（管理科学与工程专业论文）基于支持向量机的区域物流需求预测研究.pdf

武汉科技大学硕士学位论文 第1 页 摘要 在国家提出振兴物流产业政策的背景下，区域物流需求量势必将快速增长。各区域正 借此契机，积极制定区域物流系统规划，建设区域物流系统。而区域物流需求预测是区域 物流系统规划中的重要环节，为制定区域物流发展政策、确定物流基础设施建设规模、分 析物流市场态势提供必要的基础依据。故物流需求预测是区域政府、物流企业十分关切的 问题。本文研究了区域物流需求预测的指标、物流需求预测模型的选择，并建立了预测模 型，同时对湖北省区域物流需求预测进行了实证研究。主要内容如下： 首先，阐述了区域物流和物流需求的内涵和特点，总结归纳了物流需求的影响因素。 然后，对比欧美等学者研究物流需求预测时选用的指标，根据我国物流统计的具体情 况，选取了适合我国区域物流需求预测研究的指标。 其三，比较了国内外常用的物流需求预测方法，如回归分析、时间序列预测等传统方 法，和人工神经网络方法，分析了其优缺点，并针对区域物流需求预测指标数据的特点， 选择支持向量机方法用于预测区域物流需求，可使其预测结果更加理想。 最后，以湖北省区域物流需求预测为例进行了实证分析，通过使用主成分分析法，选 择主成分指标，利用支持向量回归机模型理论建立了区域物流需求预测模型，并使用 l i b s v m 2 8 8 软件，求解预测结果，得出结论。 论文的研究工作可以为湖北省区域物流系统规划、物流企业发展规划提供较为准确的 物流需求预测数据，为物流需求分析、物流需求预测指标体系、物流需求预测模型选择及 计算的进一步研究，提供参考和借鉴。 关键词：区域物流；需求预测；支持向量机；主成分分析法 第1 i 页武汉科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t i nt h eb a c k g r o u n do fo u rc o u n t r yp r o p o s e st h el o g i s t i c si n d u s t r yp r o m o t i o np o l i c y , t h e r e g i o n a ll o g i s t i c sd e m a n dw i l li n e v i t a b l ys w i f tg r o w v a r i o u sr e g i o n sa r et a k i n ga d v a n t a g eo f t h i st u r n i n gp o i n t ，w o r k i n go u tt h er e g i o n a ll o g i s t i c ss y s t e mp l a n n i n gp o s i t i v e l y , c o n s t r u c t i n g t h er e g i o n a ll o g i s t i c ss y s t e m a n dt h er e g i o n a ll o g i s t i c sd e m a n df o r e c a s ti st h ei m p o r t a n tl i n k i nt h er e g i o n a ll o g i s t i c ss y s t e mp l a n n i n g ，w i l lp r o v i d et h ee s s e n t i a lf o u n d a t i o nb a s i st o f o r m u l a t et h ep o l i c yo fr e g i o n a ll o g i s t i c sd e v e l o p m e n t , d e t e r m i n et h es c a l eo fr e g i o n a l l o g i s t i c si n f r a s t r u c t u r a lf a c i l i t i e s ，a n da n a l y z et h es i t u a t i o no fr e g i o n a ll o g i s t i c sm a r k e t t h e r e f o r et h er e g i o n a lg o v e r n m e n ta n dt h el o g i s t i c se n t e r p r i s ep a ys p e c i a la t t e n t i o nt ot h e r e g i o n a ll o g i s t i c sd e m a n df o r e c a s t i n g t h i st h e s i ss t u d i e si n d i c a t o ro ft h