基于神經網絡的農產品冷鏈物流需求預測模型的構建摘要近年來，人民生活水平不斷提高，生鮮農產品在人們日常消費中的比重逐漸提高。人們對農產品質量的要求越來越嚴格。生鮮農產品運輸方式的易逝性和傳統中國化，使得物流過程安全事故頻發。預測分析和農產品冷鏈物流的發展趨勢，對農產品冷鏈物流企業投資決策的制定提供科學的參考依據，也為提升區域農產品整體競爭力的深遠意義。本研究立足福建省，歸納了農產品冷鏈物流需求相關理論。在對農產品冷鏈物流需求流向、主體、結構分析等方面進行剖析的基礎上，建立了福建省農產品冷鏈物流需求指標體系。本文利用神經網絡理論，建立基于福建省BP神經網絡的農產品物流預測模型，并利用BP神經網絡在學習過程中具有工作信號正向傳播和誤差信號反向傳播的特點，通過不斷修正權值，實際輸出向量更接近期望值，從而大大提高物流預測的準確性。經農產品物流預測實例分析，驗證了基于BP神經網絡模型建立的福建省農產品冷鏈物流需求預測模型的準確性與科學性。從而證實了人工神經網絡在物流領域中的應用具有更為廣闊的發展潛力。關鍵詞：BP神經網絡；福建省；農產品冷鏈物流需求；預測目錄摘要 IAbstract II一、緒論 1（一）研究背景與意義 1（二）國內外研究現狀 2（三）研究內容與方法 3二、農產品冷鏈物流需求相關分析 4（一）農產品冷鏈物流概述 4（二）農產品冷鏈物流需求分析 5三、福建省農產品冷鏈物流需求分析 6（一）農產品冷鏈物流需求流向分析 6（二）福建省農產品冷鏈物流需求主體分析 7（三）福建省農產品冷鏈物流需求結構分析 8四、基于神經網絡的福建省農產品冷鏈物流需求預測模型的建立 8（一）模型中數據指標的確定 8（二）BP神經網絡結構設計 9（三）BP神經網絡訓練函數的選取 10（四）數據來源及模型運用 10結論 12參考文獻 14一、緒論（一）研究背景與意義1.研究背景隨著人們物質生活條件的不斷改善和高鮮、冷農生產的逐步增加，生鮮農產品在居民日常消費中所占的比重也在持續上升。如蔬菜、水產品、肉類等農產品，由于其保質期短、易腐爛、含水量較高的生物學特性決定了其特殊的物流過程。近年來，各級政府相繼出臺了發展冷鏈物流的政策和計劃.。2010國家發展和改革委員會頒布的《農產品冷鏈物流發展規劃》，明確指出，發揮主導作用，通過企業的市場、冷鏈物流技術支撐體系建設，規劃和執行相關的規范和標準，大力推進基礎設施建設工作。為響應國家號召，落實國家規劃，推動福建省物流業再上新臺階，省政府頒布了《現代物流業發展規劃》，并在全省范圍內頒布了《市現代物流業發展規劃》。特別是，立足現代食品冷鏈物流打造一系列跨區域、規模化、專業化，力爭使福州市中心城市逐步轉變中西部地區冷鏈物流配送區域。因此，冷鏈物流的投資者將目光轉向冷鏈物流園區、冷鏈物流配送中心、冷鏈物流中心的投資。據有效的數據顯示，美國約1.7%-5%的水果和蔬菜的損失率，而中國的水果，只有6%的冷鏈流通率腐敗蔬菜損耗率。在農產品物流過程中頻頻發生嚴重損失等一系列事故，無疑給食品安全埋下了巨大的隱患。傳統的物流模式嚴重阻礙了福建省農產品流通的安全和順暢，甚至導致了生鮮農產品生產與銷售環節的分離。福建作為人口和農業大省，市場需求與不完善的冷鏈物流系統之間的矛盾日益尖銳，在很大程度上制約了我省經濟的可持續發展.。為了緩解這一矛盾，促進福建經濟的可持續發展，我們必須充分考慮福建的物流承載能力是否能夠滿足區域經濟發展的需要。本文在現有數據的基礎上，基于BP神經網絡模型對福建農產品冷鏈物流需求做了全面的估計和分析?？紤]到獲取數據的時間較短，本文采用神經網絡系統理論進行分析。