本文關鍵詞：基于BP神經網絡的西安市房地產預警系統研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

基于BP神經網絡的林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警系統研究 投稿：洪甬甭

摘要：指出了林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展是一種典型的非線性復雜系統，難以用傳統的統計方法進行預警。在構建林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警指標體系的基礎上，運用BP人工神經網絡技術，建立了林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警模型，為林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展的預警分析提供了技術手段，為林區(qū)經濟…

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　　摘要：指出了林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展是一種典型的非線性復雜系統，難以用傳統的統計方法進行預警。在構建林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警指標體系的基礎上，運用BP人工神經網絡技術，建立了林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警模型，為林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展的預警分析提供了技術手段，為林區(qū)經濟管理和規(guī)劃提供參考。

　　關鍵詞：林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展；指標體系；預警；警兆分析；BP神經網絡
　　收稿日期：20130510
　　作者簡介：王 剛（1971—），男，四川敘永人，工程師，主要從事林業(yè)生產及經濟管理工作。中圖分類號：S7 文獻標識碼：A
　　文章編號：16749944（2013）07026002
　　1 引言
　　近年來林區(qū)經濟的發(fā)展對國民經濟做出了巨大的貢獻，然而隨著林業(yè)可再生資源的逐漸枯竭，林區(qū)的一些經濟問題也日趨嚴重[1]，對林區(qū)經濟情況進行檢測和預警，確保林區(qū)經濟穩(wěn)定、健康、可持續(xù)的發(fā)展，是當前工作中的首要問題。
　　林區(qū)經濟作為社會經濟系統的一個子系統，具有非線性復雜系統的特性。林區(qū)經濟的可持續(xù)發(fā)展，不僅涉及到經濟問題，還與林區(qū)生態(tài)、環(huán)境、資源、人口等問題交織纏繞，難以使用傳統的統計預測技術進行預測和預警。對林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警，首先要根據林區(qū)經濟發(fā)展規(guī)劃，構建可持續(xù)發(fā)展警兆指標體系，在此基礎上運用可動態(tài)調整、自主學習的預測分析算法，使用過往數據進行訓練，從而得到對未來發(fā)展的預測和預警。
　　2 林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警指標體系的構建
　　2.1 指標體系構建的原則
　　林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警系統是一種多警情并列式系統[2]，其指標體系應具備系統性、層次性、邏輯性、穩(wěn)定性和可操作性等特點。
　　系統性原則是指從整體上看，指標體系的構建應具有支撐整個系統運作的全方位特點，，涵蓋林區(qū)經濟、生態(tài)、環(huán)境、資源等多方面指標，將林區(qū)經濟發(fā)展的各方面因素有機結合起來。
　　層次性原則是指體系應能全面反映警情、警源和警兆，體現各指標之間的相關關系、符合經濟發(fā)展的邏輯規(guī)律。根據各指標間的相關性將其分成不同類別和多個層次，從上到下逐漸細化指標，以便研究分析。
　　林區(qū)經濟的發(fā)展是一個長期漸進的動態(tài)過程，因此要對林區(qū)經濟進行長期監(jiān)測和預警，需要選定可以保持相對穩(wěn)定，同時具有一定靈活性的預警指標。
　　林區(qū)經濟發(fā)展預警系統的構建目的是為經濟管理和規(guī)劃提供決策依據，同時為降低預警系統運行的成本，指標的選取應簡單明了，數據應較容易獲取或采集，且以較為簡單的形式體現[3]。
　　2.2 林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展指標體系
　　根據學科領域的不同，可持續(xù)發(fā)展的指標體系有多種不同的分類方法[4]。一個林區(qū)是一個結構復雜的系統，包含多個相互作用、相互關聯的子系統。在設計上，層次化的思路將林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展的指標分為經濟指標、生態(tài)環(huán)境指標和社會指標3個子系統。在此基礎上進行按預警指標、警兆指標進行細化，如表1所示。
　　3 林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警系統的組成要素
