基于PCA-ELM的我國(guó)糧食價(jià)格預(yù)測(cè)研究.pdf

1、民以食為天，自古以來(lái)，糧食作為居民日常生活的必需品，在整個(gè)社會(huì)中有著舉足輕重的地位。中國(guó)工程院院士袁隆平曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“糧食安全就是一場(chǎng)輸不起的戰(zhàn)爭(zhēng)”。糧食安全不僅與百姓日常生活息息相關(guān)，而且作為戰(zhàn)略物資，也會(huì)對(duì)國(guó)家安全產(chǎn)生重要影響。自2004年以來(lái)，黨中央連續(xù)12個(gè)一號(hào)文件都是關(guān)于農(nóng)業(yè)的，在今年的兩會(huì)上，糧食安全又是熱點(diǎn)問(wèn)題之一。
　　糧食價(jià)格作為百價(jià)之基，在影響我國(guó)糧食安全的因素中占據(jù)著很重要的地位，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重

2、要。糧食價(jià)格一方面會(huì)影響種糧農(nóng)戶(hù)的切身利益，另一方面又會(huì)對(duì)消費(fèi)者的生活水平產(chǎn)生一定的影響。因此采用科學(xué)合理的預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)我國(guó)糧食價(jià)格，為政府調(diào)控糧食價(jià)格提供依據(jù)，保證我國(guó)糧食價(jià)格合理穩(wěn)定，意義非凡。
　　本文在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和整理有關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于PCA-ELM的預(yù)測(cè)模型。ELM算法在整個(gè)過(guò)程中不需要迭代，僅需要一次數(shù)學(xué)變換就可以完成，在速度上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)算法，在預(yù)測(cè)精度上，比傳統(tǒng)算法的準(zhǔn)確性更高，而且數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)PCA處理

3、后，維度降低，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化，且該模型尚未應(yīng)用于我國(guó)糧食價(jià)格的預(yù)測(cè)。在研究過(guò)程中，首先對(duì)我國(guó)糧食市場(chǎng)的供給和需求進(jìn)行了分析。在定性分析我國(guó)糧食價(jià)格影響因素的情況下，構(gòu)建了影響我國(guó)糧食價(jià)格的指標(biāo)體系，并采用主成分分析法對(duì)這些指標(biāo)變量進(jìn)行了降維處理。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于主成分分析法和極限學(xué)習(xí)機(jī)(PCA-ELM)的預(yù)測(cè)模型并使用該模型對(duì)我國(guó)糧食價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出建立的此模型適用于我國(guó)糧食價(jià)格的預(yù)測(cè)。最后，針對(duì)保證我國(guó)糧食價(jià)格的合

4、理與穩(wěn)定給出了相關(guān)的對(duì)策建議。本文的主要結(jié)論有：
　　(1)目前我國(guó)糧食供給大部分來(lái)源于我國(guó)自產(chǎn)，少量來(lái)源于國(guó)外進(jìn)口。自1978年以來(lái)，我國(guó)糧食總產(chǎn)量和進(jìn)口量都有了很大幅度的上漲，糧食產(chǎn)量的的波動(dòng)可以分為四個(gè)階段。
　　(2)我國(guó)糧食需求分為四類(lèi)，分別為口糧需求、飼料用糧需求、工業(yè)用糧需求和種子用糧需求。我國(guó)的口糧需求量在1990年以來(lái)整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在糧食需求量增長(zhǎng)的部分中，飼料用糧占絕大部分，對(duì)糧食需求量的增加起到了重

5、要的作用。工業(yè)加工用糧的需求，尤其是對(duì)大豆的需求，也在急速增長(zhǎng)。種子用糧需求基本保持平穩(wěn)。
　　(3)影響我國(guó)糧食價(jià)格的因素包括供給、需求和國(guó)家政策三個(gè)方面，分別進(jìn)行分析。供給方面的因素有糧食產(chǎn)量和糧食生產(chǎn)成本，糧食產(chǎn)量與價(jià)格成反方向變化，生產(chǎn)成本與價(jià)格成正相關(guān)；需求方面的因素選取了人口總數(shù)、居民收入與消費(fèi)結(jié)構(gòu)和居民消費(fèi)支出進(jìn)行分析，人口總數(shù)與價(jià)格成正方向變動(dòng)，其它兩個(gè)因素也會(huì)通過(guò)影響需求而影響糧食價(jià)格；國(guó)家政策方面進(jìn)行分析的因素

6、有糧食收購(gòu)價(jià)格、農(nóng)業(yè)支出與科技進(jìn)步和糧食儲(chǔ)備制度。
　　(4)針對(duì)構(gòu)建的價(jià)格影響因素的指標(biāo)體系進(jìn)行主成分分析時(shí)，對(duì)供給因素和需求因素分別提取到了3個(gè)主成分，供給因素提取到的主成分保留了原始數(shù)據(jù)93.492％的信息，需求因素提取的主成分保留了原始數(shù)據(jù)91.147%的信息。提取到的主成分能充分的表達(dá)原始變量所包含的信息。
　　(5)使用構(gòu)建的PCA-ELM預(yù)測(cè)模型對(duì)我國(guó)糧食價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)，并將得到的結(jié)果與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果

7、進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果表明前者得到的預(yù)測(cè)效果要比后者好，因此與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比，本文建立的PCA-ELM預(yù)測(cè)模型更能適用于對(duì)我國(guó)糧食價(jià)格的預(yù)測(cè)。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)：將影響我國(guó)糧食價(jià)格波動(dòng)的因素從供給、需求和國(guó)家政策三個(gè)方面進(jìn)行了分析，并從供給、需求和國(guó)家政策三個(gè)方面選取變量構(gòu)建了指標(biāo)體系，較為系統(tǒng)、全面的總結(jié)了影響我國(guó)糧食價(jià)格的因素。在此基礎(chǔ)上對(duì)我國(guó)糧食價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)，能夠更真實(shí)的反映我國(guó)的糧食價(jià)格。將構(gòu)建的PCA-ELM模型用于對(duì)我國(guó)