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1、第十一章 时间序列预测法 1、 定量预测方法: 定量预测对所占有的资料和数据主要采用数学统计分析方法,因 此定量预测又叫做统计预测。 定量预测法要求有充分的关于预测目标的历史资料,并且在保证 对预测目标有明显影响作用的各种因素、特征值保持相对稳定的前提 下,获得比较满意的预测结果。 2、 定量分析的种类: 时间序列预测法 因果关系预测法 3、 时间序列预测法: 1、 时间序列各数据之间的时间间隔应保持一致。 2、 时间序列反映的是某一类经济现象随时间而发展变化,但这种 变化是由众多因素共同作用的结果,不同因素的作用不同,形 成的结果相应也不同,形成的时间数列呈现出来的变动趋势也 不可能完全一致
2、,通常情况下,时间数列变动一般可以分解为 几种形式: 长期趋势变动 季节趋势变动 循环变动 不规则变动 4、 平均预测法: 1、 简单算术平均法 2、 加权算术平均法 3、 增长量平均法 4、 发展速度平均法(几何平均法) 5、 移动平均法 1、 简单算术平均法 某百货公司一柜台2003年下半年的销售额分别为18、17、19、20、 17、19万元,试预测2004年一月分该柜台的销售额。 月份789101112 预测值 销售额 181719201719 Y=(18+17+19+20+17+19)/6=18.33(万元) Y=(20+17+19)/3=18.667(万元) 结论: (1) 观察期
3、不同,预测值不同;时间序列数据变化小,观 察期可以短些,时间序列数据变化大,观察期应长 些。 (2) 此法简便、灵活迅速、花费少。一般适用于短期或近 期预测。当对预测值的精度要求不高,且预测时间较 短时,常常使用此法。 (3) 当时间序列有较大或较少的不均衡数据时,用简单算 术平均数代替预测值,其代表性会受到影响。 2、 加权算术平均法:(见P197) 权数的确定: (1) 此法的关键是确定权数,权数的确定是个人经验的 判断。一般而言,离预测期越近的数据对预测值影 响越大,应确定较大的权数;离预测期越远的数 据,对预测值的影响越小,应确定较小的权数。 (2) 当时间序列数据变动幅度较大时,可由
4、远及近选取 等比数列作为权数。 (3) 当时间序列数据变动幅度较小时,可由远及近选取 等差数列作为权数。 结论: (1) 简单算术平均法将时间序列各数据对预测值的影响视为 相同,对于较稳定的时间序列,其预测值较准确。 (2) 加权算术平均法把观察期内的各数据予以不同程度的重 视,考虑了预测目标随时间变化呈现出的长期发展趋 势。因此,当时间序列各数据呈现长期发展趋势或历史 数据随时间变化有周期性规律时,“加权平均”优于“简 单平均”。 (3) 权数不能相等,如果权数相等就是“简单平均”了。 3、 增长量平均法 适用范围:观察期数列呈稳步增长,预测结果较好;观察期数列增长 极不稳定,预测结果稍差;
5、观察期数列其中一个下跌,不宜用此法。 通常预测值比实际值偏高。 案例P198 某企业近几年产品销售利润表 年份年销售利润逐期增长量趋势值 1995410- 199647060475.83 199753565541.67 199860065607.50 199967070673.33 200073565739.17 200180570805.00 2002 ? 4、 几何平均法P199 案例 某旅行社近几年接待游客人数资料 年份游客人数Y 环比发展速度G 趋势值 19954820 19965400112.035396 19976030111.676041 19986750111.946763 1
6、9997570112.157571 20008480112.028476 20019490111.919488 总结: 几何平均法比增长量平均法计算更复杂,但准确率更高,尤其适 合中长期预测。 5、 移动平均法P193194 案例 某市19922001的人均粮食需求量资料 年份 粮食需求量 N=3误差N=5误差 1992206 1993214 1994208209.33 1995220214.00 1996230219.33 215.6 1997212220.67 216.8 1998202214.67 214.4 1999210208.00 214.8 2000218210.00 214.4
7、 2001206211.33 209.6 总结: (1) N取值不同,预测值也不同。 (2) 如果时间序列观察值越多,则时间序列具有较明显 的长期变动趋势,N的取值应大些。 (3) 如果时间序列各个观察值具有周期性波动,可将时 间序列的循环周期作为N的取值。 (4) 在实际的预测中,考虑到预测精度,需要对不同值 的N所得的预测值进行误差分析,选取误差最小的N 的移动平均数作为最终预测值。 (5) 误差计算采用标准差公式计算,即P72。 作业: 某自行车厂2006年1月12月自行车销售量分别为:(如下 表)。单位:万辆 月 份 123456789101112 销 售 量 6050.45549.6
8、7576.9726854.54443.847 试用5种平均法分别算出2007年一月的预测值。 指数平滑法 指数平滑预测法通过对预测目标历史统计序列的逐层的平滑计 算,消除随机因素造成的影响,找出预测目标的基本变化趋势,并以 此预测未来的方法。 【补充阅读资料11-】 为了改进移动平均法的缺点,1959年美国学者布朗,在库存管 理的统计预测一书中提出了指数平滑法。指数平滑法是生产 预测中常用的一种方法。也用于中短期经济发展趋势预测,所有 预测方法中,指数平滑是用得最多的一种。简单的全期平均法是 对时间数列的过去数据一个不漏地全部加以同等利用;移动平均 法则不考虑较远期的数据,并在加权移动平均法中
