人工神经网络在预测上的应用

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第五章人工神经网络在预测上的应用

ξ5.1 传统预测技术

古人说“凡事预则立，不预则废”。我们在办任何事情之前，必须调查研究

摸清情况，深思熟虑，有科学的预见，周密的计划，才能达到预期的成功；反

之，不了解情况，凭主观意志想当然办事，必将遭受失败。因此，在我国进行市

场经济建设的过程中，一定要积极开展预测工作。

预测是对尚未发生或目前还不明确的事物进行预先的统计和推测。预测需根

据过去和现在的实际资料，运用恰当的预测技术和手段，对所关心的事物在今

后地发展趋势研讨，得出结论[31]。人们通过社会实践对经济发展的认识，是一

个由浅入深，由片面到更多方面的过程。社会经济的发展，除受人们已认识到﹑

事先可以测定的因素影响之外，还受到人们尚未认识到的因素的影响，其发展

前景并不是完全确定的。通过预测可以减少不确定性，增强对未来发展前景的预

见性。

预测技术是对预测过程中所采用的科学方法的总称[32]。预测技术可以分为

两大类，定性预测技术和定量预测技术。在获取资料之后，需要根据具体情况选

择预测技术。在对预测精度要求不太高时，可以采用定性预测技术。在进行比较

精确的预测是可以采用定量预测技术，如时间序列预测和因果预测法。

定性预测是凭借预测人员和专家的经验，以及一些材料，对未来做出的主

观粗略的判断。定性预测简单易行，节省时间，但准确性差。典型的定性预测技

术是特尔斐法。特尔斐法是美国兰德公司于 40 年代创立，并于 60 年代广泛使用

的一种预测方法。

特尔斐法的大致步骤如下：

1. 挑选专家，向专家提问，并向专家提供资料。

2. 收集专家的意见，对之归纳整理，得出初步预测方案。

3. 将初步预测方案，返回专家，进一步征求意见。

4. 反复收集整理专家的意见，直至达到较为一致的预测结果。

定量预测是根据历史统计资料，使用定量预测技术，分析和判断事物未来

的发展趋势、结构关系和结果。定量预测要有一定的理论作指导，要利用历史积

累的数据，预测的结果表现为一定的数值。作定量预测需要三个条件：要有过去

的关于预测对象的记录；这种记录应当以数字的形式来体现；假定未来的状况

是过去的状况的延续。只有具备了这三个条件，才能做定量预测。定量预测技术

分为因果关系预测、时间序列预测关系预测等。

下面将简单扼要地介绍几种定量预测技术：

1. 定量预测中的回归模型

预测目标随影响因素变化，给定一批观测数据（，）,I=1,2,

…,n,对这些数据进行一元线性回归的模型如下

=a+bx；a,b 为回归系数。

BP 网络训练算法的改进及其在市场预测上的应用

按最小二乘法，得如下公式

a= -b , b=

= , =

若回归方程经检验是有效的，就可以用它进行预测和控制。对任何一个给定的

自变量，由回归方程可求得相应的回归值或预测值为=a+b 。

2. 指数平滑法

指数平滑法所需资料少，计算简便，是预测中经常使用的一种预测方

法。其预测公式为： = +（1- ）

式中，为期的预测值；为平滑系数，它的取值为 0 1；

为t-1 期的实际值；为 t-1 期的预测值。指数平滑法计算得到

的预测值是预测时点上一期的实际值和上一期的指数平滑预测值的加权平

均。

ξ5.2 传统预测技术的不足

用来预测的数据量越多，预测的结果愈容易接近实际。根据统计抽样法，个

别项目的出现具有随机性﹑偶然性，其数量特征差异较大。抽样的样本单位数愈

大，其数量特征对总体愈有代表性，并具有相对的稳定性。例如，买彩票对一张

彩票是否中奖很难预测，而对于一万张彩票中奖金额则很容易确定[33]。

传统的定量预测技术能处理的数据量大都很小，甚至可用手工进行计算。而

人工神经网络可以从成百上千的数据中，汲取知识与规则，信息处理量之大，

别的方法无法比拟。例如，本文中神经网络可以个股长达半年的每日股票的各种

价格，而这些数据量对神经网络来说并不算多。

传统的定量预测技术，都建立在这样的一种前提下：已经知道预测对象的

数据模式，然后用相应的方法进行预测。例如，当社会经济现象大体上逐期等量

增加或减少时，其图形近似直线趋势，可以用直线模型来预测；当经济现象的

逐期增长量大体上近似等量的递增，其曲线接近上凹的上升或下凹的上升曲线

时，可用二次曲线来预测。另外还有修正指数曲线等模型。

那么如何判定预测对象的数据模式呢，主要是绘制散点图，例如如下表格

1 的数据，根据绘制的散点图可以选取二次曲线来模拟。那么，能不能让方法本

身从数据中学习到模式呢？答案就是采用神经网络技术来预测。

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第五章人工神经网络在预测上的应用第五章人工神经网络在预测上的应用ξ5.1传统预测技术古人说“凡事预则立，不预则废”。我们在办任何事情之前，必须调查研究摸清情况，深思熟虑，有科学的预见，周密的计划，才能达到预期的成功；反之，不了解情况，凭主观意志想当然办事，必将遭受失败。因此，在我国进行市场经济建设的过程中，一定要积极开展预测工作。预测是对尚未发生或目前还不明确的事物进行预先的统计和推测。预测需根据过去和现在的实际资料，运用恰当的预测技术和手段，对所关心的事物在今后地发展趋势研讨，得出结论[31]。人们通过社会实践对经济发展的认识，是一个由浅入深，由片面到更多方面的过程。社会经济的发展，除受人们...

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