er e g i o n a ll o g i s t i c s d e m a n df o r e c a s t i n g , t h em o d e lc h o i c eo fr e g i o n a ll o g i s t i c sd e m a n df o r e c a s t ，a n de s t a b l i s h e s t h ef o r e c a s tm o d e l ，c o n d u c t st h ee m p i r i c a ls t u d yo ft h eh u b e ip r o v i n c er e g i o n a ll o g i s t i c s d e m a n df o r e c a s t s u m m a r i z e sa sf o l l o w s ： ( 1 ) t h et h e s i sa n a l y z e st h ec o n n o t a t i o na n dt h ec h a r a c t e r i s t i co ft h er e g i o n a ll o g i s t i c sa n d t h el o g i s t i c sd e m a n d ，s u m m a r i z e dt h ei n f l u e n c i n gf a c t o ro fl o g i s t i e sd e m a n d ( 2 ) c o m p a r ew i t ht h ei n d i c a t o rw h i c hs c h o l a r ss e l e c tt os t u d yt h er e g i o n a ll o g i s t i c s d e m a n df o r e c a s ti ne u r o p ea n da m e r i c a , a n da c c o r d i n gt oo u rc o u n t r yl o g i s t i c ss t a t i s t i c s s p e c i a ld e t a i l s ，t h et h e s i ss e l e c t st h ei n d i c a t o rw h i c hs u i t st or e s e a r c hr e g i o nl o g i s t i c sd e m a n d f o r e c a s ti no u rc o u n t r y ( 3 ) t h et h e s i sa n a l y z e st h ec o m m o n l yu s e dp h y s i c a ld i s t r i b u t i o nd e m a n df o r e c a s tm e t h o d i nd o m e s t i ca n df o r e i g n ，s u c ha sr e g r e s s i o na n a l y s i sa n dt i m es e r i e sp r e d i c t i o na n do t h e r t r a d i t i o n a lm e t h o d s ，a n dt h ea r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r k sm e t h o d t h et h e s i sa n a l y z e s 廿l c i r a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e s f o rt h ec h a r a c t e r i s t i c so fi n d i c a t o rd a t a , t h et h e s i sc h o o s e s s u p p o r tv e c t o rm a c h i n e sm e t h o d t op r e d i c tr e g i o n a ll o g i s t i c sd e m a n d ，t h a ti t sf o r e c a s tr e s u l ti s m o r ei d e a l ( 4 ) t h et h e s i su s e sh u b c ip r o v i n c ea sa ne x a m p l e , u s e sp r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ， c h o o s et h ep r i n c i p a lc o m p o n e n ti n d i c a