2.研究意義運用神經網絡理論，對福建省農產品冷鏈物流需求進行了估算，并對影響需求的因素進行了分析。不僅為冷鏈物流的投資者提供了更加科學的決策參考，而且也指導了廣大農戶的生產經營活動，對提升福建省農產品整體競爭力具有重要意義。首先，冷鏈物流投資者和各種冷鏈物流企業紛紛看好福建省市場，力圖在激烈的競爭中開辟一席之地。因此，對福建省農產品冷鏈物流的未來需求進行預測分析是非常重要的.。如果供應超過需求，應及時調整規劃，以減少浪費；相反，如果需求，應根據預測結果，以戰略部署和科學建設，引導合理的投資流動。其次，分析和預測福建省農產品冷鏈物流的發展，在一定程度上可以降低農產品冷鏈物流運作的風險。這有助于降低農產品冷鏈物流需求與實際使用差距的具體因素，提出了針對性的建議，以保證食品對消費者的質量和安全，減少經濟損失。再次，大部分的水果蔬菜等生鮮農產品從田間地頭到批發市場、零售市場，再到消費者手中，這一系列環節中存在的腐爛損失率高的同時，由于缺乏配套的冷藏保鮮設備，部分農戶悉心經營的果蔬甚至來不及到達消費者的餐桌就已經腐壞在運輸途中，這將增加流通成本，大大降低冷鏈流通效率。因此，合理的冷鏈物流規劃將有利于生產者，幫助農民增收，同時壓縮冷鏈經營成本，提高盈利能力。此外，本研究也可以為福建省政府未來冷鏈物流系統規劃提供一些參考。（二）國內外研究現狀1.國外研究現狀為確保冷鏈農產品流通過程中質量安全不受影響，發達國家在冷鏈流通行業付出更大努力。通過制定法律和規章，嚴格的市場準入制度，推進一系列農產品冷鏈物流市場的建立，并且加大投入，實現冷鏈信息掌握和控制冷鏈食品質量技術，消除冷鏈食品安全隱患源。國外政府將是一個復雜的供應鏈管理工程低溫冷鏈流通，對涉及到食品安全的冷鏈流通產品的全過程流通狀態、溫度范圍、最大藥物殘留量、為食品安全的儲存條件和其他屬性，制定一系列的標準和規范的冷鏈流通相關產品。此外，市場準入制度和指定的專業認證機構的規定，共同進入冷鏈流通市場的產品質量好，制止不安全的冷鏈產品進入市場的問題結束。如發達國家指定的有機食品，ISO和HACCP等專業認證體系和冷鏈相關的有機農場、食品加工企業等。冷鏈技術保證農產品在流通過程中質量是非常重要的，不僅是最終消費者的食品安全息息相關，與冷鏈的先進技術將有助于推動冷鏈物流業的地方發展，成為推動地方經濟發展的助推器。發達國家在冷鏈技術投入方面比較大，目前發展水平相當成熟，大多采用先進的自動控溫設備和檢測設備技術。并通過信息系統實現冷鏈流通產品全過程的實時跟蹤和透明管理，全面、全方位確保冷鏈農產品從源頭到消費者的質量安全。JoshiaR(2010)[1]指出信息技術在農產品物流中的應用，提高農業競爭力。J.K，Giger(2012)[2]等學者利用動態規劃模型建立農業物流的優化模型，并指出了不同情況下如何降低物流成本。AlonMckinno（2012）[3]對英國農產品物流運輸效率進行了分析。KennethCassavant（2013）[4]農產品物流是一個涉及生產和消費活動的復雜系統。英國學者阿羅馬（2014）[5]認為農產品物流是一個從生產到消費的全過程創新過程，包括農業生產、倉儲、運輸環節，直至消費者與消費者的互動關系。威廉姆森進一步提出了物流金融產品創新的理論基礎。2.國內研究現狀吳小玲（2013）[6]基于生產和生鮮農產品的存儲需求模型的構建廣東省農產品冷鏈物流行業的現狀和單體分布的綜合分析、預測和優化了冷庫未來需求。李永開、王淑云（2013）[7]論述了壽光蔬菜現階段的發展情況，運用SWOT分析法，得出壽光發展蔬菜產業競爭力強、強大的發展前景，冷鏈支持系統不完善的結論。