　　林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警是一個復雜的統計分析與預測過程，需要結合預警理論和林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展的指標體系，合理的設計預警系統的結構。系統由警情、警源、警兆和警度等要素構成。警情是在預警時需要檢測和預報的內容。警源是警報情況產生的根源，在林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警中，警源通常來自于自然因素（如林木蓄積量低于閾值）、外在因素（如國家林業(yè)經濟政策變化）和內部因素（如林區(qū)造林投資下降）。
　　警兆是指警情爆發(fā)前的先兆，對警兆進行分析是預警過程中的關鍵環(huán)節(jié)。通常來說，不同的警情對應不同的警兆。警兆和警情之間存在直接或間接的相關關系。
　　警度即警告級別，是根據警兆的變化對警情嚴重程度的描述。警度確定的關鍵是根據據歷史分析、專家調查、國際對比、數學方法等綜合因素確定警線。本文借鑒文獻[5]中的方法，將警度劃分為無警、弱警、中警和重警等4個警線。
　　4 基于BP神經網絡的警兆分析
　　人工神經網絡采用一定的簡單數學模型來對生物神經網絡結構進行描述，能在某種程度上模擬生物神經網絡所具有的智能行為，解決傳統算法不能勝任的智能信息處理問題[6]。人工神經網絡具有平行分散式的處理模式，具有強大的函數擬合能力和自主學習能力，可以根據新的數據資料進行自我學習和訓練。因此特別適合對復雜多變的經濟發(fā)展警兆指標進行處理，擬合警兆和警情間的非線性映射關系，從而預報未來林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展警情。
　　在多種神經網絡中，BP神經網絡的理論研究和實踐應用較為成熟。BP神經網絡是一種單向傳播的多層前向網絡。除輸入節(jié)點外，有一層或多層的隱層節(jié)點，同一層的節(jié)點間沒有任何耦合。輸入信號從輸入層節(jié)點輸入，依次傳過各隱層節(jié)點，最終傳遞到輸出接點。實際上，BP網絡是一種輸入到輸出的高度非線性映射，通過對非線性函數進行多次復合，可實現對復雜函數的擬合。BP神經網絡采用有導師學習模式，其訓練過程就是一個根據已有樣本，對復雜函數進行擬合的過程，通常分為信號前向傳輸、誤差反向傳輸以及權值和偏置值調整三個步驟。通過不斷地修正權值和偏置值，擬合的誤差會逐步縮小直至滿足要求。
　　對于傳統的統計預警方法而言，由于存在對警兆資料數據要求高、自身容錯性差、不能自主學習等缺陷，因此采用模式識別或人工智能等非線性的分析方法進行警兆分析[7]，是各種經濟預警系統的發(fā)展趨勢。
　　BP神經網絡具有的非線性、自組織自學習的特點，可以很好的適應警兆指標和警情關系的頻繁變化。對于過往經濟情況的分析，可以將歷年警兆指標值和警情警度錯位地組成樣本進行訓練，得出警兆指標和未來某一年林區(qū)經濟發(fā)展之間的映射關系。在此基礎上，通過輸入當前的警兆指標數據，即可預報未來特定時間的警情和警度。
　　5 基于BP神經網絡的林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警系統設計
　　根據前述討論設計的林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警系統如圖1所示。在政府經濟管理部門、林業(yè)部門等聯合對林區(qū)經濟社會可持續(xù)發(fā)展做出規(guī)劃后，可根據林區(qū)經濟社會可持續(xù)發(fā)展指標體系采集預警系統運行所需的警兆數據。對警兆數據進行分析和預測，根據預測結果發(fā)布警報。其中，警兆數據作為BP神經網絡的輸入層，警兆分析和預測在BP神經網絡的隱藏層運行，BP神經網絡的輸出即為系統警報。
　　圖1 基于BP神經網絡的林區(qū)經濟發(fā)展預警系統設計
　　參考文獻：
　　[1] 王 剛，陳建成.基于人口承載力的國有林區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究[J].中國林業(yè)經濟，2010（3）：6～9.
　　[2] 尹 豪，方子節(jié).可持續(xù)發(fā)展預警的指標構建和預警方法[J].農業(yè)現代化研究，2000（11）：332～336.
　　[3] 王 海.吉林省國有林區(qū)可持續(xù)發(fā)展綜合評價指標體系研究[J].林業(yè)經濟，2000（6）：32～36.
　　[4] 謝洪禮.關于可持續(xù)發(fā)展指標體系的述評（三）[J].統計研究，1999（2）：61～64.
　　[5] 王漢斌，李志鐸.礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展預警機制構建及方法[J].工業(yè)技術經濟，2011（04）：7～12.
　　[6] 汪 鐳.人工神經網絡理論在控制領域中的應用綜述[J].同濟大學學報，2001（3）：357～362.
　　[7] 曾 又.基于BP神經網絡的西安市房地產預警系統研究[D].西安：西安建筑科技大學，2008.

摘要：指出了林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展是一種典型的非線性復雜系統，難以用傳統的統計方法進行預警。在構建林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警指標體系的基礎上，運用BP人工神經網絡技術，建立了林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展預警模型，為林區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展的預警分析提供了技術手段，為林區(qū)經濟…

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