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Melhorando as Previsões de Vendas com Técnicas Avançadas

Um método que usa SGVMD e LSTM pra melhorar a precisão das previsões de vendas.

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Índice

Prever o volume de vendas do mercado é importante pra muitas empresas. Dados de vendas ao longo do tempo, conhecidos como dados de série temporal, podem mostrar tendências e padrões. Esse artigo fala sobre um método pra prever com precisão o volume de vendas do mercado usando uma combinação de técnicas avançadas que envolvem a análise de tendências e padrões dos dados.

Desafios na Previsão de Vendas

A previsão de vendas enfrenta desafios por causa das relações complexas entre vários fatores. As vendas do mercado podem oscilar com base em muitas influências, como sazonalidade e condições econômicas. Essas oscilações tornam difícil extrair características úteis dos dados de vendas e resultam em uma precisão menor nas previsões.

Tradicionalmente, muitos modelos tentaram prever o volume de vendas analisando dados históricos. No entanto, eles costumam negligenciar ligações importantes entre diferentes setores do mercado, o que pode levar a previsões imprecisas. Encontrar maneiras eficazes de analisar e modelar essas relações é fundamental para melhores previsões.

Método Proposto

Pra enfrentar esses desafios, um novo método de previsão de vendas combina duas técnicas principais: Decomposição de Modo Variacional Geral Sequencial (SGVMD) e um tipo de rede neural chamada Memória de Longo e Curto Prazo (LSTM). Esse método busca extrair características dinâmicas dos dados de vendas e usá-las pra melhorar a precisão das previsões.

Extração de Características Dinâmicas

O primeiro passo no método proposto envolve desmembrar os dados de vendas pra extrair padrões significativos. O SGVMD ajuda a separar diferentes componentes dos dados sem precisar saber de antemão quantos componentes existem. Usando essa técnica, dá pra identificar características-chave que representam tendências e variações nos dados de vendas.

O processo começa aplicando o SGVMD aos dados de vendas. Isso gera componentes que refletem as tendências subjacentes e padrões sazonais. Ao analisar esses componentes, conseguimos entender melhor como diferentes fatores impactam as vendas do mercado.

Suavização Espacial

A suavização espacial é outra técnica usada nesse método. Essa técnica melhora a qualidade dos dados, reduzindo o ruído e melhorando a correlação entre os pontos de dados. Isso ajuda a criar uma imagem mais clara das tendências e facilita a identificação de características importantes.

Ao suavizar os dados antes de aplicar o SGVMD, a análise resultante pode fornecer melhores insights sobre o comportamento do mercado ao longo do tempo. Essa combinação de técnicas ajuda a identificar aspectos dos dados de vendas que podem não ser imediatamente óbvios.

Rede Neural LSTM

Depois de extrair as características dinâmicas dos dados de vendas, o próximo passo envolve usar a rede neural LSTM pra previsão. Redes LSTM são ótimas pra lidar com sequências de dados, o que as torna bem adequadas pra análise de séries temporais.

O modelo LSTM processa as características extraídas pra aprender padrões e relações dentro dos dados. Ele é capaz de reter informações por longos períodos, o que é fundamental pra capturar tendências que se desenrolam ao longo do tempo. Ao treinar o modelo com dados de vendas históricos, ele aprende a prever o volume de vendas futuras com mais precisão.

Implementação do Método

A implementação desse método de previsão envolve várias etapas. Primeiro, os dados de vendas são coletados ao longo de um período específico. Em seguida, os dados são analisados através de suavização espacial e SGVMD pra extrair características-chave. Por fim, um modelo LSTM é treinado com essas características pra prever vendas futuras.

Coleta de Dados

Coletar dados de vendas precisos e relevantes é crucial pra o sucesso de qualquer modelo de previsão. Os dados podem ser coletados de várias fontes, incluindo registros de vendas, transações online e pesquisa de mercado. Os dados devem cobrir um período suficiente pra capturar tendências sazonais e oscilações.

