灰色神经网络在粮食产量预测中的应用
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基于新疆粮食产量的灰色关联分析及其BP模型预测灰色关联分析是一种多指标评价方法,可用于分析和预测系统中不同指标之间的关联情况。
在这里,我们将使用灰色关联分析和BP (BackPropagation)模型来预测新疆的粮食产量。
首先,我们需要收集新疆近几年的粮食产量数据,以及对其产量影响的若干指标。
这些指标可以包括气候因素(如降雨量、平均气温等)、地理因素(如种植面积、耕地质量等)和经济因素(如农民收入、投入产出比等)。
我们选择的指标应该能较好地反映新疆粮食产量的变动情况。
接下来,我们将进行灰色关联度计算。
首先,将各指标数据进行归一化处理,确保它们在相同的量级范围内。
然后,使用灰色关联分析方法计算每个指标与粮食产量之间的关联度。
关联度的计算可以通过比较两个指标间的数据变化趋势及其相似度来实现。
最终,我们可以得到每个指标与粮食产量之间的关联度值。
通过关联度的计算,我们可以确定出对粮食产量影响较大的指标,并进一步筛选出主要的关联指标。
然后,我们将使用BP神经网络来构建预测模型。
BP模型是一种常用的人工神经网络模型,可用于拟合非线性关系。
我们将以选定的关联指标作为输入变量,粮食产量作为输出变量,利用BP模型进行训练和预测。
在进行BP模型训练之前,我们还需要对数据进行进一步的处理。
可将数据集分为训练集和测试集,其中训练集用于建立模型,测试集用于评估模型的预测能力。
在分割数据集时,要保证训练集和测试集的数据分布具有一定的代表性。
接下来,我们利用训练集进行BP模型的训练。
BP模型的训练过程主要包括前向传播和反向传播两个步骤。
前向传播是将输入数据通过网络的各层传递至输出层,反向传播是利用误差反馈来调整网络中的权重和偏置,从而减小预测误差。
在训练过程中,我们可以使用交叉验证方法来选择最佳的模型参数,如隐藏层节点数、学习率等。
交叉验证可以帮助我们评估不同参数组合下模型的性能,并选择最优模型。
完成模型的训练后,我们可以使用测试集数据来验证模型的预测效果。
基于灰色关联支持向量机的粮食产量预测聂韶华【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2012(029)009【摘要】In order to improve the grain yield prediction accuracy, this paper presented a grain output prediction model of grey support vector machine. First, grey correlation analysis was used to identify the main factors affecting the changes in grain output, and then by support vector machine, the nonlinear mapping relation between grain crop and factors was built. Finally, to avoid the blindness of artificial selecting parameters, a genetic algorithm was used to determine the parameters of support vector machine and the future of grain output prediction. The simulation experiments are carried out using the grain crops of China from 1978 to 2011. The predicted results were, compared with a single machine model, and the results show that, the grey support vector machine can increase the prediction accuracy of grain output.%研究粮食准确预测问题,由于粮食产量受到多种高维非线性、随机性和有限样本等因素的影响,单一模型不能全面描述其变化趋势,预测精度较低.为了提高粮食产量预测精度,提出一种将灰色关联支持向量机的粮食产量预测模型.首先采用灰色关联分析确定粮食产量变化主要影响因子,然后通过支持向量机学习建立粮食产量与因子之间的非线性映射关系,最后为避免人为选择参数的盲目性,采用遗传算法确定支持向量机参数并对将来粮食产量进行预测.利用1978-2011年我国粮食产量进行仿真,并将预测结果与单一机模型进行对比.结果表明,灰色关联支持向量机提高了粮食产量的预测精度,可以较好地应用于粮食产量预测中.【总页数】5页(P220-223,227)【作者】聂韶华【作者单位】临沂大学,山东临沂273400【正文语种】中文【中图分类】TP183【相关文献】1.基于灰色关联支持向量机的中国粮食产量预测模型 [J], 李晓东2.基于多元线性回归模型和灰色关联分析的江苏省粮食产量预测 [J], 王春辉;周生路;吴绍华;吴滢滢3.基于支持向量机的辽宁省粮食产量预测 [J], 张文政;孙德山;王玥;张蕾4.基于混合智能算法的支持向量机的粮食产量预测 [J], 高心怡; 韩飞5.基于灰色关联分析的辽宁省粮食产量预测模型 [J], 宰松梅;温季;仵峰;谢成春因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
灰色系统理论在粮食产量预测中的应用
程伟;刘国璧
【期刊名称】《北京电子科技学院学报》
【年(卷),期】2008(016)002
【摘要】灰色预测是一种对灰色系统进行白化的算法,该算法需要的信息少、通用性强、计算量小.针对粮食产量的预测问题,依据其历史数据,建立了基于灰色系统理论的时间序列预测模型,利用可信度p0 、关联度R 、后验差比值C 和小误差概率p 等项指标检验了模型,证实了所建模型是可靠的,可行的.
