本研究采用伦敦金银市场协会（LBMA）提供的黄金现货价格数据，以及纳斯达克（NASDAQ）的比特币交易数据，时间跨度为近五年（约1800个交易日）。数据预处理环节包含：

1. 缺失值处理：采用三次样条插值法填充少量缺失的开盘价、收盘价，确保时序连续性；
2. 日期标准化：统一不同数据源的日期格式，生成包含年/月/日/小时的时间戳特征；
3. 特征衍生：计算每日收益率（收盘价/开盘价-1）、波动率（过去7日收益率的标准差）等动态指标。
   关键代码（数据加载与清洗）

# 读取黄金数据（AI提示词：加载CSV格式的黄金价格数据，指定日期列为索引）
gold_data = pd.read_csv('gold_price.csv', parse_dates=['date'], index_col='date')
# 比特币数据清洗（AI提示词：删除比特币数据中收盘价为0的异常行）
btc_data = btc_data[btc_data['close'] > 0]
# 合并特征（AI提示词：将黄金与比特币的收益率特征横向拼接）
merged_data = pd.concat([gold_return, btc_return], axis=1)

二、LSTM模型构建与动态训练策略

（一）模型架构与原理

长短期记忆网络（LSTM）是递归神经网络（RNN）的改进版本，通过引入“遗忘门”“输入门”“输出门”结构，有效解决了传统RNN的梯度消失问题，尤其适用于捕捉长序列中的时序依赖关系。在金融领域，LSTM可通过学习历史价格序列的时空特征，实现对未来价格的非线性映射。

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（二）训练集动态划分策略

为适应金融市场的时变特性，本研究采用滚动训练窗口策略：

• 初始训练：以2016年9月11日为起点，取前100个交易日的价格序列（含开盘价、收盘价、成交量等6个特征）作为初始训练集；
• 迭代更新：在第300天、600天、1000天等时间节点，分别将训练窗口扩展至300天、600天、1000天，利用最新历史数据重新训练模型参数；
• 预测步长：每次训练后预测未来30天的价格走势，滚动生成预测序列。
  关键代码（LSTM模型定义）

基于Python-ARMA-LSTM的某城市蔬菜包发放量预测及时空协同调配策略

在公共卫生应急管理领域，生活物资的精准调配是保障民生与控制疫情传播的关键环节。本文基于拓端数据团队为某城市应急管理部门提供的咨询项目成果改编，聚焦疫情期间蔬菜包的需求预测与投放策略，探索如何利用数据科学技术提升大规模封控场景下的资源管理效率。
疫情期间，某城市面临数百万居家隔离人群的生活物资保障压力，传统人工调配模式暴露出响应滞后、供需错配等问题。通过分析近两个月的蔬菜包发放数据，结合区域人口规模、交通网络等多维信息，研究团队构建了融合经典时序模型与深度学习的预测框架，旨在为应急管理部门提供科学的投放量预测与点位优化方案。

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一、研究场景与数据基础

（一）应急管理中的核心挑战

大规模疫情封控期间，生活物资需求呈现显著的时空波动性：不同区域因人口密度、老龄化程度差异导致需求结构不同，交通管制措施进一步影响配送时效。蔬菜包作为标准化保障物资，其投放量需兼顾实时需求预测与供应链承载能力，避免出现库存积压或供应缺口，降低因物资采购引发的疫情传播风险。

# 读取原始数据（AI提示词：加载CSV格式的区域物资发放数据，指定日期列为索引） 
supply_data = pd.read_csv('vegetable_pack.csv', parse_dates=['date'], index_col='date') 
# 剔除异常值（AI提示词：删除单日发放量为0的记录） 
clean_data = supply_data[supply_data['delivery'] > 0] 
# 生成滚动7日均值特征（AI提示词：计算各区域蔬菜包发放量的周平均趋势） 
clean_data['rolling_mean'] = clean_data.groupby('district')['delivery'].transform(lambda x: x.rolling(7).mean()) 

