预测与决策教程-预测概述培训课程

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1、预测与决策教程 第1章 预测概述,第一部分 预测,课程内容,预测概述 非模型预测法 回归预测方法 确定型时间序列预测方法 随机型时间序列预测方法 马尔可夫预测方法 预测精确性与预测评价,第一部分 预测,第二部分 决策,决策概述 期望效用值理论与展望理论 单目标决策分析 多目标决策 动态决策分析 决策方法选择与评价,第二部分 决策,课程资源,教材： 李华，胡奇英主编，预测与决策教程。机械工业出版社，2012 网站：http:/ 预测概述,2008年1月3 日上午，涪陵区一处 520 米长的山体突然发生滑坡险情，当地党委、政府事先采取有效措施，成功预测到这一起地质灾害，并在险情发生前 9小时紧急疏

2、散核心区域内的群众，避免了人员伤亡。 发生滑坡的山体位于涪陵区桥南管委会天子殿居委三四组、涪陵第五中学和涪陵迎宾大道南侧。早在 20 多天前，当地村民发现该处山体出现了多条巴掌宽、数十米长的裂缝，涪陵区政府获悉情况后，立即派专人对山体进行 24 小时轮流监测。 2007年 12月 28 日，裂缝逐渐扩大。次日，当地有关部门紧急封闭了位于山体下方的迎宾大道，车辆一律改道经李渡镇、涪陵长江二桥进入涪陵城区。涪陵区政府要求附近学校师生和村民做好紧急撤离的准备。 2008年1月3 日早上 8 点多钟，滑坡险情加剧，山坡上不时有零星石块滚落下来。上午11 点左右，伴随着“轰隆隆”的巨响，大片山体突然发生

3、滑坡，约 16 万立方米的土石顺着山坡倾泻而下，将迎宾大道 30 米宽的公路阻断了一大半。,庆幸的是，就在滑坡发生前 9 个小时，涪陵区委、区政府接到滑坡监测险情报告后果断决策，启动应急预案，受到滑坡直接威胁的涪陵第五中学 562 名师生和天子殿居委三四组 109 名居民全部疏散转移到安全地带，无一人在滑坡中伤亡。 由于滑坡仍在继续，当地地质条件不稳定，可能再次发生大面积山体滑坡，1月4日，涪陵区委、区政府重新划定了滑坡危险区域，扩大了疏散转移范围，又紧急疏散了 5300 多名学校师生和村民。 其中，涪陵五中初中部和高一、高二年级的学生已暂定停课一周，只有面临高考的高三年级约 2000 名学生

4、仍留校住读。考虑到住读学生们的安全，住读生已从距滑坡地带较近的宿舍搬到了距滑坡地带约 200 米远的学校行政楼居住。 目前，地质监测专家仍在 24 小时监测滑坡动向，排险施工已准备就绪。当地有关部门正在加紧抢修和铺设临时管网，以尽快恢复天子殿地区的水、电、气供应，保证通讯畅通。交通方面，渝涪高速公路李渡出口将增设收费窗口，聚云山隧道已启用照明系统和通风排放系统，保障改道车辆通行安全。 接到涪陵区险情报告后，市政府高度重视，1月3 日，市国土房管局、市交委等部门将派有关专家赶赴现场，对滑坡险情进行分析论证，会同施工单位研究制定抢险排危方案。 （资料来源：重庆日报/2008 年/1 月/5 日/第

5、 001 版）,1.1 预测的基本概念,预测者根据有关的历史资料、数据，运用适当的理论和方法，对预测对象的未来状态进行分析、估计和推断，并对预测结果进行评价和应用的过程。,1. 预测,第一章 预测概述,资料收集与整理,预测技术 （方法）,预测理论,评价和应用,未来状态的推断,充分的资料是预测的基础。,掌握预测的一般技术与方法。,预测的结果要能够应用。,2. 预测的基本功能,基本功能：为决策系统提供制定决策所必须的未来信息。,应用举例：,产品销售：产品销售额、市场占有份额、价格变动趋势等。,生产：产品的市场需求、库存量、原材料需求量等。,人力资源规划：每类员工所需人数、人才流失状况预测等。,1.