因此提出建立多種物流渠道，引進先進的冷鏈物流技術，開辟“綠色通道”的建議。目前，在冷鏈農產品運輸過程中，射頻識別技術（RFID）已廣泛應用于物流運營商。介紹了射頻識別技術在物流運輸中實時跟蹤和溫度監控方面的應用。陳治國、李紅（2014）[8]重點農產品物流模式的研究，詳細的策略等方面，探討農產品物流產業打破邊界，其管理、經濟學、運籌學等學科相結合的方法，盡可能用定量和實證分析法對物流運輸農產品，該模式的物流模式、配送中心選址進行了深入的探究，不能泛泛而談?；谖写砝碚?，陶學宗等發現，需要專業的第三方物流供應商代理運輸，形成營銷策略，先進的物流技術和先進的設備，可以有效地降低物流成本，促進農業生產收入。（三）研究內容與方法1.研究內容首先探討了福建省農產品冷鏈物流研究的背景及意義，分析了國內外研究現狀及本文研究內容與方法，闡述了農產品冷鏈物流需求相關理論。其次，在考察福建省農產品冷鏈物流需求的基礎上，分析了農產品冷鏈物流需求流向分析、福建省農產品冷鏈物流需求主體分析、福建省農產品冷鏈物流需求結構分析等。最后，基于人工神經網絡理論建立農產品物流需求預測模型，獲得更準確的農產品物流需求預測值。2.研究方法（1）文獻研究法文文獻研究方法是根據自己的研究方向，通過查閱文獻獲取相關信息，從而全面而普遍地了解問題的一種方法。各學科的研究一般都適用于文獻研究法，它有對歷史和現狀的認識，有助于了解事物的全貌。文獻研究法幫助我厘清國內外農產品冷鏈物流發展的脈絡與現狀，在本文的完成中起到了基礎性作用。（2）定性分析與定量分析相結合本文定性分析主要體現在利用所獲得的知識和信息來界定農產品冷鏈物流規模的需求等因素，確定福建冷鏈物流產品的需求。定量分析是對數據的歸納處理，定性分析的深化。（3）神經網絡理論本文利用神經網絡理論，建立了基于BP神經網絡的農產品物流預測模型，并利用BP神經網絡的信號正向傳播和學習過程中的誤差信號的傳播，通過不斷修正權值，實際輸出向量更接近期望值，從而大大提高物流預測的準確性二、農產品冷鏈物流需求相關分析（一）農產品冷鏈物流概述1.農產品冷鏈物流的概念農產品冷鏈物流是使水產品、肉類、新鮮水果和蔬菜等農產品從捕撈、屠宰、采摘和收集，產品一直在各個方面的低溫環境的適當的控制在消費者的手中，為了減少產品損失和污染，從而保證產品的安全性和特殊的供應鏈系統的質量?？傊?，通過冷鏈物流這種方式使肉類、果蔬等農產品從生產到消費者都是為了運輸而保證生鮮的安全。冷鏈物流是保證農產品質量為主要目的，在蓄冷、蓄冷技術是基于先進的制冷技術是一種特殊形式的物流模式，供應鏈系統是保持低溫環境為核心要求。農產品冷鏈物流概念模型如下圖2-1所示[9]。圖2.1農產品冷鏈物流概念模型2.農產品冷鏈物流的概念與分類農產品冷鏈物流的主要環節包括冷藏加工、冷凍貯藏、冷藏運輸、冷藏銷售等四個環節。冷凍加工包括肉類、冷凍水產品、果蔬在制冷過程中包括低溫下加工的產品。冷凍貯藏指的是農產品的冷凍、冷藏以及果蔬的低溫貯藏.。冷藏運輸是指冷藏條件下對農產品的長途運輸和短距離配送。冷凍銷售是指各種冷鏈農產品進入批發和零售環節的冷凍儲藏和銷售。農產品物流基本環節如下圖2-2所示。圖2-2農產品物流基本環節（二）農產品冷鏈物流需求分析1.農產品冷鏈物流需求的界定冷鏈物流需求，即確保冷鏈農產品在加工、儲存、運輸、銷售到終端消費環節，都是在低溫環境下，以保障產品質量為目的的冷鏈服務需求。農產品冷鏈物流需求，是冷鏈物流需求的一個重要組成部分，與生鮮易腐農產品，如水果、蔬菜、乳制品、肉類、水產品和其他相關的低溫儲存，運輸和物流服務的需求。