二、时序预测模型构建与对比

（一）传统时序模型：ARMA的应用

自回归滑动平均模型（ARMA）通过将非平稳序列转化为平稳序列，捕捉数据中的自相关与移动平均特征。模型公式可表示为：
[ y_t = \phi_1 y_{t-1} + \dots + \phi_p y_{t-p} + \epsilon_t + \theta_1 \epsilon_{t-1} + \dots + \theta_q \epsilon_{t-q} ]
其中，( y_t )为平稳化后的蔬菜包发放量，( \phi )与( \theta )为模型参数，( \epsilon_t )为白噪声项。

长短时记忆网络（LSTM）通过门控机制处理长序列依赖问题，适用于捕捉疫情期间需求的非线性波动。模型输入包含历史14天的发放量、当日新增感染人数、区域人口密度等特征，经两层LSTM层提取时序特征后，通过全连接层输出预测值。
模型训练代码（AI提示词：构建LSTM网络预测区域物资需求）

# 数据归一化（AI提示词：对输入特征进行Min-Max标准化） 
scaler = MinMaxScaler() 
train_scaled = scaler.fit_transform(train_data) 
# 构建时序样本（AI提示词：生成包含前14天数据的输入样本） 
def create_sequences(data, window_size): 
X, y = [], [] 
for i in range(window_size, len(data)): 
X.append(data[i-window_size:i, :]) 
y.append(data[i, 0]) 
return np.array(X), np.array(y) 
X_train, y_train = create_sequences(train_scaled, 14) 
# 定义LSTM模型（AI提示词：两层LSTM层，每层32个神经元， dropout率0.1） 
model = Sequential() 
model.add(LSTM(32, return_sequences=True, input_shape=(X_train.shape[1], X_train.shape[2]))) 
model.add(Dropout(0.1)) 
model.add(LSTM(32, return_sequences=False)) 
model.add(Dense(1)) 
model.compile(optimizer='adam', loss='mse') 

三、预测结果与应用分析

（一）模型性能对比

通过均方误差（MSE）与平均绝对误差（MAE）评估，LSTM模型在多数区域的预测精度显著优于ARMA模型（见表1）。例如，朝阳区的LSTM预测值与真实值偏差为2.398吨，而ARMA偏差达2.859吨；长春新区的LSTM误差为84.5387吨，较ARMA降低63.3%。

区域名称	真实值	LSTM预测值	ARMA预测值	LSTM误差率	ARMA误差率
朝阳区	29	31.40	26.14	8.28%	10.38%
南关区	46.28	36.33	45.11	21.50%	2.53%
宽城区	349.79	269.54	207.34	22.94%	40.73%

表1 不同模型在典型区域的预测误差对比

（二）可视化趋势分析

从各区域的预测曲线看（图1、图2），LSTM模型对需求峰值的捕捉更为精准。例如，绿园区在4月中旬出现的单日发放量激增（超600吨），LSTM提前3天预测到趋势转折，而ARMA模型未能识别该突变点。经开区在封控后期因企业复工导致需求波动，LSTM通过学习交通网络恢复数据，预测误差较ARMA降低35%。

在此案例中，使用ARMA模型与 LSTM 模型对长春市各区蔬菜包接收量进行预测，其可视化图形如下：

图1 ARMA模型各区蔬菜包接收量预测

图2 LSTM模型各区蔬菜包接收量预测

四、资源调配策略与创新点

（一）动态投放模型集成

研究团队将LSTM预测结果与交通网络分析结合，构建“需求预测-路径优化”一体化模型：

1. 需求分层：根据预测结果将区域分为“高需求”（日发放量>200吨）、“中需求”（50-200吨）、“低需求”（<50吨）三类；
2. 点位优化：对高需求区域，采用重心法新增临时投放点，确保3公里服务半径全覆盖；对低需求区域，合并相邻点位以降低配送成本；
3. 时效约束：利用Dijkstra算法计算实时配送路径，确保高优先级区域物资4小时内送达。

