基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)林產(chǎn)值預(yù)測(cè)

金博宇 劉奇峰 姜建中 王浩成

一、引言

伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的日益增長(zhǎng)，國(guó)民生活水平有了顯著提高。農(nóng)林產(chǎn)值也在不斷提高，準(zhǔn)確的對(duì)農(nóng)林產(chǎn)值進(jìn)行預(yù)測(cè)有助于更加精確的指導(dǎo)農(nóng)、林業(yè)的生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃調(diào)整。

在進(jìn)行農(nóng)林產(chǎn)值預(yù)測(cè)時(shí)，有很多種預(yù)測(cè)模型可以進(jìn)行預(yù)測(cè)。找到關(guān)鍵的影響因素是選擇預(yù)測(cè)模型的前提。呂效國(guó)等人將政府財(cái)政對(duì)農(nóng)業(yè)的投入、農(nóng)民自己的投入、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員等三條因素作為主要影響因素進(jìn)行分析。林文浩等人應(yīng)用灰色動(dòng)態(tài)微分方程模型GM(1,1)對(duì)福建省農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

本文將考慮造林面積、農(nóng)作物播種面積、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值等因素對(duì)農(nóng)林產(chǎn)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型對(duì)我國(guó)農(nóng)林產(chǎn)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。

二、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由具有適應(yīng)性的簡(jiǎn)單單元組成的廣泛并行互連網(wǎng)絡(luò)，它的組織能夠模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)真實(shí)世界物體所作出的交互反應(yīng)。

本文將國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值，造林面積以及農(nóng)作物播種面積作為分析因素，對(duì)農(nóng)林產(chǎn)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。采用2005-2017年的造林面積數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（數(shù)據(jù)來(lái)源：《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2018版》）。其中，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（億元），造林面積（公頃），農(nóng)作物播種面積（千公頃），農(nóng)業(yè)產(chǎn)值（億元），林業(yè)產(chǎn)值（億元）。

表一：研究數(shù)據(jù)Table1：researchdata

將數(shù)據(jù)輸入到神經(jīng)元后，通過(guò)60000次迭代，迭代結(jié)束后，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型趨于最優(yōu)，模型預(yù)測(cè)曲線擬合良好，仿真輸出和實(shí)際輸出對(duì)比圖如下：

圖一：仿真輸出和實(shí)際輸出對(duì)比圖Figure1：comparisondiagramofsimulationoutputandactual output

由圖可知在考慮造林面積，國(guó)民生產(chǎn)總值和農(nóng)作物播種面積等因素時(shí)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合良好，可以認(rèn)為這3個(gè)因素在一定程度上對(duì)農(nóng)林產(chǎn)量產(chǎn)生影響。再通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)，將訓(xùn)練集得到的模型應(yīng)用于測(cè)試集中，得到結(jié)果如下：

表二：農(nóng)業(yè)產(chǎn)值預(yù)測(cè)結(jié)果Table2：forecastresultsofagriculturaloutputvalue

表三：林業(yè)產(chǎn)值預(yù)測(cè)結(jié)果Table3：forecastresultsofforestryoutputvalue

三、結(jié)論

本文通過(guò)分析造林面積、農(nóng)作物播種面積和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值對(duì)農(nóng)林產(chǎn)值的影響，并采用采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型對(duì)農(nóng)林產(chǎn)值進(jìn)行預(yù)測(cè)得到結(jié)論如下：

在考慮造林面積，農(nóng)作物播種面積和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值等因素下，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模擬擬合效果良好，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到0.97，對(duì)林業(yè)產(chǎn)值的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到0.96，預(yù)測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確。