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基于粒子群改进BP神经网络的组合预测模型及其应用
  • ISSN号:1672-7207
  • 期刊名称:《中南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TP18[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]华北电力大学工商管理学院,北京102206, [2]国网运行有限公司,北京100005, [3]国网北京经济技术研究院,北京100761
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(70671040)
中文摘要:

针对应用广泛的传统人工智能预测BP(Back propagation)神经网络自身局限以及其在处理中长期复杂预测问题中需要样本数量大、泛化能力弱等不足,提出利用粒子群算法优化BP神经网络的学习算法,在此基础上,利用灰色预测方法和白回归移动平均模型(ARIMA)时序预测对历史数据进行初步预测,对中长期预测中数据趋势项和随机项进行模拟:将初步预测的结果作为改进BP神经网络的输入,在此基础上进行训练和预测,构建基于改进BP网络的组合预测模型。以我国1978-2007年能源需求数据为样本,进行实例分析。结果表明:组合预测模型预测精度较BP神经网络、灰色预测方法和ARIMA预测方法分别提高4.8%,6.1%和5.3%,验证了组合预测方法在中长期预测问题处理中的有效性。

英文摘要:

To solve the limitations of BP neural network in dealing with complex and long-term prediction, which needs many samples to calculate and its generalization ability is poor, the learning algorithm of BP neural network optimized by PSO (Particle swarm algorithm) was proposed. On the basis of this algorithm, the grey prediction and the ARIMA (Autoregressive integrated moving average model) time series forecasting methods were used to make a preliminary forecast for historical data. The results of initial forecasts were put as the input of improved BP neural network to be forecasted and trained. An improved BP network-based combining forecasting model was built. China's energy demands data in 1978-2007 were taken as the sample to be analyzed. The results show that the learning algorithm of BP neural network optimized by PSO has better effects in simulation of the trend data and the random data in medium- and longterm forecasting. The prediction accuracy of combining forecasting model increases by 4.8%, 6.1% and 5.3% respectively compared with those of BP neural network, gray forecasting methods and ARIMA forecasting, which proves the effectiveness of combining forecasting method in the medium-term and long-term forecasting.

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期刊信息
  • 《中南大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南长沙中南大学校本部
  • 邮编:410083
  • 邮箱:zngdxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88879765
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7207
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1426/N
  • 邮发代号:42-19
  • 获奖情况:
  • 首届全国优秀科技期刊评比一等奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,首届中国有色金属工业优秀科技期刊评比一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:20874