Extração de Características

Uma vez que os dados são coletados, é essencial preprocessá-los pra análise. Isso envolve limpar os dados pra remover inconsistências ou erros. Depois da limpeza, a técnica de suavização espacial é aplicada pra melhorar a qualidade dos dados.

Seguindo isso, o método SGVMD é usado pra decompor os dados em suas características componentes. Esses componentes representam diferentes aspectos do comportamento do mercado, como tendências, padrões sazonais e oscilações aleatórias.

Treinamento LSTM

Com as características dinâmicas extraídas, a próxima fase é treinar o modelo LSTM. Isso envolve alimentar o modelo com os dados históricos pra ajudá-lo a aprender os padrões subjacentes. Durante o treinamento, o modelo ajusta seus parâmetros pra minimizar os erros de previsão.

Pra garantir um aprendizado eficaz, os dados devem ser divididos em subconjuntos de treinamento e teste. O subconjunto de treinamento é usado pra ensinar o modelo, enquanto o subconjunto de teste avalia seu desempenho.

Avaliação do Modelo

Avaliar o desempenho do modelo é uma parte crucial do processo de previsão. Vários métricas podem ser usadas pra avaliar quão bem o modelo prevê o volume de vendas real. Critérios comuns de avaliação incluem:

  • Erro Quadrático Médio (RMSE): Isso mede o erro médio das previsões.
  • Erro Absoluto Médio (MAE): Isso avalia as diferenças absolutas médias entre os valores previstos e os reais.
  • Coeficiente de Determinação (R²): Isso indica quão bem as previsões do modelo se correlacionam com os dados reais.
  • Erro Percentual Absoluto Médio (MAPE): Isso mostra o erro percentual médio entre vendas previstas e reais.

Ao aplicar essas métricas, conseguimos determinar com quanta precisão o modelo prevê o volume de vendas do mercado.

Resultados e Discussão

O modelo proposto mostrou potencial pra melhorar a precisão das previsões em relação aos métodos tradicionais. Em experimentos, descobriu-se que a combinação do SGVMD pra extração de características e LSTM pra previsão trouxe melhores resultados do que técnicas de previsão convencionais.

Observações de Avaliação

Quando avaliado contra dados de vendas reais, o método proposto alcançou valores mais baixos em RMSE, MAE e MAPE, indicando um ajuste mais próximo dos valores reais. Além disso, o valor de R² indicou uma forte correlação entre vendas previstas e reais, destacando a eficácia do modelo.

No entanto, é importante notar que prever vendas de mercado é complexa por natureza. Fatores externos podem causar oscilações que são difíceis de capturar, especialmente em mercados voláteis. Assim, enquanto o modelo se sai bem sob condições estáveis, ele pode enfrentar desafios em ambientes altamente dinâmicos.

Conclusão

Esse artigo destaca uma nova abordagem pra prever o volume de vendas do mercado. Ao combinar métodos de extração de características com modelagem de redes neurais, esse método aborda algumas limitações enfrentadas por modelos de previsão tradicionais. O uso de SGVMD e LSTM não só melhora a precisão das previsões, mas também oferece insights sobre as dinâmicas subjacentes dos dados de vendas.

Embora os achados sejam promissores, mais pesquisas são necessárias pra refinar e melhorar o modelo. Trabalhos futuros poderiam se concentrar em explorar fontes de dados adicionais, melhorar técnicas de extração de características e adaptar o modelo a várias condições de mercado.

A previsão de vendas eficaz continua sendo uma área significativa de estudo, e avanços em métodos como o discutido aqui podem levar a uma tomada de decisão mais informada para as empresas. Ao aproveitar o poder da análise moderna de dados, as empresas podem aprimorar sua compreensão das tendências de mercado e melhorar suas habilidades de previsão de vendas.

Através de pesquisas e desenvolvimento contínuos, também podemos refinar nossos métodos pra levar em conta os desafios únicos impostos por diferentes ambientes de vendas, garantindo que as empresas estejam bem preparadas pra navegar nas complexidades das dinâmicas do mercado.

Fonte original

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

Resumo: 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.

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

Última atualização: 2024-06-05 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2406.03144

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

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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