基于多指标与卷积神经网络的化工产品需求预测
2018-08-17吴学华马晓华娄海川韩晓春侯卫锋
吴学华,马晓华,娄海川,韩晓春,丁 杰,侯卫锋
(浙江中控软件技术有限公司,浙江 杭州 310053)
0 引言
随着现代化工产品的个性化定制需求越来越普遍、产品牌号越来越精细,准确预测企业的产品需求显得尤为重要。
产品的市场需求预测可以简化为对时间序列的预测。因此,简单的趋势外推法,包括移动平均法[1]、指数平滑法[2]、趋势预测法[3],常被应用于具有简单增长或降低的时间序列分析。但是简单的趋势外推法无法抓住外部环境的季节性、周期性波动和其他影响要素。近年来,分解预测方法较为流行。该方法将时间序列分解成长期趋势因素、季节变动因素、循环变动因素和不规则变动因素,并对除不规则变动因素以外的其他因素进行建模,从而对时间序列进行预测[4-5]。此外,在统计学中,自回归(autoregression,AR)模型、自回归滑动平均(auto-regressive moving average,ARMA)模型、自回归积分滑动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型则更为常见,常被用于市场分析和预测[6-7]。最近,新的机器学习方法也常被用于复杂时间序列的分析和预测。利用自适应差分进化算法优化反向传播(back propagation,BP)神经网络,对多维时间序列进行预测,其精度优于传统的神经网络和ARIMA方法;利用循环神经网络(recurrent neural network,RNN)在口语序列和书面语序列之间进行分析和建模,达到了良好的转换和预测效果[8-9]。综上所述,对于简单或者复杂的时间序列,需要利用不同的建模方法进行分析和预测。
本文利用加权变异系数和帕累托分类两种指标,结合卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),对某化工企业7大类共202种具体规格的产品进行了分析建模和预测,较好地实现了产品类别的划分;……