（二）数据驱动的应急响应机制

通过建立“监测-预测-调度”闭环流程，应急管理部门可实现：

• 提前预警：当LSTM预测误差连续3天超过20%时，自动触发数据核查流程，排查是否存在新增封控小区未录入系统；
• 弹性调度：根据每日新增感染人数动态调整预测模型权重，例如疫情爆发期提高感染人数特征的影响因子至0.4（常规状态为0.2）；
• 效果评估：通过对比实际发放量与预测值，每周生成各区域的需求满足度报告，指导供应链产能调整。
  创新点总结：

1. 多模型融合架构：结合ARMA的线性趋势捕捉能力与LSTM的非线性特征学习能力，提升复杂场景下的预测鲁棒性；
2. 时空联合建模：将人口分布、交通状态等空间数据与时间序列数据耦合，突破传统时序模型的单一维度限制；
3. 动态权重机制：根据疫情发展阶段自动调整模型输入特征的重要性，增强应急响应的灵活性。

五、结论与实践延伸

本文以疫情期间蔬菜包发放为切入点，构建了数据驱动的生活物资需求预测与资源调配框架。通过实际应用验证，LSTM模型在捕捉需求突变、提升预测精度方面表现优于传统时序模型，结合空间分析的一体化方案可将物资配送效率提升25%，库存周转率提高18%。
未来研究可进一步探索：

• 多物资协同预测：扩展至肉类、药品等多品类物资，构建品类关联需求模型；
• 边缘计算应用：将轻量化预测模型部署至社区级终端，实现需求数据的实时上传与本地化预测；
• 强化学习优化：通过构建“预测-调度-反馈”的强化学习环境，自动生成动态资源调配策略。

Python-LDA-LSTM的知乎综艺节目评论情感分析及时序预测

在互联网内容生态中，综艺节目作为大众文化的重要载体，其舆情走向直接反映公众审美趋势与社会情绪变迁。本文基于拓端数据团队为某视频平台提供的咨询项目成果改编，以知乎用户评论为研究对象，构建从数据采集、文本挖掘到趋势预测的全流程舆情分析框架，旨在为内容制作方提供用户反馈洞察与传播策略优化路径。
当下，网络舆情监测正面临多重挑战：社交平台的私密传播特性（如社群聊天）导致数据采集盲区，青少年群体的非理性表达与“信息茧房”现象加剧语义解析难度，短视频与直播的实时性传播更使传统监测手段捉襟见肘。针对这些问题，本研究通过多平台数据融合、自然语言处理（NLP）技术创新与时序模型预测，探索综艺节目舆情的深层规律。

一、舆情分析场景与数据体系构建

（一）传播环境中的核心挑战

综艺节目舆情呈现三大特征：

1. 传播碎片化：用户评论分布于知乎、微博、抖音等多平台，且包含文本、表情包、短视频片段等多模态数据；
2. 情感复杂性：网民常使用谐音梗（如“绝绝子”）、隐喻表达（如“懂得都懂”），传统关键词匹配难以准确捕捉真实态度；
3. 时效敏感性：热点话题的生命周期从小时级（如嘉宾突发新闻）到周级（如节目口碑发酵）不等，需实时响应。

（二）多维度数据采集策略

研究团队采集某综艺节目的知乎评论数据（共5.2万条），时间跨度覆盖播出全周期（3个月），数据字段包含：

• 基础信息：评论发布时间、用户ID、点赞数、回复数；
• 文本内容：主评论及嵌套回复，含表情符号与网络用语；
• 用户画像：通过公开资料提取的用户年龄区间、关注领域标签。
  数据采集代码（AI提示词：使用Python爬虫获取知乎指定话题下的评论数据）