【总页数】3页(P62-64)
【作者】程伟;刘国璧
【作者单位】安徽电子信息职业技术学院,安徽,蚌埠,233040;安徽电子信息职业技术学院,安徽,蚌埠,233040
【正文语种】中文
【中图分类】TP183
【相关文献】
1.灰色系统理论在粮食产量预测中的应用 [J], 程伟;刘国璧
2.粮食产量预测理论、方法与应用Ⅲ.粮食生产潜力中、长期预测理论、模型及其应用 [J], 刘书田;王铄今;米长虹;侯彦林;郑宏艳;王农;蔡彦明;黄治平;夏维;任军;王新民;侯显达;
3.灰色系统理论在工业产品产量预测中的应用 [J], 曹飞飞
4.粮食产量预测理论、方法与应用Ⅲ.粮食生产潜力中、长期预测理论、模型及其
应用 [J], 刘书田;任军;王新民;侯显达;王铄今;米长虹;侯彦林;郑宏艳;王农;蔡彦明;黄治平;夏维
5.灰色系统理论在澜沧县松脂产量预测中的应用 [J], 吕书文;杨婧;李荣
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基于粮食产量的灰色预测模型及应用作者:陈茜来源:《时代金融》2014年第05期【摘要】在当前国际金融危机持续影响和粮食价格高位运行的背景下我国粮食生产实现“八连增”,大幅提高了国内的粮食自给率,不仅对平衡全球粮食供求、稳定国际市场价格具有特殊的重要意义,而且也极大增强了我国经济发展中抵御国际风险的能力,为我国社会经济稳定发展奠定了坚实的物质基础。
【关键词】粮食产量灰色预测一、前言近年来,我国党和政府在搞好工业和城镇化建设的同时,非常重视粮食生产,不断增加投入,积极推广优良品种和先进的农业科学技术,因而粮食产量不断提高,连续八年获得丰收,总产超过50000万吨。
目前国家储备粮1.5~2亿t,比世界平均水平多一倍多,以7%的土地,养活了占全球22%的人口,取得了举世瞩目的成果。
但是在大好的形势下,应该清醒看到,目前我国人多地少,水资源短缺,水土污染严重,森林破坏,生态环境恶化,农业科技水平低,农村缺乏劳动力,农民种粮积极性下降等问题,并没有得到根本解决,制约了我国粮食持续增长,这就是我国目前粮食生产的现状。
二、实证分析灰色系统理论以“部分信息已知、部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象,主要通过对“部分”已知信息的生成、开发,提取有价值的信息,实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控。
由于粮食产量受天气等多方面不确定因素的影响,因此适合用灰色分析法进行预测。
本文基于1990~2010年的中国粮食产量的数据,建立灰色模型进行分析:GM(1,1)是单变量的一阶微分方程模型。
这里选取1997~2010年的粮食总产量建立模型,以下是原始序列,用X(0)(i)(i=1,2,3,...,14)来表示:从相对误差可以看出:每一组相对误差都小于0.5%,模型精确程度高,残差检验通过。
2.关联度检验。
关联系数得:r=0.67714649,满足ρ=0.5时的检验准则r>0.60。
3.后验差检验。
灰色系统与神经网络分析方法及其应用研究灰色系统与神经网络分析方法及其应用研究引言灰色系统理论作为一种非统计性的系统分析与预测方法,具有应用广泛、数据要求低、适用于小样本与非线性系统等优点。
然而,随着大数据时代的到来和信息量的不断增加,灰色系统理论在某些场景下的应用面临一定的局限性。
与此同时,神经网络作为一种强大的模式识别和机器学习工具,其应用范围也逐渐扩展,并在某些领域取得了重要的研究成果。
本文将探讨灰色系统与神经网络在分析和预测方面的方法,并且介绍了它们在不同领域的应用研究进展。
一、灰色系统分析方法灰色系统理论是由我国学者黄东南提出的一种系统分析方法,其核心思想是将不完全信息转化为完全信息,并通过构建相应的数学模型进行分析和预测。
常用的灰色系统分析方法包括灰色关联分析、灰色预测模型、灰色关联预测模型等。
1. 灰色关联分析灰色关联分析是灰色系统的基本方法之一,它主要用于确定变量之间的关联程度。
通过计算得到的灰色关联系数,可以评估不同变量之间的相互关联程度,并进一步分析其影响因素。
2. 灰色预测模型灰色预测模型是灰色系统理论的核心内容之一,其目的是根据已知的历史数据,对未来变量进行预测。
其中,最常用的模型是GM(1,1)模型,它是一阶线性微分方程模型,适用于短期时间序列数据的预测。
3. 灰色关联预测模型灰色关联预测模型是将灰色关联分析与灰色预测模型相结合的方法,通过计算得到的灰色关联系数和预测值,进行综合预测。