農產品冷鏈物流需求是物流供應能力的基礎，選擇過去的數據信息可以對農產品未來冷鏈物流需求進行科學的分析和計算。冷鏈物流相關設施的建設必須根據需求進行投入，科學準確的預測結果對政府和投資者的投資決策具有重要的參考和指導作用[10]。2.農產品冷鏈物流需求量農產品冷鏈物流的需求是物流需求的一部分，在保持其獨特性的同時，也具有一般物流的共性。農產品冷鏈物流需求預測的可行性和準確性，存在一定的客觀約束，給當前農產品冷鏈物流需求預測研究帶來障礙。首先，我國目前采用的物流量是衡量物流需求規模的指標。物流需求，是物流需求、供應與服務水平之間的三大互動產品。物流是物流的一個極其重要的分支，但其概念尚未得到確切的界定，不同的人對它的解釋也不盡相同，并且有些定義之間存在顯著差異。其次，對于農產品冷鏈物流需求的選擇，發達國家通常選擇物流成本，物流成本占GDP的比重作為預測指標。健全的法律體系和完善的行業數據是統計工作順利開展的保證。在中國，由于沒有完善的物流統計體系，物流產業的統計不完善，農產品冷鏈物流行業的數據很少，大多只有貨物運輸量和貨物周轉量統計。這導致物流行業統計指標過于單一狀態。第三，物流的數據統計不能夠涵蓋物流活動的全過程。物流是一個廣義的、綜合性的概念，并由多個不同性質的環節銜接而成。從物流需求來看，它涵蓋了貨物運輸量、倉儲量、搬運能力、加工包裝、配送、信息處理等方面.。每個環節的性質不同，計量單位和維度不同，不能簡單地添加統計數據。三、福建省農產品冷鏈物流需求分析（一）農產品冷鏈物流需求流向分析1.福建省內需求—城鎮、農村消費主體潛在需求隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活水平不斷提高，加之城鄉居民消費結構的不斷改善，人們的健康、安全、綠色食品需求不斷上升。表3-1為2010-2015年福建省城鄉居民家庭人均收入及恩格爾系數表。表3-1福建省城鄉居民家庭人均收入及恩格爾系數年份農村居民家庭人均純收入誠征居民家庭人均純收入農村居民家庭恩格爾系數（%）農村居民家庭恩格爾系數（%）絕對值（元）指數絕對值（元）指數20104293.433764.211690.473895.436.8133.8820114795.464204.313441.094478.738.1734.7320125149.674514.914718.254904.235.6933.5920135957.985223.516263.435419.135.1532.3220147119.696242.118292.236095.133.5333.8020158081.007085.220543.006845.233.8733.60數據來源：2016年福建經濟年鑒由表3-1中可以看出，福建省城鎮和農村人均收入呈穩步上升的趨勢，恩格爾系數逐漸降低，復蘇的恩格爾系數是引起價格變化的一年最重要的部分。福建省農村、城鎮的恩格爾系數分別由2010年的26.81%、33.88%降為2015年的33.87%、33.60%，說明食品消費逐漸減少，居民消費的比例在福建省，消費結構逐步發展和享受消費的發展，雖然恩格爾系數有一定的局限性，但下降趨勢你還是可以參考的。提高居民食品消費的收入漸漸有了科學合理的質量和食品的安全功能的膳食結構，提出了更高的要求，對生鮮食品的質量，無公害、綠色、有機食品的需求量逐漸增大，所以要求農產品冷鏈物流的健康、安全、綠色的連續改進[11]。2.