趙 輝,成立芹
(中國(guó)民航大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,天津 300300)
企業(yè)人力資源結(jié)構(gòu)取決于企業(yè)總產(chǎn)值、經(jīng)濟(jì)效益、員工總?cè)藬?shù)等因素,企業(yè)人力資源結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)明顯具有非線性的特點(diǎn)。對(duì)企業(yè)人力資源結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)常用的方法有回歸分析法、指數(shù)平滑法、成長(zhǎng)曲線法、外推法等[1]。這些方法所共有的特性就是需要寫(xiě)出常規(guī)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型,并且需要人工確定一些參數(shù)。因此,預(yù)測(cè)難度較大,精度也不能保障。支持向量機(jī)(Support Vector Machine,SVM)理論是預(yù)測(cè)領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù),在解決回歸分類(lèi)和回歸問(wèn)題方面都表現(xiàn)出優(yōu)良的性能[2],在預(yù)測(cè)領(lǐng)域最常用到的是V-SVM[2]。V-SVM中懲罰系數(shù)C,不敏感系數(shù)v,核函數(shù)參數(shù)σ的選擇,對(duì)SVM的效果具有顯著的影響,對(duì)這些參數(shù)的選擇還主要依靠經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)對(duì)比、大范圍搜索或者利用軟件包提供的交互檢驗(yàn)功能進(jìn)行尋優(yōu)[3,4]。遺遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)是一種模擬生物進(jìn)化理論的全局搜索策略,具有搜索效率高、魯棒性強(qiáng)大特點(diǎn),能很好地克服神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的缺陷[5]。
本文采用遺傳算法對(duì)v-SVM進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,構(gòu)造了GA-SVM預(yù)測(cè)模型對(duì)企業(yè)人力資源結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè),并采用某公司的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行了檢驗(yàn),表明了模型的正確性和較高的預(yù)測(cè)精度。
對(duì)于給定的訓(xùn)練集其中T={(x1,y1),…,(xi,yi)}∈(X×Y)l,其中xi∈X=Rn,yi∈Y=R 按照(1)式進(jìn)行回歸預(yù)測(cè)。
式中K(xi,x)為滿足Mercer條件的核函數(shù)。本文采用高斯核
參數(shù) αi*,αi,b*采用 v-SVM 方法來(lái)進(jìn)行求解,
參數(shù)C體現(xiàn)了模型復(fù)雜性與允許出現(xiàn)的擬合誤差的關(guān)系,是對(duì)經(jīng)驗(yàn)分享和置信范圍如何匹配的一個(gè)裁決[6]。
參數(shù)v控制了函數(shù)中不敏感區(qū)域的寬度。v取值過(guò)小,則不存在能夠正確預(yù)測(cè)的函數(shù);v取值過(guò)大,支持向量個(gè)數(shù)會(huì)減少,回歸曲線呈現(xiàn)平坦性,造成回歸預(yù)測(cè)性能劣化[7]。
核函數(shù)參數(shù)σ在某種程度上反映支持向量之間的聯(lián)系情況,σ太大或者太小都會(huì)使得預(yù)測(cè)誤差增大[3]。
遺傳算法模擬自然界的優(yōu)勝劣汰的過(guò)程,采用種群進(jìn)化的方式逐步淘汰劣解,逼近問(wèn)題的最優(yōu)解。本文中,主要采用遺傳算法對(duì)v-SVM的參數(shù)C,v,σ進(jìn)行優(yōu)化,其主要步驟為:
(1)確定變量取值范圍
參數(shù)C,v,σ的取值范圍可以參考文獻(xiàn)[2,6]進(jìn)行確定。
(2)種群初始化
將C,v,σ映射到GA染色體串,即一條染色體的結(jié)構(gòu)為{C,v,σ}。 令 Ri(t)為第 t代的第 i個(gè)染色體,則 Ri(t)=(ri1(t),ri2(t),ri3(t))。初始種群中個(gè)體rij(t)的設(shè)計(jì)變量取其上下邊界內(nèi)的隨機(jī)分布的浮點(diǎn)數(shù),隨機(jī)生成初始種群。
(3)適應(yīng)度函數(shù)
對(duì)于給定染色體Ri(t),其適應(yīng)度函數(shù)計(jì)算公式為:
其中:yi為樣本真實(shí)值, y^i為 v-SVM 預(yù)測(cè)值,Ymax為 Ri(t)所在時(shí)代中Yi的最大值。
(4)交叉操作
對(duì)于兩條染色體,隨機(jī)選取染色體上一位,進(jìn)行兩兩互換交叉操作,染色體的選擇概率為(t))。
(5)變異操作
在染色體上隨機(jī)選取一位,在其取值范圍內(nèi)隨機(jī)取值進(jìn)行變異操作,該操作有利于增加種群多樣性,跳出局部最優(yōu)值。
(6)選擇策略
采用貪婪選擇[5]的方法進(jìn)行染色體選擇。
計(jì)算連續(xù)五代染色體的平均適應(yīng)度差值,如果最大差值小于差值下限或者進(jìn)化世代數(shù)達(dá)到最大值,則停機(jī),將種群中最優(yōu)解作為結(jié)果輸出,繼續(xù)循環(huán)。
GA-SVM算法流程如圖1所示。
采用中國(guó)船舶重工集團(tuán)人力資源數(shù)據(jù),利用GA-SVM模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。將企業(yè)人力資源劃分為管理人員和科技人員兩大部分。選取與人力資源結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系的四個(gè)因素作為輸入的X值,即企業(yè)總產(chǎn)值、經(jīng)濟(jì)效益、職工總?cè)藬?shù)、離職人員比重,將管理人員和科技人員比重作為輸出值Y。采用企業(yè)1988~1999年的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集合,對(duì)支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練,利用訓(xùn)練好的模型對(duì)2000~2003年的數(shù)據(jù) (如表 1所示)進(jìn)行預(yù)測(cè)。本模型預(yù)測(cè)結(jié)果與采用文獻(xiàn)[8]的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法(Neural Network,NN)的預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比如表2所示。
表1 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司2000-2003年有關(guān)數(shù)據(jù)
表2 預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比
通過(guò)表2的對(duì)比數(shù)據(jù),可以看出,本文模型對(duì)歷年人力資源結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)精度較[8]的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)精度有不同程度的提高。
針對(duì)人力資源結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)問(wèn)題,構(gòu)造了GA-SVM數(shù)學(xué)模型。采用本模型對(duì)中船重工集團(tuán)人力資源結(jié)構(gòu)的真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行了模型檢驗(yàn),并于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,表明了本模型對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)精度有不同程度的提高,為企業(yè)人力資源結(jié)構(gòu)決策提供了一種新方法。
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