基于改進ESN的時間序列數據預測及誤差分析

王　悅，　付娉娉，2

(1．黑龍江科技大學 管理學院， 哈爾濱 150022； 2．哈爾濱工業大學 經濟管理學院， 哈爾濱 150080)

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基于改進ESN的時間序列數據預測及誤差分析

王悅1，付娉娉1，2

(1．黑龍江科技大學 管理學院， 哈爾濱 150022； 2．哈爾濱工業大學 經濟管理學院， 哈爾濱 150080)

為了解決時間序列數據的預測問題，傳統ESN預測方法對關鍵參數的設置采取經驗法和測試法，不能達到全局最優，因此，提出一種改進的ESN預測方法。該方法映射了關鍵參數的譜半徑，設置優化目標，采用隨機梯度下降法進行優化計算。實驗結果表明，改進ESN方法的預測誤差小，可以實現預測值對真實值的理想逼近。

ESN； 時間序列數據； 預測； 誤差分析

0　引　言

在工業和經濟領域中，不同問題間是否存在關聯性和因果關系，很難直接從表面現象中獲得發現。借助不同問題所對應的表征變量，分析其時間序列數據上的關聯性和因果關系，往往成為最終結論的有力佐證。目前，時間序列數據的分析和預測，已經成為解決工業技術和經濟管理問題的重要方法[1-2]。

時間序列數據的分析與預測，是用統計的方法將待研究問題抽象出一組時間維度上的表征數據，進而構建一個適用于這種時間序列排布的分析模型，這個模型可以用于對歷史數據的分析，也可以用于對未來數據的預測[3]。在實際應用中，時間序列數據的分析與預測，也可以采用曲線擬合法加以實現。根據研究對象的歷史數據擬合出一條隨時間變化的曲線，可以更加直觀地分析其變化規律，繼而在未來時間段上進行曲線延伸，就形成了對未來數據的預測。……