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Migliorare le previsioni di vendita con tecniche avanzate

Un metodo che usa SGVMD e LSTM per migliorare l'accuratezza delle previsioni di vendita.

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Indice

Prevedere il volume delle vendite di mercato è importante per molte aziende. I dati di vendita nel tempo, noti come dati delle serie temporali, possono svelare tendenze e modelli. Questo articolo parla di un metodo per prevedere con precisione il volume delle vendite di mercato utilizzando una combinazione di tecniche avanzate che coinvolgono l'analisi delle tendenze e dei modelli dei dati.

Sfide nella Previsione delle Vendite

La previsione delle vendite affronta sfide a causa delle complesse relazioni tra vari fattori. Le vendite di mercato possono oscillare in base a molte influenze, come la stagionalità e le condizioni economiche. Queste fluttuazioni rendono difficile estrarre caratteristiche utili dai dati di vendita e portano a una minore precisione nelle previsioni.

Tradizionalmente, molti modelli hanno cercato di prevedere il volume delle vendite analizzando i dati storici. Tuttavia, spesso trascurano collegamenti importanti tra diversi settori di mercato, portando potenzialmente a previsioni imprecise. Trovare modi efficaci per analizzare e modellare queste relazioni è fondamentale per avere previsioni migliori.

Metodo Proposto

Per affrontare queste sfide, un nuovo metodo per la previsione delle vendite combina due tecniche principali: la Decomposizione Modale Variazionale Generale Sequenziale (SGVMD) e un tipo di rete neurale chiamata Memoria a Lungo e Breve Termine (LSTM). Questo metodo mira a estrarre caratteristiche dinamiche dai dati di vendita e utilizzarle per migliorare la precisione delle previsioni.

Estrazione di Caratteristiche Dinamiche

Il primo passo nel metodo proposto consiste nel suddividere i dati di vendita per estrarre modelli significativi. La SGVMD aiuta a separare i diversi componenti dei dati senza bisogno di conoscere in anticipo quanti componenti esistano. Utilizzando questa tecnica, possiamo identificare caratteristiche chiave che rappresentano tendenze e variazioni nei dati di vendita.

Il processo inizia applicando la SGVMD ai dati di vendita. Questo genera componenti che riflettono le tendenze sottostanti e i modelli stagionali. Analizzando questi componenti, possiamo capire meglio come diversi fattori influenzano le vendite di mercato.

Lisciatura Spaziale

La lisciatura spaziale è un'altra tecnica utilizzata in questo metodo. Questa tecnica migliora la qualità dei dati riducendo il rumore e migliorando la correlazione tra i punti dati. Questo aiuta a creare un quadro più chiaro delle tendenze e rende più facile identificare caratteristiche importanti.

Lisciando i dati prima di applicare la SGVMD, l'analisi risultante può fornire migliori intuizioni sul comportamento del mercato nel tempo. Questa combinazione di tecniche aiuta a identificare aspetti dei dati di vendita che potrebbero non essere immediatamente ovvi.

Rete Neurale LSTM

Dopo aver estratto le caratteristiche dinamiche dai dati di vendita, il passo successivo consiste nell'utilizzare la rete neurale LSTM per la previsione. Le reti LSTM sono eccellenti nel gestire sequenze di dati, rendendole adatte per l'analisi delle serie temporali.

Il modello LSTM elabora le caratteristiche estratte per apprendere modelli e relazioni all'interno dei dati. È in grado di trattenere informazioni per lunghi periodi, il che è fondamentale per catturare tendenze che si sviluppano nel tempo. Addestrando il modello sui dati di vendita storici, impara a prevedere il volume delle vendite future con maggiore precisione.

Implementazione del Metodo

L'implementazione di questo metodo di previsione coinvolge diversi passaggi. Prima di tutto, i dati di vendita vengono raccolti su un periodo specifico. Successivamente, i dati vengono analizzati tramite lisciatura spaziale e SGVMD per estrarre caratteristiche chiave. Infine, un modello LSTM viene addestrato su queste caratteristiche per prevedere le vendite future.

Raccolta Dati

Raccogliere dati di vendita accurati e rilevanti è cruciale per il successo di qualsiasi modello di previsione. I dati possono essere raccolti da varie fonti, tra cui registri di vendita, transazioni online e ricerche di mercato. I dati dovrebbero coprire un periodo sufficiente per catturare tendenze e fluttuazioni stagionali.

Estrazione delle Caratteristiche

Una volta raccolti i dati, è essenziale preprocessarli per l'analisi. Questo implica pulire i dati per rimuovere qualsiasi incoerenza o errore. Dopo la pulizia, si applica la tecnica di lisciatura spaziale per migliorare la qualità dei dati.

Successivamente, viene utilizzato il metodo SGVMD per decomporre i dati nelle loro caratteristiche componenti. Questi componenti rappresentano diversi aspetti del comportamento del mercato, come tendenze, modelli stagionali e fluttuazioni casuali.