福泉地區需求《福建省農產品冷鏈物流“十二五”發展規劃》提出打造福泉冷鏈物流聚集帶，即發揮福建省地緣優勢，定位于福泉市場，圍繞泉州、三明、南平、龍巖、漳州、寧德、莆田，福州等農產品生產基地，農產品供應鏈的發展模型的農產品生產、加工、包裝、銷售，一批肉直接供應市場的形成、福泉的水果和蔬菜，水產品冷鏈物流基地在福泉市周邊地區。隨著經濟圈的不斷推進，福州、泉州地區也已經確定了新的城市定位，福州主要是發展高新技術產業，現代制造業和現代服務業，泉州重點發展技術密集型產業和新興產業。因此，福建省的任務是在第一產業做大做強，為福泉兩地提供豐富多樣的農產品。福泉地區人多地少，耕地資源嚴重貧乏，福建地區可耕地面積達600多萬公頃，位居全國第四位，農業也具有良好的基礎和有利條件，土地和勞動力要素價格的流域面積高，在普通農產品生產已不具有比較優勢。這種福泉產業互補的現狀，為福建省農產品進軍福泉市場提供了前提條件。表3-22015年福建省及各地市三次產業區位商第一產業第二產業第三產業福建省1.191.160.79泉州市1.001.100.90三明市1.551.170.70南平市1.650.950.91龍巖市1.330.871.06漳州市0.891.310.71寧德市1.101.190.78莆田市1.381.210.70福州市1.131.160.81數據來源：由2016年福建經濟年鑒與2015年中國國民經濟與社會發展統計公報由表3-2可知，福福建省的第一產業、第二產業整體區位優勢明顯，第三產業區位優勢不足，表明福建省仍屬于傳統產業占主導地位的省。福建市，除了漳州市以外，第一產業定位均大于1，說明福建市農業企業區位優勢明顯，特別是在三明市、南平市、龍巖市、寧德市、莆田市、福州市等七個城市；第二產業中，漳州市區位商優勢最為明顯，南平市、龍巖市優勢較弱；第三產業區位商中，福建省中只龍巖市具有優勢[12]。目前福泉市場，對普通農產品的需求已趨近于飽和，而高端農產品遠不能滿足市場的需求。人民生活水平不斷提高，被普遍認為是安全性最高的有機農產品深受高端消費者青睞。據調查，福州市場對有機食品缺口的需求較大，有機食品價格比普通食品普遍高出30%～80%。這種需求結構的變化為福建省不斷完善農產品品種，提高農產品質量提出了新課題。（二）福建省農產品冷鏈物流需求主體分析1.農民專業合作社截止2014年底，全省共有農民合作社32670家，成員330萬戶，全省22%的農戶加入了農民合作社。這種統一的信息，生產服務占90%以上；統一標準化生產，儲存和運輸包裝，品牌銷售達到約40%。同時，全省共有30多萬農產品經紀人，他們是農產品流通市場的主體，幫助農民解決“賣”難問題。以福建連江縣為例，2013年底連江縣經紀人隊伍已超過3100人，該縣農產品的80%以上、畜產品的60%、水產品的40%主要是靠農產品經紀人銷往全國各地。當地的農業合作社在當地農業發展的作用，固安順齋瓜菜種植專業合作社與福州商業集團建立長期配送關系，金門縣縣民盛果蔬專業合作社同福州物美集團簽訂長期供貨協議。2.農產品市場農產品市場包括農產品批發市場和農產品集貿市場。各類農產品經營，也是農產品市場物流主體。福建農產品專業批發市場已由2010年的103個增長到2012年的127個，專業批發市場的銷售額由2012年35.3億元增長到2015年的199.5億元。農產品批發市場目前占據絕大多數農產品，尤其是生鮮農產品銷售。除了農產品如從批發市場蔬菜供應，目前零售市場大多數超市、集貿市場也在批發市場購買。因此，農產品批發市場是農產品供應的主要渠道，對冷鏈物流的需求日益增加。（三）福建省農產品冷鏈物流需求結構分析區域物流需求結構由區域經濟結構、產業結構等因素決定。