摘 要: 合理預(yù)測豬肉價(jià)格對穩(wěn)定生豬市場價(jià)格波動及促進(jìn)豬產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文深入研究了豬肉價(jià)格的影響因素,整合了29 種相關(guān)價(jià)格數(shù)據(jù)。通過分析數(shù)據(jù)特征,針對Informer 模型在豬肉價(jià)格數(shù)據(jù)提取方面的局限性,對Informer 模型進(jìn)行改進(jìn),將自注意力機(jī)制ProbAttention 更換為Synthesizer 模型,引入了價(jià)格波動模塊。在此基礎(chǔ)上,本文提出了一種新的價(jià)格預(yù)測組合模型STL-Informer-ARIMA,模型結(jié)合了隨機(jī)森林(Random Forest)和遞歸特征消除(Recursive Feature Elimination)進(jìn)行特征選擇,利用季節(jié)性和趨勢分解法(Seasonal and Trend DecompositionUsing Loess)對豬肉(白條豬)價(jià)格進(jìn)行分解,采用ARIMA模型對季節(jié)項(xiàng)進(jìn)行預(yù)測,同時(shí)針對趨勢項(xiàng)和殘差項(xiàng)采用改進(jìn)的Informer 模型進(jìn)行預(yù)測。實(shí)驗(yàn)表明,STL-Informer-ARIMA 組合模型的MSE為0.532,MAE為0.446,RMSE為0.729,MAPE為0.030,R2為0.958,相較于LSTM、SVR和GRU等常用價(jià)格預(yù)測模型,本文的組合模型有效提升了豬肉價(jià)格預(yù)測的準(zhǔn)確性和可靠性。
關(guān)鍵詞: 豬肉;價(jià)格;特征選擇;改進(jìn)的Informer;組合模型
中圖法分類號: F323.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1000-2324(2024)03-0367-09
豬肉產(chǎn)業(yè)的持續(xù)繁榮對于我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和發(fā)展起到了重要的推動作用。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局2023 年的數(shù)據(jù),我國生豬出欄超7.2 億頭,年增長率3.8%,豬肉產(chǎn)量達(dá)到5 794 萬t,同比增長4.6%。隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長和社會結(jié)構(gòu)的深化變革,影響生豬產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展的因素日趨復(fù)雜多變,涉及市場供需動態(tài)、疫病防控、環(huán)保政策、國際貿(mào)易環(huán)境等諸多方面。本文深入探討當(dāng)前豬肉價(jià)格的影響因素,結(jié)合經(jīng)濟(jì)形勢和市場動態(tài),圍繞豬肉價(jià)格走勢預(yù)測分析方法開展研究。
在農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測領(lǐng)域,學(xué)者們從多個(gè)角度展開了探索和研究。早期,對價(jià)格預(yù)測采用的大多是單一預(yù)測模型[1],例如Martin-Rodriguez 提出了限制性進(jìn)化樣條模型來對比英國市場的金絲雀番茄的每日價(jià)格的季節(jié)性變化,該模型對于捕獲季節(jié)性模式變化的動態(tài)能力有著較好的效果[2]。鑒于時(shí)間序列數(shù)據(jù)的非線性特性,機(jī)器學(xué)習(xí)模型近年來廣泛用于時(shí)間序列預(yù)測[3]。石波等提出改進(jìn)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對我國大豆價(jià)格進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果表明模型預(yù)測精度較高、泛化能力較強(qiáng),能夠很好捕捉大豆價(jià)格變化規(guī)律[4]。Xiong T 等從生豬價(jià)格序列中分離出周期性和趨勢性成分,利用最相似子序列搜索方法和支持向量回歸模型對這些成分進(jìn)行預(yù)測[5]。針對預(yù)測模型單一、精度低、不穩(wěn)定等問題,Lu H等提出了組合模型預(yù)測的概念,被普遍用于提高個(gè)體預(yù)測的準(zhǔn)確性[6-7]。Zhou 等提出一種新框架,將Transformer 與季節(jié)趨勢分解方法相結(jié)合,與現(xiàn)有方法相比,F(xiàn)EDformer對多變量和單變量時(shí)間序列的預(yù)測誤差分別降低了14.8%和22.6%[8]。劉合兵等提出了CEEMDAN-PCA-CNN-LSTM的組合預(yù)測模型,通過CEEMDAN方法解決了白噪聲殘留問題,簡化了參數(shù)選擇,并結(jié)合了CNN和LSTM的優(yōu)勢,達(dá)到了增強(qiáng)模型預(yù)測精度的效果[9]。
綜上所述,學(xué)者們在農(nóng)產(chǎn)品預(yù)測模型領(lǐng)域作出了重要貢獻(xiàn),但在某些方面仍然存在挑戰(zhàn)。例如,在豬肉價(jià)格數(shù)據(jù)集上,現(xiàn)有模型的泛化能力較弱,難以準(zhǔn)確提取豬肉價(jià)格數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵信息。針對這些問題,本文分析了豬肉價(jià)格數(shù)據(jù)特點(diǎn),構(gòu)建價(jià)格波動模塊,增強(qiáng)了對豬肉價(jià)格波動信息的提取,并針對Informer 模型在豬肉價(jià)格數(shù)據(jù)提取上的局限性,對Informer 模型進(jìn)行改進(jìn),提高了模型精度和信息提取完整性。本文提出了STL-Informer-ARIMA 組合模型,提升了豬肉價(jià)格預(yù)測的準(zhǔn)確性。
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2024年3期