6、2 预测的基本原理与步骤,1. 预测的基本原理,1) 系统性原理,事物的发展变化与其过去的行为总有或大或小的联系，过去的行为影响现在，也影响未来，这种现象称之为“惯性现象”。,2) 惯性原理,以系统的观点为指导，采用系统分析方法，实现预测的系统目标。 预测问题的提出；预测模型的建立（变量及其关系）；预测方法的选择；预测过程的组织和预测结果的应用,3） 类推原理,根据已知的某事物的发展变化特征，推断具有近似特征的预测对象的未来状态，就是所谓的“类推原理”。,类比物之间的相似特征越多，类比越可靠。,是从已知领域过渡到未知领域的探索，是一种重要的创造性方法。,所谓惯性原理，就是研究对象的过去和现在，

7、依据其惯性，预测其未来状态。 它是趋势外推法的理论依据。,一类,另一类,部分,整体,发达国家本硕博比例25:10:1，我国36:4.2:1（2004年）,克隆羊 克隆人,蜥蜴尾巴的再生性,军用飞机的最大飞行速度 民用飞机,某几所院校IE专业毕业生就业,开茶馆，市场调研,4）相关原理,所谓相关原理，就是研究预测对象与其相关事物间的相关性，利用相关事物的特性来推断预测对象的未来状态。,同步相关 气候变化空调销量,异步相关 工资调整物价变化,主要表现形式：因果关系,5）概率推断原理,当预测结果以较大概率出现时，认为这个结果可以成立。,降雨概率,产品推广的可信度：20% 涂仁政,山花制药有限公司总经理

8、涂仁政的信心指标-20111015西电校庆,5）概率推断原理,硕博比例问题：,4）相关原理,3）类推原理,1) 系统性原理,1. 预测的基本原理,2) 惯性原理,讨论问题：,资料来源： 全国普通高等教育事业发展统计公报（19992000），中国教育和科研计算机网。Http:/ 2010年全国教育事业发展统计公报。http:/ 1991年的数据缺陷 国外的数据？,讨论问题：,研究问题： 国内外硕博比例的比较研究 国内外研究生培养的对比分析 中美（英）研究生培养比较研究 中国研究生教育发展历史（招生）及现状分析 研究目的： 要解决什么问题？好奇？预测趋势？“研究”？ 研究方法： 散点图、趋势图（基

9、本描述） 其他？ 研究结论,2. 预测的步骤,1）确定预测目标预测对象，目的，时间等,2）收集、整理有关资料资料内容：分析与预测目标相关的因素；市场调查、资料收集与整理,3）选择预测方法各种预测方法；人、财、物的限制,4）建立预测模型主要是数学模型,6）利用模型进行预测输入数据，预测计算,7）分析预测结果如根据经验判断可信，采用。否则，寻找原因，改进预测。也可用多种预测方法验证预测结果。,5）评价预测模型从逻辑上、数学理论上进行检验。检验后方可用于预测,3. 预测的评价,标准：准确性？,NO!,预测对象的未来特性具有测不准性。,准确性与预测对象的变化与复杂程度成反向变化,随机现象可以用概率统计

10、研究，但不能消除随机性,预测活动本身也在“干扰”未来,人们的认识能力有限,从预测活动对预测结果的影响考虑，可以将预测分为三类：,n 决策者无法控制，也难以影响预测结果能否实现的预测。 气象预报,n 决策者能部分影响或控制结果是否实现 诸葛亮：三分天下,n 决策者可以完全控制预测结果能否实现的预测 如：自成功预测 自失败预测,预测结果的评价主要看其是否可信、有效,是否可信，至少要考虑如下几个方面：,1） 预测结果应该是历史与现实的合理延伸。 例：抗日战争，持久战,2） 预测应具有可检验性。 预测资料来源及真实性、预测模型的合理性、预测结果的逻辑性都可检验。无论由谁来预测，结果都应该一样。,3）可