t o r s ，a n du s e ss u p p o r tv e c t o rr e g r e s s i o nm a c h i n em o d e l t h e o r yt os e tu pr e g i o n a ll o g i s t i c sd e m a n df o r e c a s tm o d e l a n du s e st h el i b s v m - 2 8 8t os o l v e f o r e c a s t i n gr e s u l t sa n dd r a wc o n c l u s i o n s t h es t u d yc a ns u p p l ya c c u r a t el o g i s t i c sd e m a n df o r e c a s td a t at oh u b e ip r o v i n c ew h ow i l l d r a f tr e g i o n a ll o g i s t i c ss y s t e mp l a n n i n g , l o g i s t i c se n t e r p r i s ed e v e l o p m e n tp l a n n i n g a n d p r o v i d ear e f e r e n c ea n dg u i d ef o rt h ef u r t h e rs t u d yo fl o g i s t i c sd e m a n da n a l y s i s ，l o g i s t i c s d e m a n df o r e c a s ti n d i c a t o rs y s t e m ，l o g i s t i c sd e m a n df o r e c a s tm o d e ls e l e c t i o na n dc a l c u l a t i o n k e yw o r d s ：r e g i o n a ll o g i s t i c s d e m a n df o r e c a s t s u p p o r tv e c t o rm a c h i n e p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s 武汉科技大学 研究生学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研 究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的 工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。均已在文中以明确方式标明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：墓鱼垒一一日期：丝塑：! 兰：士 研究生学位论文版权使用授权声明 本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得以其它单位 的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向有关部门( 按照武汉科技大学关于研究生学位论文收录 工作的规定执行) 送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅， 同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行 检索和对外服务。 论文作者签名：名呜易 指导教师签名： 堡聋些量 日 武汉科技大学硕士学位论文第1 页 1 1 我国物流行业的发展现状 第一章绪论 我国自上世纪7 0 年代末期引入物流概念以来，经过二十多年的理论研究和物流实践， 对物流的认识在不断的深化。在经济全球化、一体化，以及现代科学技术迅猛发展的背景 下，物流的效率、服务水平和物流成本已经成为影响经济发展的直接因素。物流渗透于生 产和消费的各个环节，是经济发展的主要推动力量之一，物流活跃，经济就充满活力，而 经济规模的不断扩大、物流基础设施建设的不断完善等，也将促进物流需求持续增长。尽 管物流的重要性在我国日益受到重视，政府和企业也采取了一定举措来强化物流工作，但 我国的区域物流效率仍远远落后于国际水平【l 】。欧美日等物流发达国家广泛认为宏观物流 成本占g d p 总量比例是衡量一个国家物流业发展水平的重要指标，随着物流业的发展，物 流成本在g d p 的比重就越低。根据中国物流与采购联合会提供的信息，在2 0 0 2 年，美国物 流成本占g d p 比重为9 ，而我国这一数字高达2 2 ，相差1 3 个百分点，表明我国物流水平 还远远低于欧美日等物流发达国家。