基于Prophet-LSTM-PSO 组合模型的医院住院量预测研究
2021-03-25樊重俊朱人杰
上海理工大学学报 2021年1期
徐 佩, 樊重俊, 朱人杰, 黄 耐
(1.上海理工大学 管理学院,上海 200093;2.同济大学附属东方医院,上海 200120)
2019 年末我国武汉地区爆发新型冠状病毒肺炎,由于爆发在春运期间,严重性不言而喻。举全国之力共抗疫情,但在武汉地区,医院可供床位却远远不足。虽然这属于突发事件,但同时说明对医院住院量的研究非常必要,通过对医院住院量未来动态变化的预测研究,可以提高医院床位的使用率,合理配置各科室医疗床位,最大限度发挥现有医疗资源的作用。
在医疗床位的预测方法中,时间序列预测方法是较为常用的预测方法,并在多种实际应用场景中预测效果较好[1]。2008 年徐建伟[2]建立了贝叶斯正规化BP(back propagation)神经网络,对医院床位数据进行拟和预测,并与指数平滑和自回归模型进行比较,实验结果表明,贝叶斯正规化BP 神经网络模型较传统模型预测的精度更高一些。2013 年龙会典等[3]建立了由自回归移动平均模型(ARIMA)、灰色动态模型(GM 模型)和BP 神经网络集成的时间序列预测模型。首先建立GM(1,1)模型,对序列的趋势项进行预测,然后建立基于ARIMA 和BP 神经网络的组合模型,对序列的周期波动项进行预测,最后利用乘积模型集成两者预测值。实证结果表明,集成模型的预测效果显著高于单一模型。2014 年曹净等[4]提出了一种基于小波变换、粒子群优化的最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)和ARIMA 的基坑变形时间序列预测方法,并成功地应用于昆明某基坑工程的深层水平位移预测中。综合以上研究表明,组合预测模型在不同领域的预测效果均优于单一模型的预测效果。……
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