人工神经网络在广东人口预测中的应用研究

来源：核心期刊咨询网时间：2013-03-19 14:2612

摘要：一、引言 人口预测就是根据现有的人口状况并考虑影响人口发展的各种因素，按照科学的方法，测算在未来某个时间的人口规模、水平和趋势[1]。人口预测为社会经济发展规划提供重要信息，预测的结果可以指明经济发展中可能发生的问题，借以帮助制订正确的政策。

一、引言 人口预测就是根据现有的人口状况并考虑影响人口发展的各种因素，按照科学的方法，测算在未来某个时间的人口规模、水平和趋势[1]。人口预测为社会经济发展规划提供重要信息，预测的结果可以指明经济发展中可能发生的问题，借以帮助制订正确的政策。广东作为一个人口大省，人口数量占据全国的1/13，随着经济的快速发展，外来人口随之大量迁入，未来人口的变化，将对广东省经济、社会及环境问题产生重要影响，因此，对广东省人口预测的研究具有重要的现实意义。人口预测研究经过几十年的发展，已经成为近代人口研究的一个重要领域，研发出了各种各样的方法[2]。其中，人工神经网络(ANN)因具有高速寻找优化解的能力，而作为一种重要的预测方法。二、原理与方法ANN是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理的数学模型，由大量的节点或称神经元和之间相互联接构成，每个节点代表一种特定的输出函数，称为激励函数。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值，称之为权重，这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则按网络的连接方式，权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近，也可能是对一种逻辑策略的表达[3]。具体方法如下：1、网络结构的确定。本研究取三层结构，即输入层、隐含层和输出层采用2-2-1型网络结构。2、 样本集的选取与数据的整理。首先对广东人口数据进行归一化处理，使之在允许范围内（如：[0，1]）。采用xi=Qi/Qmax，其中Qmax 为人口最大值。为提高网络精度，对输出数据用以下公式：netpi = （1）节点的作用函数采用Sigmoid函数：ypi = （2）于是建立以下训练样本：输入样本{x1,x2…xn}、{x2,x3…xn+1}、…、{xt-2-n,x4…xt-1} 输出样本 {yn-m+2,yn-m+3…yn+1}、{yn-m+3,yn-m+4…yn+2}…、{yt-m+1,yn-m+4…yt}每组输入样本总是去掉旧的信息，增添新的信息，保持等维，对输入样本保持n维，输出样本保持m维，与神经网络结构保持一致，即输入层含n个节点，输出层含m个节点。3、初始参数的确定：网络对于参数的选取非常敏感，不同参数对网络的影响很大。选定从输入层到隐含层的权值 ，从隐含层到输出层的权值 。对于权值的不同选取会对网络的收敛速度产生很大影响，通常是在[0，1]之间随机产生，每次训练好的权值以文件或数据库形式保存，以备下次再用。 3、 样本计算： ①前向计算

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