美国的物流成本占g d p 总量比例从1 9 8 1 年的1 7 2 ， 到1 9 9 0 年的1 1 7 ，用了2 0 年，到目前一直维持在1 0 左右的水平。而一般认为我国物流成 本占g d p 总量的比例从2 0 0 2 年的2 0 以上降至1 5 ，约需1 0 2 0 年左右时间【刃。可见，我国 物流产业还需要较长时间的发展才能达到国外先进水平。 为了改善投资环境，提高企业在国内外市场的竞争能力，使经济能够得到持续、高速 的发展，必须对区域物流进行整体规划，使之与经济发展水平相适应，并推动经济的发展。 许多省市政府已开始认识到发展物流对经济的推动作用，已经或正在着手进行物流规划p 】。 但是，我国物流产业规划主要存在两个方面的问题：一方面，由于“物流热 ，部分政府 和企业盲目规划，超前投资，导致物流供给大于物流需求，新增的物流设施设备使用率低， 引起物流成本过高等；另一方面，由于经济高速增长，一些地区的物流规划不能满足激增 的物流需求，导致物流服务不足。例如在北京地区，物流建设过快，脱离了本地经济发展 的实际情况，造成了物流基础设施的浪费；而在广东地区，本地经济发展迅速，而区域物 流发展缓慢，从而在一定程度上阻碍了本地经济的健康持续发展。造成物流实际供给能力 与物流需求的不平衡，物流行业非理性增长造成大量资金沉淀和资源的极大浪费【4 】。究其 深层次的原因，有：( 1 ) 缺乏全面的物流统计数据；( 2 ) 缺少有效的理论方法对物流产业 的指导；( 3 ) 物流规划方面的机构和人才匮乏。虽然近年来已有很多专家学者对物流理论 进行了大量的研究，但总体来说，研究滞后于快速发展的物流产业，一些存在的问题还没 有得到彻底的解决。如何保证物流供给与物流需求的平衡，合理建设物流基础设施，优化 配置物流资源，是当前最需要解决的问题。 第2 页武汉科技大学硕士学位论文 1 2 物流预测研究背景及意义 1 2 1 物流预测研究背景 物流作为“第三利润源泉 ，已经受到我国各界的普遍重视。但由于我国的物流业起 步较晚，相关的理论研究和政策制度还存在一些不足，导致了物流产业规划的失误。据国 家统计局统计：目前我国物流园区建设存在着盲目追求投资速度而忽视效益的现象，造成 空置率达6 0 e 5 1 。因此，我国亟需健全物流产业发展政策，制定完善的物流产业发展战略规 划。 2 0 0 6 年2 月，我国正式公布的中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规 划纲要，首次将现代物流的发展纳入到国家总体规划纲要之中。中国物流与采购联合会 常务副会长丁俊发指出：“大力发展现代物流业被列入国家“十一五规划纲要，这为 我国物流业发展指明了方向，明确物流行业是国民经济中的一个重要产业，属生产性 服务业，物流业的产业地位得到确立；在历次五年规划中，第一次列入现代物流业， 表明在“十一五经济与社会发展中，不是一般性发展，而要大力发展；明确了“十 一五 期间物流业发展的四大战略目标和重点任务【6 】。2 0 0 7 年政府工作报告中再次重 申大力发展服务业，并将物流产业置于发展现代服务业的首位。这是我国物流产业发展的 一个新的起点，表明物流产业的重要地位得到了国家的认可。 而在由美国次贷危机引发的全球金融危机后的第二年，2 0 0 9 年3 月两会期间，国务院 决定振兴包括物流产业在内的十大支柱性经济产业，并印发了关于物流业调整和振兴规 划的通知，确定武汉为全国性物流节点城市，将重点发展以武汉和郑州为中心的中部物 流区域等全国九大物流区域。这确定了湖北省物流产业发展的重要性，势必将引导政府、 企业等大力促进湖北省物流产业的发展。 湖北省借此契机，于2 0 0 9 年8 月出台了湖北省物流业调整与振兴实施方案( 2 0 0 9 2 0 11 年) ( 以下简称方案) ，对今后三年全省物流业发展的区域布局优化进行了全面部署。 根据市场需求、产业布局、商品流向、资源环境、交通条件、区域规划等因素，在今后3 年间，湖北重点发展辐射国际及国内的武汉城市圈物流圈、辐射川、湘、渝、贵等省区的 宜( 昌) 荆( 州) 荆( 门) 物流圈、辐射豫、陕、渝地区的襄( 樊) 十( 堰) 随( 州) 物流圈等三个物 流圈；建设长江、汉江物流通道和一批地区性物流节点城市，优化物流业的区域布局。促 进物流资源的合理配置，推动产业升级和结构调整，建立全省现代物流服务体系，实现湖 北物流业的调整和振兴。 作为中部地区综合经济实力第一的湖北省，区域优势非常明显，有着承东启西、连南 进北、吸引四面、辐射八方的作用。随着湖北省经济的发展，湖北省正在加快区域现代物 流建设的步伐，将规划建成为以武汉为物流中心枢纽，以港口、机场、车站、物流园区、 仓储配送中心等为节点，依托各铁路、高速公路、干线公路骨架网和长江、汉江水道、航 空线路构成内联外接的城市圈综合运输网络体系，最终成为全国性物流中心枢纽。