基于神经网络算法的土地轮耕面积预测
王聪 张一名 胡书通
华北理工大学经济学院 河北唐山 063000
[摘 要] 本文通过对土地轮耕面积影响因素国家财政收入、国家人口数量、人均粮食需求、工业粮食需求、食粮产量、耕地面积变化、天气气候等的历年数据进行分析处理，并进行线性拟合得到2023年的土地轮耕面积影响因素预测数据，在国家粮食安全保障的基础之下，运用BP神经网络算法对2023年的土地轮耕面积进行预测。
[关键词] BP神经网络；土地轮耕
土地轮耕和国家财政收入，国家人口数量，人均粮食需求，工业粮食需求，食粮产量，耕地面积变化，天气气候等息息相关，所以在做农业发展计划时预测可轮耕土地面积应将这些因素考虑进去。
1 对土地轮耕面积的影响因素进行预测
（1）通过查阅资料可收集到影响可轮耕土地面积因素的数据，如表1所示：
呼吸机相关性肺炎(ventilator associated pneumonia，VAP)指气管插管或气管切开患者在接受机械通气时间≥48 h后发生的与机械通气直接相关的肺炎。VAP患者具有病情变化急骤、进展凶险、并发症多、预后差且病死率高等临床特征[1]。儿科ICU对机械通气的运用较频繁，也是造成患儿发生VAP的主要原因。掌握该疾病的致病菌及其药敏情况是合理用药的前提和关键[2]。本研究对青岛市妇女儿童医院儿科ICU中已行呼吸机辅助通气的62例患儿行病原学分析及药敏试验研究，旨在为VAP临床治疗提供指导。现报道如下。
（2）将表1中近15年全国粮食产量数据、全国总人口数数据、人均粮食需求数据、耕地面积数据、国家财政收入数据、国家财政支出数据、降水量数据进行曲线拟合，整理各项数据拟合结果得到如表2所示各项影响因素预测值：
2 对土地轮耕面积进行预测
5年后轮耕土地面积的大小由以上几项影响因素决定，建立BP神经网络对数据进行处理预测2023年的轮耕土地面积。通过样本数据的训练，不断修正网络权值和阈值使误差函数沿负梯度方向下降，逼近期望输出。土地轮耕休种政策是从2016年实施的，所以将2016年、2017年2018年以及2023年的数据作为训练样本，建立输入端为7，输出端为1的BP神经网络，因为有一个隐层的神经网络，只要隐节点足够多，就可以以任意精度逼近一个非线性函数，所以采用含有一个隐层的三层多输入单输出的BP网络建立预测模型。选取隐层神经元个数的问题上参照以下的经验公式：
其中，n为输入层神经元个数，m为输出层神经元个数，a为[1，10]之间的常数。根据上式可以计算出神经元个数为4-13个之间，在本次实验中选择隐层神经元个数为4。利用该模型求2023年可轮耕土地面积预测值。表5为输出的数据。
由图6可知，均衡室进口压力随着喷浆速度升高而升高，而溢流室压力随着喷浆速度升高而降低。两者与喷浆速度的关系都基本符合二次函数关系，但是溢流室压力随着喷浆速度升高反而下降这一规律与传统流浆箱不同。
通过使用matlab软件对组后的数据进行运算处理最终得到2023年可轮耕土地面积的预测值为9192.5万亩[1-2]。
3 结语
通过对近15年有关国家财政收入，国家人口数量，人均粮食需求，食粮产量，耕地面积变化，天气气候等影响因素的数据进行分析，并将这些数据按年份进行排序处理，同时对这些数据进行拟合，得到拟合曲线，利用BP神经网络算法对可轮耕土地面积进行预测得到2023年的土地轮耕预测面积[3]。
表1 近15年影响可轮耕土地面积的因素的数据
表2 拟合预测值汇总
表3 BP神经网络预测数据
参考文献：
[1]于淑婷.论耕模式对土壤有机碳储量及综合增温潜势的影响[J].中国会议,2017.
[2]雷娜.土地利用变化对土壤有机碳储量的影响[A].《环境工程》2018年全国学术年会论文集（下册）[C].2018.
[3]唐海明.不同种植模式对双季稻田土壤碳及有机碳储量的影响[A].中国农学会耕作制度分会2016年学术年会论文摘要集[C].2016.
[中图分类号] D651.1
[文献标识码] A
标签：bp神经网络论文; 土地轮耕论文; 华北理工大学经济学院论文;