11、信程度还与预测的时间跨度、预测对象的复杂程度、预测结果的详细程度等有关。同时与预测机构或预测者的权威性有关。,预测的有效性是指预测结果能否为决策者提供可靠的未来信息，以使决策者作出正确决策。能被决策者采用的预测是有效的预测。,现实中对预测结果的评价通常是以有效性为标准的。而有效性暗含者决策者认为预测结果是可信的，同时也暗含着决策者主观上认为预测是准确的。,预测结果的评价：可信、有效,1.1 预测的基本概念 1. 预测的概念 2. 预测的基本功能 1.2 预测的基本原理与步骤 1. 预测的基本原理（系统性原理、惯性原理、类推原理、相关原理、概率推断原理） 2. 预测的一般步骤 3. 预测的评价可

12、信、有效,本章第1、第2节内容,1.3 预测资料的收集与整理,1资料收集,数据类型： 纵向资料依时间顺序排列 横向资料某个时期或时点的多视角资料,例 观察某种树木的生长过程。 纵向：从幼苗破土到长成参天大树，再走向死亡。 横向：森林中观察幼苗、小树、大树、老树的生长特点，作为其生长时间序列。,1.3 预测资料的收集与整理,1资料收集,数据类型： 纵向资料依时间顺序排列 横向资料某个时期或时点的多视角资料,数据来源： 原始资料第一手资料，包括原始资料、组织调查得到的资料等等。 原始资料可以通过多种统计调查方式获得，主要有：普查、抽样调查、重点调查、典型调查、定期统计报表等。 第二手资料已加工整理

13、过的，如统计年鉴、报刊、杂志等的资料。,2. 数据分析与预处理,未经整理与加工的原始资料一般较为杂乱，需加工整理后才能用于预测。分析目的：真实性、完整性、准确性、可用性？,第一步，审查所收集的资料是否完整，详细程度是否合乎要求，是否合理，是否有虚假成分。,预处理的步骤：,第二步，判断是否有异常数据。,鉴别方法：图形观察法、统计滤波法（略）,表1.1 某企业2003年产品销售量（吨）,例1.1 某企业2010年的产品销售量如表1.1，其图形如图1.1 所示。,异常数据：3月份、10月份,原因？,设备故障；外销,图1.1 某企业产品月销售量,表1.2 某地区农业总产值（百万元）,例1.2,图1.2

14、 某地区连续30年的降雨量（单位：毫升）,19,20,例1.3,第三步 对有缺陷的资料进行适当加工以满足预测要求。（包括异常数据、残缺数据）,剔除法,插补法（平均值、算术平均值、几何平均值、计算方法中的插值法，等等）,KEY：针对具体问题分析，选取合适的方法。,图1.3 某大学1986年至2003年研究生招生人数,2002年,例1.4,从方法上讲，预测方法可分为定性预测方法和定量预测方法两类。,定性预测是指依靠人的观察分析能力，借助于经验和判断能力进行预测的方法。,1.4 预测方法分类,从方法上讲，预测方法可分为定性预测方法和定量预测方法两类。,定性预测是指依靠人的观察分析能力，借助于经验和判

15、断能力进行预测的方法。,定量预测主要依靠历史统计数据，在定性分析的基础上，运用数学方法构造数学模型进行预测的方法。,1.4 预测方法分类,预测方法,定性预测,定量预测,预测方法,定性预测,定量预测,预测方法,定性预测,定量预测,预测方法,定性预测,定量预测,预测方法,定性预测,定量预测,一些重要的预测技术的发展历史,一些重要的预测技术的发展历史,指数法 1878 “连续指数”对经济前景预测,统计图示法 1888 彩色条形图，市场、行情报告,时间序列预测法 1915 剔除长期趋势，求得循环变动指数,领先指标法 1937 经时序分析，把经济指标分为领先指标、同步指标、滞后指标等,专家判断法 40年代 美国兰德公司 Delph法,经济计量模型法 1939,博克思詹金斯法 1970,组合预测法 1979,灰色系统预测法 1982,神经网络技术预测法 1987,1.3 资料收集与整理 1. 资料收集 （数据内容、数据来源） 2. 资料分析与预处理 1.4 预测方法分类 * 一些重要的预测技术的发展历史,本章第3、第4节内容,复习与思考问题,预测是指什么？举例说明预测的作用。 预测有哪些基本原理？ 预测的一般步骤。 为什么要对收集的资料进行分析和预处理？如何鉴别异常数据？对异常数据应如何处理？ 5. 如何评价预测结果的可信、有效性？ 6. 影响预测方法选择的因素有哪些？,7