隨著農(nóng)業(yè)機械的快速發(fā)展,對備件需求量進行預(yù)測是保證農(nóng)業(yè)機械及時維修的關(guān)鍵。根據(jù)農(nóng)機備件的特點,本文提出應(yīng)用PCA-SVR方法進行農(nóng)機備件需求預(yù)測。首先,分析影響備件需求的因素,建立影響農(nóng)機備件需求量的指標(biāo)體系;其次,構(gòu)建PCA-SVR預(yù)測模型;最后,針對某品牌農(nóng)機備件開展實證研究,將影響農(nóng)機備件需求量的9個因素通過PCA降維成4個主成分,隨后應(yīng)用SVR方法進行預(yù)測,研究結(jié)果表明,該方法的預(yù)測值與實際情況相比誤差較小,本文提出的PCA-SVR方法在MAE、RMSE和MAPE值分別是950.86、1 424.78和15.88,分別比線性回歸模型以及隨機森林模型的MAE、RMSE和MAPE值小607.45、1 830.83,451.1、1 753.88以及6.1、1.46,說明其具有優(yōu)越性。 

【文章來源】：中國農(nóng)機化學(xué)報. 2020,41(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

PCA-SVR的具體步驟

根據(jù)PCA提取的影響液壓系統(tǒng)換向閥需求量的關(guān)鍵指標(biāo),從樣本數(shù)據(jù)中隨機選取65%的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集,建立預(yù)測模型,剩余35%的數(shù)據(jù)作為測試集,檢驗?zāi)Ｐ偷木_度和推廣能力。對模型進行參數(shù)尋優(yōu)能夠解決機器學(xué)習(xí)的“欠學(xué)習(xí)”和“過學(xué)習(xí)”問題, 提高模型的泛化能力。因此,本文應(yīng)用Python機器學(xué)習(xí)庫中的GridsearchCV方法進行參數(shù)尋優(yōu)。GridsearchCV運用十折交叉驗證尋得了在測試集上效果最佳的SVR模型參數(shù),參數(shù)設(shè)置為:核函數(shù)選擇高斯徑向基核函數(shù),懲罰參數(shù)C的值為1,參數(shù)gamma的值為0.1,參數(shù)epsilon的值為0.01,從而便構(gòu)建了一個具有最優(yōu)參數(shù)的SVR模型。SVR模型在訓(xùn)練集及測試集上的預(yù)測效果如圖2所示,其中x表示訓(xùn)練集或測試集中的第幾個樣本,y表示農(nóng)機備件數(shù)量預(yù)測值。由圖2可知,SVR模型在訓(xùn)練樣本及測試樣本上的擬合效果較好,真實值與預(yù)測值曲線基本重合,誤差較小。其中,模型在測試集上的均方誤差為0.000 589,在訓(xùn)練集上的均方誤差為0.000 206。為檢驗該模型的預(yù)測精度,本文將PCA-SVR模型與線性回歸模型以及隨機森林模型進行了對比,運用SVR模型得到的液壓系統(tǒng)換向閥需求量預(yù)測值曲線與真實值曲線基本重合,擬合效果較好。而線性回歸模型在2018年3月至2018年9月間液壓系統(tǒng)換向閥需求量預(yù)測值較準(zhǔn)確,但2018年10月至2019年3月預(yù)測值與真實值之間產(chǎn)生了一定偏差。2018年10月之后,隨機森林模型的預(yù)測值曲線與真實值曲線產(chǎn)生了較大的偏差。為進一步定量分析各個模型預(yù)測效果與真實值的偏差程度,本文采用了平均絕對誤差(MAE)、均方根誤差(RMSE)及平均絕對百分誤差(MAPE)三個評價指標(biāo),結(jié)果如表5所示。

【參考文獻】：
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本文編號：3511953