物流需求是派生需求，其他相關產業的需求導致物流需求的出現。隨著經濟的發展，不斷改造和提升農業產業結構、農業科學技術的不斷進步，農業增加值的不斷提高，對農產品物流需求結構都有不同程度的影響。農產品運輸方式的轉變：目前，福建生鮮農產品的運輸方式正處于從自然常溫到冷鏈運輸的過渡階段，多式聯運和第三方物流蓬勃發展。農產品物流基礎設施和物流技術的變化：農業產業結構轉型升級的背景下，農產品物流需要更專業的運輸，標準化的設施，倉儲設備現代化，電子信息管理和農產品質量控制、采摘、包裝和運輸的組合。農產品包裝流通和加工的變化：農產品加工使農業附加值產品提高，促進農產品的發展其包裝流通加工需求的增加。交通需求向多元化方向發展。具體表現在物流服務設施和設備專業化、管理水平現代化、物流節點規模化、物流服務需求時效性增強[13]。四、基于神經網絡的福建省農產品冷鏈物流需求預測模型的建立（一）模型中數據指標的確定由于福建省農產品物流需求數據收集難度大，采用間接指數法。相關經濟指標外，農產品物流需求的利用，福建省農產品物流需求的經濟指標體系的建立，總結和運用數學方法推導出來的，從而確定福建省農產品物流的需求模型。由于農產品物流需求是一個派生需求，福建省農產品物流需求與自身需求密切相關。從宏觀層面看，主要包括兩個因素：農業生產能力、外部經濟環境和監管影響。從根本上說，福建農業生產能力是農業物流需求的關鍵因素。農產品產值和產量越高，農產品物流需求增長越快，農產品的產值和產量就會下降，從而導致農產品物流需求的不足和下降。因此，本文選取農、林、牧、漁業的產值作為農產品物流需求的指標.。其次，影響農業物流需求的另一關鍵因素來自外部經濟環境和國家政策導向。產品消費零售總額、對農產品物流需求功能農業和物流需求規模的農村居民人均收入和政府支出的消費，經濟環境已經成為增加支持農業對農產品物流需求規模的大小影響很大的國家努力更好。因此，在模型中，這些相關經濟指標可以作為影響農產品物流需求規模的因，即輸入層神經元的5個指標[14]。假設X1(t)、X2(t)、X3(t)、X4(t)、X5(t)、分別表示不同時期的相關經濟指標體系，Y(t)表示相關經濟指標影響決定下的農產品物流需求規模，則用方程可表示為：式中，y(t)為BP神經網絡的輸出向量；f為神經網絡連接權和值的決定函數。（二）BP神經網絡結構設計根據農產品物流需求的特點，在神經網絡的福建省農產品物流需求預測中的應用，基于農產品物流建設三層預測(輸入層、隱含層、輸出層)BP神經網絡預測模型(見圖4-1)。圖4-1BP神經網絡預測模型輸入層：輸入層的神經元由農產品、農林牧漁業產值、糧食生產總值、農村居民人均收入、國家財政支農支出為基準，共有5個。隱含層：本文隱含層的確定是訓練線性基函數的三層神經網絡的經驗方程。其中：、表示隱含層節點個數；m，n分別表示輸入節點和輸出節點的個數，公式為：S=m(n+1)+1通過方程可以暫確定隱含層的個數為16，在此區間上增減若干隱含層節點，最終確定隱含層單元區間為10-19，根據調整訓練后的誤差分析進行調整。輸出層：輸出層神經元僅為單變量預測，神經網絡預測模型輸出層節點也應為1。因此，本文的預測結果只是由于農產品物流需求的預測，所以輸出層只有1層。通過利用輸入層傳遞函數tan-sigmoid將輸入向量［X1(t)、X2(t)、X3(t)、X4(t)、X5(t)］向前傳播到隱含層。經隱含層傳遞函數log-sigmoid作用后，隱藏層傳遞函數日志乙狀結腸后，隱層節點的輸出向量傳遞到輸出節點，并得到的結果。