在国家 提出一系列促进物流产业发展政策的背景下，湖北省物流需求量势必将快速增长。这需要 武汉科技大学硕士学位论文 第3 页 制定合理的物流战略规划，而湖北省在制定物流规划时，首先要做的就是物流需求预测， 以了解在未来一段时期内物流需求的规模。区域物流需求预测能为制定区域物流发展战略 规划和物流市场开拓策略提供重要依据，在此基础上才能有针对性地制定区域物流战略， 合理的规划和控制物流业的规模和发展速度，促使物流供给与物流需求之间到达平衡，在 湖北省物流业发展过程中实现较高的效率与效益。 1 2 2 物流预测研究意义 物流需求规模的预测是物流规划的重要组成部分，其精度直接关乎到规划合理与否。 故物流产品的需求量是当地政府、企业都十分关切的问题。因此对区域物流规模进行预测 研究具有非常重要的意义。 从宏观角度看，各种区域物流发展政策、区域物流规划的制定等都离不开区域物流需 求的定量依据，在规划中遇到的首要问题就是对宏观物流市场规模的预测和分析。物流需 求预测可为当地物流经济主管部门制定未来物流发展的科学发展战略规划和切实可行的 市场开拓策略提供依据，可为宏观产业经济政策的制定提供参考。还可为政府评估物流行 业对当地经济发展的总体贡献从而制定物流行业发展政策，引导物流市场资源的合理利用 与配置提供技术支持。 从中观角度看，物流需求预测有利于当地物流行业管理部门制定有关的管理法规，有 效地加强对整个行业的控制，通过设置适当进入和退出壁垒提高整个行业的经济效益和实 现规模效益。 从微观角度看，物流企业需根据对物流需求的预测合理地配置有限的资源以期最大限 度降低投资风险和获得最大效益。物流需求预测可为企业制定战略计划和策划物流产品的 营销方案提供指导。 任何一个地区在发展物流业时，都必须以该地区物流产品的需求预测为依据，在此基 础上有针对性地开发物流产品，合理的规划和控制物流业的开发规模和发展速度，以实现 发展物流业的最佳效益。对于我国各地区而言，物流业的发展尚处于起步阶段。在这种情 况下，非常需要开展物流需求预测研究，对区域物流系统规划、提高物流的效率以及降低 物流成本，具有非常重要的现实意义。 1 3 国内外相关研究现状 1 3 1 国外研究现状 欧美日等发达国家的物流产业发展较早，发展得比较成熟。这些国家的政府、企业、 学者都非常重视物流产业的发展，在物流理论和应用方面取得了许多重大的研究成果。他 们有良好的法律制度、市场服务机制来保障物流统计工作，政府或者物流协会负责物流数 据统计，加上有现代化的信息技术和物流标准化，保证了物流统计信息来源的可靠性和准 确性。这些国家在物流需求预测方面所使用的主要指标是物流成本，物流统计指标设计也 第4 页武汉科技大学硕士学位论文 侧重于物流成本的统计。多数研究物流成本与国内生产总值的比值关系来衡量物流需求的 规模，或利用物流量和运输量的比例关系，通过预测运输量来预测物流副。7 1 。这些研究对 我国的物流需求研究具有重要的借鉴和参考意义。 m u d i tk u l s h r e s h t h a 等( 2 0 0 1 ) 利用印度铁路1 9 6 0 - - 1 9 9 5 年问的时间序列数据和多元共交 向量自回归模型估算了印度货物运输需求的长期结构关系。通过实证研究指出了印度铁路 运输物流对其经济的重大影响和关联性【8 】。 j o n t a h o nt f i t e ，j o h nr e n g l i s h 等( 2 0 0 2 ) 提出选择与货运量相关的一组经济指标，使 用逐步多重线性回归模型进行预测，该模型应用于由卡车运输公司( j b h t ) 提供的一组实际 货运数据，求解后结果表明，对运输和物流运营非常有帮助【9 】。 b d a h l q v i s t ，e b e n g t s s o n 等( 2 0 0 3 ) 应用计算机程序分析了双重输出参数和非线性的物 流预测模型，得出一些有益的结论【l o 】。 h a n d i kw i d i a r t as ，v i s w a n a t h a nr a j e s hp i p l a n i ( 2 0 0 7 ) 研究了自上而下和自下而上的系列 产品需求预测战略的相对有效性，要求在每个系列产品中，假定按照一阶单变量回归。根 据自上而下的战略，使用系列产品需求的历史数据进行预测，任何按比例分配所得的总和 预测；根据自下而上的战略，采用指数平滑预测方法【l l 】。 r e a lc a r b o n n e a u , k e v i nl a f r a m b o i s e 等( 2 0 0 8 ) 分析了自适应性的机器学习技术，包括神 经网络、递归神经网络和支持向量机，预测终端物流需求量( 防止出现因牛鞭效应导致急剧 扩大的虚假需求量) ，通过用这些方法和传统的方法，如趋势预测、移动平均和线性回归等 方法比较，发现递归神经网络和支持向量机的显示性能最好，而且预测精确度不低于传统 得方法【1 2 1 。 