关键词:
时间序列分析
肺结核监测
模型比较
预测
摘要:
本研究通过评估季节性自回归差分移动平均模型(Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average,SARIMA)与长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络在预测中国肺结核发病的效能差异,为传染病预警系统构建提供模型选择依据。基于2011—2023年全国肺结核监测数据,通过划分训练集与测试集,分别构建SARIMA模型和LSTM神经网络模型,采用绝对百分比误差(Absolute Percentage Error,APE)、平均绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)和均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)等指标来评价外推预测精度,最后用上述最优参数模型来进行预测分析。结果显示,SARIMA最优模型(1,1,0)(1,1,0)_(12)在预测后期APE较LSTM高,SARIMA模型和LSTM神经网络模型的MAPE分别为11.26%和9.45%,RMSE分别为9791.58和8337.80。结果表明,SARIMA模型和LSTM神经网络模型均能对中国肺结核发病情况进行较好的预测,LSTM神经网络模型在捕捉非线性时序特征方面具有显著优势,尤其适用于中长期预测场景。