)練樣本輸入，根據(jù)期望輸出和實(shí)際輸出誤差平方和的最小化規(guī)則進(jìn)行模型系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，及時(shí)進(jìn)行權(quán)值矩陣和閾值向量的調(diào)整。如果發(fā)現(xiàn)期望輸出和實(shí)際輸出誤差已經(jīng)在要求范圍內(nèi)，此時(shí)系統(tǒng)就要停止學(xué)習(xí)，固定權(quán)值矩陣與閾值向量，存儲(chǔ)為系統(tǒng)內(nèi)部知識(shí)。

2.2.3 農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警識(shí)別

通過(guò)之前得到的權(quán)值矩陣和閾值向量，就初步建立了農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，在識(shí)別新數(shù)據(jù)時(shí)就可以運(yùn)用這一模型。因此，在輸出預(yù)測(cè)的農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格時(shí)，要運(yùn)用綜合預(yù)的警信號(hào)輸出系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)輸入的指標(biāo)體系對(duì)應(yīng)的無(wú)量綱數(shù)據(jù)，結(jié)合建立的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)警模型對(duì)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)。這樣就可以根據(jù)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品整體供求運(yùn)行狀況的綜合評(píng)價(jià)，就可以準(zhǔn)確及時(shí)地輸出結(jié)果，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)警模型中存儲(chǔ)著大量的樣本數(shù)據(jù)，所以其可以通過(guò)其中海量的信息結(jié)合指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷，并就農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格給出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。

3 結(jié)語(yǔ)

在人們的日常生活中，農(nóng)產(chǎn)品占據(jù)著重要的地位，所以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行價(jià)格預(yù)測(cè)很有必要，要注重進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警。在宜賓農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格市場(chǎng)中，其價(jià)格上漲有一定的規(guī)律，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效的預(yù)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格變化。因此，要運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)分析農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格變化，結(jié)合其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，建立農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測(cè)模型，做好農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)警，發(fā)揮BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用，最終做好農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格預(yù)測(cè)，為人們的生產(chǎn)生活提供有效的指導(dǎo)。

[1]葉露，李玉萍，秦小立等.基于PSO-BP與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的蔬菜價(jià)格組合預(yù)測(cè)[J].北方園藝，2015，39（21）：212-215.

[2]姚冠新，徐靜，周正嵩等.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的我國(guó)蔬菜供需預(yù)測(cè)及對(duì)策研究[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（2）：4-9.