9、给予近期资料 更大的权重;而指数平滑法则兼容了全期平均和移动平均所长, 不舍弃过去的数据,但是仅给予逐渐减弱的影响程度,即随着数 据的远离,赋予逐渐收敛为零的权数。 也就是说指数平滑法是在移动平均法基础上发展起来的一种 时间序列分析预测法,它是通过计算指数平滑值,配合一定的时 间序列预测模型对现象的未来进行预测。其原理是任一期的指数 平滑值都是本期实际观察值与前一期指数平滑值的加权平均。 1、 用于平稳的、短期预测。 2、 指数平滑法与移动平均法相类似,但比移动平均法预测效 果要好。 某发电厂发电量及一次指数平滑预测值计算表 周数期数t生产量yta=0.2a=0.5 11128130130 2
10、2132129.6129 33130130.08130.08 44129130.064130.04 55130129.8512129.532 66134129.811129.9256 77128130.7048131.9405 88136130.1638129.3524 99135131.3311133.0819 1010134132.0648133.1655 1111130132.4519133.0324 1212135131.9615131.2259 1313133132.5692133.4807 1414137132.6554132.7846 1515135133.5243134.827
11、7 1616130133.4194134.2621 1717134133.0555131.9097 1818136133.2444133.5278 1919135133.7955134.6222 2020137134.0364134.3978 2121 ? 平滑系数a的选择: 1、 当时间序列呈现稳定的水平趋势时,a应取较小值, 如0.1-0.3; 2、 当时间序列呈现较大的波动趋势时,a应取中值,如 0.3-0.5; 3、 当时间序列波动呈明显的上升或下降的斜坡趋势时, a应取值交大啊些,如0.6-0.9。 y1的确定: 1、可以第一期实际值作为初始预测值。 2、可以前三期实际值的平均数作为
12、初始预测值。 11.3.2 二次指数平滑法 一次指数平滑法只适用于时间序列有一定波动但没有明显的长期 递增或递减的短期预测,若进行中长期预测,则会造成显著的时 间滞后,产生较大的预测误差。为弥补这一缺陷,可采用二次指 数平滑法。 作业:P210技能题1、 西部某地区19931999年的棉花产量如下: 年份1993199419951996199719981999 棉花产量 (万吨) 161172166175181178192 试用指数平滑法预测2000年的棉花产量(分别取a=0.3和a=0.6进行 预测,以第一期水平为初始值) 趋势延伸法 趋势延伸法是对拥有长期趋势变动的时间数列进行预测,利用
13、预测目标过去和现在资料,找出预测目标随时间变化呈现出长期发 展变化的规律,从而推断出市场未来的发展变化趋势。 趋势延伸法将预测随时间变化规律用函数的形式加以量化, 通过函数的对应关系实现预测目的。 趋势延伸法:直线趋势延伸、曲线趋势延伸、指数趋势延伸 一、直线趋势延伸法: 直线趋势延伸法就是假定预测目标随时间变化的规律近似为一条直 线。通过拟合直线方程描述直线的上升或下降趋势来确定预测值。 Yc=a+bt 1、 要求掌握公式中各字母所代表的含义。 2、 要求yc预测值,必须先求a、b、t(公式见P204 11.20或 11.21) 3、 此法适合长期预测,时间序列表现为年份,不会是周数或月 份
14、。 4、 适合于历史资料表现为直线上升或直线下降的数列。 5、 制表 某企业19901999年的商品销售额资料 年份商品销 售 一般顺序排序t简化顺序排序tyc tT2tyTT2Ty 19907117-981-63 1991122424-749-84 1992173951-525-85 19932041680-39-60 199423525115-11-23 1995266361561126 1996297492033987 199732864256525160 199835981315749245 19994010100400981360 214553851607 330563 2000 1
15、1 11 2001 12 13 2002 13 15 练习: 某粮库历年收购的粮食入库量如下: 年份199319941995199619971998 入库量(百 万吨) 9.512.514161821 试用直线趋势预测法预测2001年粮食入库量。 曲线趋势延伸法 二次曲线延伸方程:yc=a+bt+ct2 案例P206 建议用简化排序法 a、b、c计算公式P206 某煤矿1991年至1999年原煤产量表 年份产量y序号tT2T4tyT2y 1991158-416256-6322528 1992171-3981-5131539 1993187-2416-374748 1994206-111-206206 1995228- 1996253111253253 199728124165621052 199831239819362808 199934641625613845536 合计2142 60708141014670 作业:P210【技能题2、3】 某国历年进出口总额如下: 年份1994199519961997199819992000 总额 (百万 美金) 32354027576963 用曲线延伸法预测2002的进出口总额。 季节指数预测法(P208) 某地区棉衣毛衣皮衣19982001各季销售额 季度各季销售额(万元) 季均销售额季节比率f 预测 1998199920002