# 模拟浏览器请求（AI提示词：设置请求头信息以绕过反爬机制） 
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/91.0.4472.124 Safari/537.36'} 
# 分页抓取评论（AI提示词：通过循环遍历页码参数获取全量数据） 
def crawl_zhihu_comments(topic_id, page_num): 
url = f'https://www.zhihu.com/api/v4/topics/{topic_id}/comments?page={page_num}' 
response = requests.get(url, headers=headers) 
return json.loads(response.text)['data'] 

二、文本数据清洗与深度挖掘

（一）非结构化数据预处理

针对网络文本的特殊性，采用三级清洗策略：

1. 噪声过滤：删除重复评论、广告链接、纯表情内容；
2. 语义归一化：将“绝绝子”“yyds”等网络用语映射至标准情感词典，如“yyds”→“非常好”；
3. 停用词处理：剔除“的”“了”等无实际意义词汇，以及“节目组”“嘉宾”等通用高频词。
   文本清洗代码（AI提示词：使用正则表达式去除非中文字符）

# 定义清洗函数（AI提示词：保留中文、数字及常见标点符号） 
def clean_text(text): 
pattern = re.compile(r'[^\u4e00-\u9fa50-9，。！？]') 
cleaned = re.sub(pattern, '', text) 
return jieba.lcut(cleaned) # 分词处理 

（二）主题建模与情感分析

1. LDA主题模型：通过无监督学习将评论划分为4大主题（见表1），其中“嘉宾表现”主题占比32%，关键词包含“演技”“互动”“人设”；“节目形式”主题占比25%，聚焦“环节设计”“剪辑节奏”等内容。

# 构建LDA模型（AI提示词：设置主题数为4，迭代次数50） 
tfidf = TfidfVectorizer(max_features=5000) 
X = tfidf.fit_transform(cleaned_docs) 
lda = LatentDirichletAllocation(n_components=4, learning_method='batch', max_iter=50) 
lda.fit(X) 

1. 情感倾向分析：调用百度智能云API对每条评论生成正向情感评分（范围0-1），例如“这期游戏环节太无聊了”评分为0.21，“嘉宾互动超有梗”评分为0.89。通过滑动平均处理（窗口大小13天），得到平滑后的情感趋势序列。
   表1 LDA主题模型关键词分布

主题编号	高频关键词	典型评论案例
1	嘉宾、演技、互动、人设	“常驻嘉宾的化学反应是最大看点！”
2	环节、剪辑、节奏、创新	“后半段剪辑太混乱，完全跟不上节奏”
3	内容、价值、社会、共鸣	“讨论职场话题那期真的戳中打工人心声”
4	广告、植入、频繁、出戏	“赞助商口播太多，严重影响观看体验”

三、时序预测与舆情波动解析

（一）季节性模型：Holt-Winters的应用

观察情感得分序列发现，每周五（节目更新日）前后存在显著波动，呈现周期性特征。Holt-Winters模型通过分解趋势项（T）、季节项（S）、随机项（I），拟合公式为：
[ y_t = T_t + S_t + I_t ]
模型预测显示，节目播出中期（第6周）情感得分将出现15%-20%的回落，与实际监测到的“创新点不足”舆情一致。

（二）深度学习模型：LSTM的趋势捕捉

构建单层LSTM网络（10个神经元，记忆窗口14天），输入包含历史情感得分、主题分布占比等特征。模型输出显示，收官阶段情感得分呈持续小幅下降趋势，结合文本分析发现，观众对“嘉宾离别环节过度煽情”“决赛结果缺乏悬念”等问题的负面评价集中爆发。
LSTM预测代码（AI提示词：训练情感得分时间序列预测模型）

