
第 34 卷 第 12 期 控 制 与 决 策 Vol.34 No.12
2019 年 12月 Control and Decision Dec. 2019
文章编号: 1001-0920(2019)12-2667-06 DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0346
基于IFOA-SVR的断路器销量预测
张凌波
†
, 刘 海
(华东理工大学 化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室,上海 200237)
摘 要: 为了提高供应链中销量预测的准确性, 提出一种改进森林优化算法 (Improved forest optimization
algorithm, IFOA)来优化销量预测. 首先, 引入量子系统中的 δ 势阱模型, 使得算法能在充分利用局部最优的同时避
免陷入局部最优; 其次, 引入自适应局部播种步长, 从而优化算法的全局和局部寻优速度, 保证算法精度; 然后, 定
义森林广域播种中的自适应转移率,有效地平衡森林个体多样性与算法局部收敛能力之间的矛盾; 接着, 挖掘外部
数据作为特征, 通过计算每个特征与销量的相关性及其显著性进行特征选择并对历史销量数据进行基于聚合经
验模态分解 (Ensemble empirical mode decomposition, EEMD) 的特征提取; 最后, 将上述特征用于支持向量回归模
型的建立,并使用改进的森林优化算法对模型参数进行优化,最终得到销量的准确预测.
关键词: 销量预测;改进的森林优化算法;特征选择;特征提取;支持向量回归;数据挖掘
中图分类号: TP301 文献标志码: A
IFOA-SVR based sales volume prediction of circuit breaker
ZHANG Ling-bo
†
, LIU Hai
(Key Laboratory of Advanced Control and Optimization for Chemical Process of Ministry of Education, East China
University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)
Abstract: To improve the accuracy of sales prediction in a supply chain, an improved forest optimization algorithm (IFOA)
is proposed to optimize the prediction of sales volume. Firstly, the δ potential model in the quantum system is introduced
to not only make the best of the local optimum information, but also improve the performance of avoiding being caught in
local optimum. Then, the adaptive local seeding step is introduced so that both global search and local search velocities
are optimized and at the same time, high solution accuracy is ensured. Adaptive transfer rate in the global seeding
stage is defined to effectively balance the diversity of forest individuals against the characteristic of local convergence of
the algorithm. Furthermore, correlation and the relevant significance between mined exogenous data and the sales data
are calculated to carry out feature selection, and features of sales data are extracted based on ensemble empirical mode
decomposition (EEMD). Finally, the mentioned features are used to build an IFOA support vector regression (IFOA-SVR)
based predictive model so that the model can predict sales well.
Keywords: sales prediction;IFOA;feature selection;feature extraction;SVR;data mining
0 引
对于以制造业为主导的企业, 库存的优化对减
小企业资金占用和提高服务效率有着重要意义. 基
于销量预测的按订单装配策略是现在广泛采用的一
种库存优化策略, 销量预测在其中占有指导性的地
位
[1]
. 本文旨在通过实现对断路器销量的准确预测来
指导后续企业库存优化. 随着社会的发展、宏观经
济的不断变动, 企业面临的环境也越发复杂, 导致产
品的需求波动性增大, 使得销量预测也变得越来越
困难. 由于销量数据具有高维、非线性和非平稳的
特点
[2-3]
, 使用传统的单变量时间序列预测模型 (如:
差分自回归滑动平均 (ARIMA)模型
[4]
、门限自回归
(TAR) 模型
[5]
、状态空间模型
[6]
等) 已经无法完成高
精度预测了.
本文通过挖掘与断路器销量有关的下游产业宏
观经济数据
[7]
(如房地产行业、电力行业、交通行业等
产值和投资月度数据), 分别计算各变量与断路器销
量数据的相关系数并进行显著性分析, 最终确定与销
量显著相关的变量作为特征. 考虑到原始数据是最
能直接反映销量变化的数据,对原始数据进行基于聚
合经验模态分解
[8]
的特征提取
[9]
后,得到销量数据在
几个不同频段的本征模态函数和一个趋势项, 它们能
够分别反映出具有不同周期的经济活动对销量的影
响. 最后基于以上特征, 对销量进行建模. 由于月度
收稿日期: 2018-03-22;修回日期: 2018-09-21.
责任编委: 董久祥.
†
通讯作者. E-mail: zlb@ecust.edu.cn.