它可以综合考虑不同变量之间的关联程度,并得出更准确的预测结果。
二、神经网络分析方法神经网络是一种模拟人脑神经元网络结构和工作原理的计算模型,具有良好的非线性映射能力和自适应学习能力。
在数据分析和预测方面,神经网络通常通过训练的方式从大量样本数据中学习,建立相应的模型,并用于未知数据的预测。
1. 前馈神经网络前馈神经网络是最常用的神经网络类型之一,其结构由输入层、隐藏层和输出层组成,信息在网络中单向传递,不具备反馈机制。
神经网络在农业生产中的应用有哪些在当今科技飞速发展的时代,神经网络作为一项前沿的技术,正逐渐在农业生产中展现出其巨大的潜力和价值。
农业作为人类社会的基础产业,始终面临着提高产量、保证质量、优化资源利用以及应对环境变化等诸多挑战。
而神经网络的出现,为解决这些问题提供了新的思路和方法。
神经网络在农业生产中的一个重要应用是农作物病虫害的监测与预测。
传统的病虫害监测方法往往依赖人工巡查,不仅费时费力,而且容易出现漏检和误判。
神经网络技术则可以通过对大量的图像数据进行学习和分析,快速准确地识别出病虫害的类型和程度。
例如,利用无人机搭载高清摄像头获取农田的图像,然后将这些图像输入到训练好的神经网络模型中,模型能够自动识别出农作物上的病虫害迹象,并及时发出预警。
这样一来,农民可以在病虫害大规模爆发之前采取有效的防治措施,从而减少损失。
在农业灌溉方面,神经网络也发挥着重要作用。
水资源对于农业生产至关重要,但传统的灌溉方式往往缺乏精准性,容易造成水资源的浪费或灌溉不足。
神经网络可以结合气象数据、土壤湿度传感器数据以及农作物的生长阶段等信息,建立精准的灌溉模型。
该模型能够预测不同条件下农作物的需水量,并自动控制灌溉系统进行精准灌溉。
这种智能化的灌溉方式不仅可以提高水资源的利用效率,还能保证农作物在最佳的水分条件下生长,从而提高产量和品质。
神经网络还能够助力农业中的施肥管理。
不同的土壤类型、农作物品种以及生长环境对肥料的需求各不相同。
通过收集土壤养分数据、农作物生长数据等信息,利用神经网络建立施肥模型,可以为农民提供个性化的施肥方案。
这既能避免过度施肥导致的环境污染,又能确保农作物获得充足的养分供应,实现增产增收的目标。
在农产品质量检测方面,神经网络同样表现出色。
传统的人工检测方法效率低下,而且容易受到主观因素的影响。
利用神经网络对农产品的外观、色泽、纹理等特征进行分析,可以快速、准确地判断农产品的质量等级。
此外,结合化学分析技术获取农产品的成分数据,神经网络还能够检测出农产品中的农药残留、重金属超标等问题,保障食品安全。
灰色理论与BP神经网络耦合的粮食产量预报马斌强;雷丽娟;袁超;温建【期刊名称】《江西农业学报》【年(卷),期】2009(021)010【摘要】以河南省为例,选取影响粮食产量的8个农业生产条件为指标,以2000~2007年8个序列的数据分别建立新陈代谢GM(1,1)模型,得到一系列预测值.将8个指标1990年至2007年的原始数据作为BP神经网络的输入样本,粮食产量实际值作为输出样本,然后对网络进行训练,构建了BP神经网络.再将各新陈代谢GM(1,1)模型得到的8个农业生产条件的预测值作为BP神经网络的输入,得到的输出即为最终预测值.仿真实验表明,用灰色理论与神经网络耦合模型研究河南粮食产量的拟合精度和预测准确度都比较理想.【总页数】4页(P172-174,177)【作者】马斌强;雷丽娟;袁超;温建【作者单位】河南农业大学,理学院,河南,郑州,450002;河南农业大学,信息与管理科学学院,河南,郑州,450002;河南农业大学,理学院,河南,郑州,450002;河南农业大学,信息与管理科学学院,河南,郑州,450002【正文语种】中文【中图分类】F762.1【相关文献】1.基于BP神经网络的马铃薯气候产量预报模型 [J], 杨淑华;刘洁莉;梁进秋;杨春仓;秦雅娟;徐鑫;李腊平;张玉芳;2.基于BP神经网络的马铃薯气候产量预报模型 [J], 杨淑华;刘洁莉;梁进秋;杨春仓;秦雅娟;徐鑫;李腊平;张玉芳3.基于BP神经网络的农业气象产量预报系统 [J], 乔加新;周森鑫;马季4.基于遗传优化BP神经网络的水稻气象产量预报模型 [J], 罗梦森;景元书;熊世为5.BP神经网络模型在广西原料蔗产量预报中的应用 [J], 欧钊荣;谭宗琨;何燕;丁美花;杨鑫因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。