# 数据归一化（AI提示词：将情感得分缩放到0-1区间） 
scaler = MinMaxScaler() 
scaled_data = scaler.fit_transform(emotion_scores.reshape(-1, 1)) 
# 生成时序样本（AI提示词：创建输入序列与标签） 
X, y = [], [] 
for i in range(14, len(scaled_data)): 
X.append(scaled_data[i-14:i, 0]) 
y.append(scaled_data[i, 0]) 
# 模型训练（AI提示词：设置200轮训练周期，批量大小32） 
model = Sequential([ 
LSTM(10, input_shape=(14, 1)), 
Dense(1) 
]) 
model.fit(np.array(X), np.array(y), epochs=200, batch_size=32) 

（三）关键舆情节点分析

1. 首播波动期（第1-3周） ：正负评价激烈交锋，“剪辑风格”与“嘉宾阵容”成为主要争议点，情感得分标准差达0.32；
2. 口碑稳定期（第4-8周） ：“社会议题探讨”主题的正面评论占比提升至45%，情感得分稳定在0.65-0.78区间；
3. 收官衰退期（第9-12周） ：“节目同质化”“结局仓促”等负面反馈集中涌现，7月29日-8月2日情感得分周环比下降28%，对应常驻嘉宾因言论争议引发的舆情危机。

四、洞察落地与策略建议

（一）内容优化方向

• 嘉宾组合动态调整：针对“人设固化”问题，引入飞行嘉宾制造新鲜感，如邀请跨行业意见领袖参与特定主题讨论；
• 叙事结构创新：在中期节目中增加“观众共创环节”，通过实时投票决定游戏规则，提升用户参与感；
• 广告植入场景化：将品牌元素融入剧情设计（如嘉宾使用产品完成任务），降低硬广对观看体验的冲击。

（二）舆情管理机制

1. 实时预警系统：设置情感得分阈值（如单日跌幅超15%），触发自动预警并生成热点词云，辅助运营团队快速定位问题；
2. 危机响应模板：针对嘉宾争议、内容合规等典型风险，预制回应话术库与传播矩阵联动方案；
3. 用户分层运营：对高活跃度负面评论用户（如累计差评超5条），通过个性化推荐引导至正向内容，缓解“回声室效应”。
   创新点总结：
4. 多模态特征融合：将文本情感得分与主题分布、用户画像数据结合，提升时序预测的解释力；
5. 动态阈值预警：基于历史数据自动计算舆情波动的合理区间，减少人工监控成本；
6. 反向口碑运营：通过LSTM模型预测潜在负面趋势，提前部署内容调整与公关预案。

五、结论与技术延伸

本文以综艺节目为切入点，展示了如何通过社交评论数据挖掘公众对文化产品的认知与情感变迁。研究发现，LSTM模型在捕捉长周期舆情趋势方面优于传统时序模型，而LDA主题分析可有效揭示用户关注的深层需求。实际应用中，该框架已帮助某平台将综艺节目舆情响应速度提升40%，负面话题发酵时长缩短55%。
未来可进一步探索：

• 跨平台数据融合：整合短视频弹幕、直播打赏数据，构建更立体的用户注意力图谱；
• 生成式AI应用：利用GPT模型自动生成舆情分析报告，并模拟不同应对策略的传播效果；
• 伦理风险防控：开发针对青少年用户的情绪化表达识别模型，减少极端言论的扩散风险。

 关于分析师

在此对Jingwen Luo对本文所作的贡献表示诚挚感谢，她在西安电子科技大学完成了数学与应用数学专业的学习，专注于时间序列预测和非线性规划领域。擅长 R 语言、C 语言和 Matlab，研究方向包括黄金和比特币价格预测。

在此对Yuying Liu对本文所作的贡献表示诚挚感谢，她在北京师范大学完成了统计学专业的学习，专注于数据采集、数据分析和机器学习领域。擅长 R 语言、Python 和 Eviews。

在此对Yiyuan Jiang对本文所作的贡献表示诚挚感谢，她在上海理工大学完成了计算机技术专业的学习，专注于深度学习、数据处理等领域。擅长 Python。