Addestramento LSTM

Con le caratteristiche dinamiche estratte, la fase successiva è l'addestramento del modello LSTM. Questo implica fornire al modello i dati storici per aiutarlo a imparare i modelli sottostanti. Durante l'addestramento, il modello regola i suoi parametri per ridurre al minimo gli errori di previsione.

Per garantire un apprendimento efficace, i dati devono essere suddivisi in sottoinsiemi di addestramento e test. Il sottoinsieme di addestramento viene utilizzato per insegnare al modello, mentre il sottoinsieme di test valuta le sue performance.

Valutazione del Modello

Valutare le performance del modello è un aspetto cruciale del processo di previsione. Possono essere utilizzate varie metriche per valutare quanto bene il modello prevede il volume effettivo delle vendite. I criteri di valutazione comuni includono:

  • Errore Quadratico Medio (RMSE): Misura l'errore medio delle previsioni.
  • Errore Assoluto Medio (MAE): Valuta le differenze medie assolute tra i valori previsti e quelli reali.
  • Coefficiente di Determinazione (R²): Indica quanto bene le previsioni del modello si correlano con i dati reali.
  • Errore Percentuale Assoluto Medio (MAPE): Mostra l'errore percentuale medio tra vendite previste e reali.

Applicando queste metriche, possiamo determinare quanto accuratamente il modello prevede il volume delle vendite di mercato.

Risultati e Discussione

Il modello proposto ha mostrato promesse nel migliorare la precisione delle previsioni rispetto ai metodi tradizionali. Negli esperimenti, si è scoperto che la combinazione di SGVMD per l'estrazione delle caratteristiche e LSTM per la previsione ha fornito risultati migliori rispetto alle tecniche di previsione convenzionali.

Osservazioni sulla Valutazione

Quando valutato rispetto ai dati di vendita reali, il metodo proposto ha ottenuto valori più bassi in RMSE, MAE e MAPE, segnalando una maggiore aderenza ai valori reali. Inoltre, il valore di R² indicava una forte correlazione tra vendite previste e reali, evidenziando l'efficacia del modello.

Tuttavia, è importante notare che prevedere le vendite di mercato è intrinsecamente complesso. Fattori esterni possono causare fluttuazioni difficili da catturare, specialmente in mercati volatili. Quindi, mentre il modello funziona bene in condizioni stabili, potrebbe affrontare sfide in ambienti altamente dinamici.

Conclusione

Questo articolo evidenzia un nuovo approccio alla previsione del volume delle vendite di mercato. Combinando metodi di estrazione delle caratteristiche con la modellizzazione delle reti neurali, questo metodo affronta alcune limitazioni dei modelli di previsione tradizionali. L'uso di SGVMD e LSTM non solo migliora l'accuratezza delle previsioni, ma offre anche intuizioni sulle dinamiche sottostanti dei dati di vendita.

Sebbene i risultati siano promettenti, è necessaria ulteriore ricerca per affinare e migliorare il modello. Lavori futuri potrebbero concentrarsi sull'esplorazione di ulteriori fonti di dati, sul miglioramento delle tecniche di estrazione delle caratteristiche e sull'adattamento del modello a varie condizioni di mercato.

La previsione delle vendite rimane un'area di studio significativa, e i progressi in metodi come quello discusso qui possono portare a decisioni più informate per le aziende. Sfruttando il potere dell'analisi dei dati moderna, le aziende possono migliorare la loro comprensione delle tendenze di mercato e migliorare le loro capacità di previsione delle vendite.

Attraverso la ricerca e lo sviluppo continui, possiamo anche perfezionare i nostri metodi per tenere conto delle sfide uniche poste da diversi ambienti di vendita, garantendo che le aziende siano ben attrezzate per navigare nelle complessità delle dinamiche di mercato.

Fonte originale

Titolo: A Combination Model for Time Series Prediction using LSTM via Extracting Dynamic Features Based on Spatial Smoothing and Sequential General Variational Mode Decomposition

Estratto: In order to solve the problems such as difficult to extract effective features and low accuracy of sales volume prediction caused by complex relationships such as market sales volume in time series prediction, we proposed a time series prediction method of market sales volume based on Sequential General VMD and spatial smoothing Long short-term memory neural network (SS-LSTM) combination model. Firstly, the spatial smoothing algorithm is used to decompose and calculate the sample data of related industry sectors affected by the linkage effect of market sectors, extracting modal features containing information via Sequential General VMD on overall market and specific price trends; Then, according to the background of different Market data sets, LSTM network is used to model and predict the price of fundamental data and modal characteristics. The experimental results of data prediction with seasonal and periodic trends show that this method can achieve higher price prediction accuracy and more accurate accuracy in specific market contexts compared to traditional prediction methods Describe the changes in market sales volume.

Autori: Jianyu Liu, Wei Chen, Yong Zhang, Zhenfeng Chen, Bin Wan, Jinwei Hu

Ultimo aggiornamento: 2024-06-05 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2406.03144

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.03144

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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