BP神经网络算法
研究的具体过程
1. 指标的选择及数据收集
尼坤关注宋茜2. 神经网络的确定
在 MATLAB R2010b 平台上选用Feed- forward backprop 网络类型(即函数newff),训练函数选取了TRAINLM, 阈值学习函数选取了LERRNGDM, 性能函数选取了MSE, 网络层数选择四层(即一个输入层,两个隐层和一个输出层),第二、三层(隐层)选取传递函数为TANSIG, 第四层(输出层)选取传递函数为PURELIN,神经元个数为1。预测过程中要创建两个网络, 即旅游总收入预测的网络和旅游人次数预测的网络,两个网络其他方面完全相同,唯一不同的是隐层神经元个数不同,隐层神经元个数选取原则为P- 1[5]( P 为期望输入[6]的变量数),本文中期望输入变量个数为6,因此确定隐层神经元个数初值为5,而后来在
实际训练后发现,旅游收入预测网络的隐层神经元个数依次为6、5个时最优,旅游人次数网络的隐层神经元个数依次为5、5个时最优。
3. 数据的转化与输入
以旅客总量/万人次、旅游总收入/亿元为神经网络的期望输出[6], 以旅游资源、人力资源、交通、服务质量、环境、费用为期望输入[6](见表1)。为让数据更加具备典型性和更优良的泛化能力,故把数据重新打乱顺序进行输入,并分类为:训练输入数据、变量数据、测试数据,每类数据的选用是随机的。其中,测试数据用来评价神经网络预测的科学性。表2中的数据浮动范围太大,如果直接输入神经网络,则网络训练时间太长,则需要将数据进行归一化处理后再进行调用,并在最终结果输出时再进行反归一化。将测试数据仿真后的结果数据反归一化,并与实际值的原值进行比较, 求出误差,确定神经网络的实际预测效果。在此贴出其中一次的运行结果,详见表3和表4。
表1 杭州市旅游需求预测的相关指标 | |
影响因素 | 相关指标构成 |
旅游资源 | A级景区数量/个、 |
交通 | |
服务质量 | 旅行社数量/个、星级宾馆数量/个 |
环境 | |
费用 | |
人力资源 | 导游数量/人 |
旅游需求总量 | 旅客总量/万人次、旅游总收入/亿元 | 蔡紫个人资料
表2 年各变量数据 | |||||||||
指标 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
122 | 115 | 135 | 135 | 139 | 145 | 149 | 149 | 176 | |
2238 | 2775 | 3176 | 3847 | 4186 | 4514 | 4696 | 5903 | 6271 | |
395 | 413 | 449 | 520 | 569 | 628 | 640 | 683 | 716 | |
69 | 24 | 44 | 33 | 41 | 41 | 41 | 44 | 42 | |
782 | 801 | 860 | 951 | 981 | 950 | 970 | 996 | 1023 | |
3140 | 3376 | 4579 | 6368 | 7812 | 9246 | 9814 | 11071 | 12685 | |
2592.04 | 2758.02 | 2862.11 | 3139.51 | 3417.25 | 3875.02 | 4320.5 | 4773.03 | 5324.34 | |
242.49 | 288.19 | 320.44 | 402.99 | 456.66 | 534.83 | 626.93 | 707.92 | 805.5 | |
表3 训练数据的预测值和实际值对比 | ||||||||
指标 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 |
2592.04 | 2758.02 | 2862.11 | 3139.51 | 小学生庆国庆手抄报3417.25 | 3875.02 | 4320.50 | 4773.03 | |
2592.04 | 2758.02 | 2862.11 | 3139.51 | 3417.25 | 3875.02 | 4320.50 | 4773.03 | |
误差% | 0 | 0 | 新破天一剑加点0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
242.4900 | 288.1900 | 刘九儒320.4400 | 402.9900 | 456.6600 | 534.8300 | 626.9300 | 707.9200 | |
244.6745 | 288.7014 | 316.6160 | 399.5628 | 462.7006 | 549.6985 | 610.4722 | 706.6331 | |
误差% | 0.90% | 0.18% | -1.19% | -0.85% | 1.32% | 2.78% | -2.63% | -0.18% |
表4 旅游需求总量仿真值( 预测值) 与实际值的对比 | ||||||
指标 | 误差% | 周东雨 | 误差% | |||
2009 | 5324.3400 | 5324.3400 | 0 | 805.5000 | 806.7468 | 0.15% |
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