BP神經網絡在學習過程中具有工作信號正向傳播和誤差信號反向傳播的特點。如果實際輸出和網絡的期望輸出（即輸出向量集）之間的誤差和誤差是在允許的范圍內，到反向傳播誤差信號沿傳輸層的原始路由返回，網絡權值通過誤差反饋調整。通過權值的不斷修正，網絡的實際輸出向量接近期望輸出[15]。（三）BP神經網絡訓練函數的選取BP神經網絡的訓練函數有多種神經網絡、福建省農產品物流需求預測模型，利用基于BFGS擬牛頓函數的BP算法的訓練函數，這個函數可以是任何形式的神經網絡的訓練，只要輸入量和衍生的傳遞函數可以存在。為此，傳遞函數可用于tansig和logsig滿足trainbfg訓練的前提。已經確定的宏觀經濟指標為福建省農產品物流需求模型的輸入樣本，使用trainbfg函數輸入訓練樣本使用不同的輸入向量，輸出向量對應于所建立的預測模型。經過連續測試，實現較小的誤差，該網絡可用于福建農產品物流需求預測和最終預測結果。（四）數據來源及模型運用1.樣本選擇根據上述模型建立的要求，選擇2010-2015年與福建省農產品需求相關的經濟指標（見表4-1）。表4-1福建省農產品物流相關經濟指標年份農產消費品零售總額（億元）農林牧漁業產值（億元）糧食產量（億元）農村居民均收入（億元）國家財政用于農業的支出（億元）農產品物流總額（億元）201013042.3024915.8046217.502253.401231.549634.00201114051.8026179.6045263.702366.401456.7310291.00201215041.0027390.6045705.802475.601580.7610986.00201316065.0029691.8043069.502622.201754.4511261.00201419805.0036239.0046946.902936.402337.6311970.00201522082.0039450.9048402.203254.902450.3112748.00資源來源：相關年份福建省統計年鑒、福建省物流年鑒2.數據樣本集的歸一化處理將表4-1數據(輸入變量樣本集)矩陣表示為：P=13042.3024915.8046217.502253.401231.5414051.8026179.6045263.702366.401456.7315041.0027390.6045705.802475.601580.7616065.0029691.8043069.502622.201754.4519805.0036239.0046946.902936.402337.6322082.0039450.9048402.203254.902450.313.樣本集數據標準化處理樣本集數據標準化處理也稱為歸一化處理，其目的是為了方便計算減少誤差。針對BP網絡本身的特點，對樣本數據進行標準化處理時可采用如下公式：利用MATLAB軟件，對輸入向量P矩陣進行歸一化處理。T為輸出向量，即預測的農產品物流總額。將輸出量T矩陣進行歸一化處理。通過歸一化處理能夠得到結果：P，=0.411540.439650.466480.335280.309040.39840.414770.441800.465580.337410.316340.40120.417730.443760.466000.339370.319890.40410.420590.447260.463420.341870.324410.40520.429680.455920.467160.346780.336880.40780.434400.459610.468490.351250.338920.41054.網絡訓練在對福建省農產品物流需求量的預測時采用單隱含層。BP網絡中間層的神經元傳遞函數采用S型的正切函數tansig輸出層神經元傳遞函數采用S型對數函數Insig。由于前面歸一化處理的函數輸出均位于[Q1]，滿足了BP神經網絡的輸出需要，并運用tansig函數進行訓練[16]。為使福建省農產品物流需求模型預測更為科學和準確，預測模型擬設訓練結束滿足條件是訓練達到5000次或者達到誤差10-5從訓練結果圖中(見圖4-2)可以看到。圖4-2訓練結果W1=0.40010.58280.63371.7410-4.5656-0.68890.89101.46693.40273.0376-2.0073-1.77010.07453.07892.77551.12400.43482.4904-3.98090.91472.03013.7563-0.0952-1.2183-2.1478-1.1603-1.5390-2.91970.44293.4555theta1=[4.14380.13371.0579-2·4574-4.87421.4446]T5.測試數據和預測根據此網絡訓練的結果和設計好的網絡對2014年和2015年進行仿真測試，以驗證訓練結果的可應用性。福建省農產品物流需求量預測模型以歸一化處理的p’矩陣為依據，提取2012年和2013年輸入矩陣Ekij(i=11：12，j=1：5，k=2012：2013)，利用2012年和2013年的相關經濟指標仿真訓練得到需要預測的2014年和2015年的農產品物流總額標準化值矩陣Ekij(i=13：14，j=6，k=2014：2015)，即a2014=0.4088、a2015=0.4101，再通過公式bi=10(10ai)進行標準化的反轉化，得到實際預測值b2014=12246.00、b2015=12618.00。而2014年和2015年農產品物流總額的實際值為11970.00和12748.00，預測值與實際值比較，可知誤差分別為2.31%和1.02%。一般來說，對于經濟指標的預測，誤差能夠控制到4%就算比較準確的。因此，基于其他經濟數據來建立BP神經網絡模型預測農產品物流需求有一定的實用價值[17]。結論本文通過對農產品冷鏈物流需求流向分析、福建省農產品冷鏈物流需求主體分析、福建省農產品冷鏈物流需求結構分析等，構建了基于神經網絡的福建省農產品冷鏈物流需求預測進行研究分析。首先探討了福建省農產品冷鏈物流研究的背景及意義，分析了國內外研究現狀及本文研究內容與方法，闡述了農產品冷鏈物流需求相關理論。其次，在考察福建省農產品冷鏈物流需求的基礎上，分析了農產品冷鏈物流需求流向分析、福建省農產品冷鏈物流需求主體分析、福建省農產品冷鏈物流需求結構分析等。最后，基于人工神經網絡理論建立農產品物流需求預測模型，通過BP神經網絡自學習的特點，采用trainbfg功能訓練，通過在訓練過程中的權重不斷的修改，實際輸出矢量網絡的輸出逐漸接近期望值。最后，仿真和實際物流的結果進行了比較和分析。結果表明，神經網絡模型具有較高的預測精度。因此，我們可以得出以下結論：建立一個BP神經網絡模型能夠準確地將宏觀經濟數據與農產品物流需求結合起來，獲得更準確的農產品物流需求預測值。因此，可以推斷，人工神經網絡在物流領域的應用具有更廣闊的發展潛力。

參考文獻[1]JoshiaR，BanwetDK，ShankarR.ConsumerLinkinColdChain：IndianScenario[J]．FoodControl2010，21(8)：113