a l e xj s m o l a 系统地介绍了支持向量机回归问题的基本概念和求解算法【1 3 】。d r u c h e r 将 支持向量机回归模型同基于特征空间的回归树和岭回归的集成回归技术b a g g i n g 做了比较 【1 4 】 o 由于欧美日等物流发达国家有良好的统计制度体系，这些国家的物流需求预测研究主 要集中在预测模型的研究上，尤其是在当前计算机技术高度发达的条件下，对机器学习 ( m a c h i n el e a m i n g ) 的应用产生非常大的兴趣。 1 3 2 国内研究现状 我国学者在本世纪初开始研究物流预测方法。经过近几年的发展，取得了一定的成果。 但由于我国物流预测仍处于起步阶段，对物流量预测研究还很不全面，也不够系统化。通 过对目前物流需求预测方法研究发现，主要研究了区域物流理论、物流需求预测指标以及 物流需求预测模型等内容。 吴清- - ( 2 0 0 1 ) 论述了经济发展水平和物流的关系，说明物流现代化已是我国当前经济 发展的焦点之一；全面介绍了中国物流市场的发展现状，在分析了各种有利因素的基础上 指出当前是中国物流发展的难得良机；对中国物流的发展趋势进行了预测分析【1 5 1 。 马立宏、张文杰( 2 0 0 2 ) 认为我国在物流业发展的初期阶段，为推动区域物流和物流产 武汉科技大学硕士学位论文第5 页 业的健康发展，应进一步明确区域物流概念体系，从多角度来分析和认识区域物流，深入 研究区域物流的增长机理，并增加区域物流政策研究的内容【1 6 1 。 赵启兰、王稼琼、刘宏志( 2 0 0 4 ) 通过分析物流需求与物流需求量的区别和联系，物流 需求与潜在需求的关系，详细分析了物流需求的组成要素，以及物流服务水平对物流潜在 需求的影响，提出了区域物流需求量的分析指标【l7 1 。 海峰、武兰芬、张丽立( 2 0 0 4 ) 在阐述区域物流内涵的基础上，系统探讨了区域物流主 体、客体与载体等区域物流结构要素；从区域经济发展与区域产业结构发展的角度，系统 分析了区域物流对区域经济活动效率和水平的影响及对带动区域产业结构升级、形成区域 支柱产业的作用l l 引。 以上学者结合区域物流发展的现状，主要分析了区域物流需求和经济发展的关系、物 流需求的内涵和组成要素。 赵艳、张文杰( 2 0 0 1 ) 指出物流需求的快速增加，使物流研究中的两个问题更加突出， 其一是我国极度缺乏有关物流产业的经济统计资料，也没有全面的物流需求统计数据，使 我们对物流的理解始终处于定性的认识水平上。其二是在物流的定量分析中，有关物流的 统计指标选择、相关指标数据的可获得性和数量确定是需要进行研究的【l 9 j 。 龚树生、刘开n 刃( 2 0 0 3 ) 认为物流统计没有与物流业同步发展，存在着不成体系，不能 完全反映物流活动的全部过程，忽视物流服务，信息化的标准滞后以及统计方法不够完善 等问题；认为现代的物流统计可以借鉴经济效益综合评判的统计方法、模糊统汁法、回归 与相关分析法、因子分析法等统计方法【2 0 】。 肖丹、倪梅、李伊松( 2 0 0 3 ) 讨论了物流需求的特点和物流需求量化指标选择的原则， 指出应从社会物流总成本，物流需求增长率，物流需求强度，物流需求弹性，货运、邮电 总产值及增量、综合货运量等方面分析物流需求量化指标【2 l 】。 陈娅娜、鞠颂东( 2 0 0 5 ) 基于一个二维分析体系以物流需求的主要主体为基准轴， 以物流各环节的指标为参变轴，以定性与定量相结合的方法，对长江三角洲的南通地区的 物流需求进行分析和预测；提出大中城市在进行物流需求分析时，必须基于所处地理区位 和经济区位，以及应从长远考虑的可持续发展分析思想嘤】。 李红启、刘凯、李电生( 2 0 0 5 ) 通过使用不同的分类标准构造一个宏观物流指标体系， 这些分类标准包括：宏观内部活动与宏观物流外部环境，量与质，计量形式，等等。能够 对宏观物流的多方面特征进行刻画和对各种经济统计指标进行合理定位是该指标体系的 主要优势。借助该指标体系，可以实现宏观物流指标的归类、综合以及宏观物流发展规律 的实证分析【2 引。 我国在过去很长一段时间内，没有建立物流统计体系，物流统计历史数据无法查找的 问题一直存在。而在我国物流产业快速发展，急需对物流需求进行深入研究时，物流统计 数据带来的问题日益凸显。于是以上学者从物流需求的内涵和特点出发，建立物流统计指 标体系，选择量化指标，以衡量物流需求规模，并对其进行量化。 武志惠、虞巧颖、申金升( 2 0 0 8 ) 采用逻辑增长( l o g i s t i c ) 模型确定区域物流业与区域经 第6 页武汉科技大学硕士学位论文 济增长之间的数量关系，并以三大经济圈为例，利用边际分析和弹性分析计算出三大经济 圈物流业的单位增长带来的区域经济的贡献【2 4 1 。 何国华( 2 0 0 8 ) 从区域物流需求预测内容、指标选择和预测方法三方面进行了系统研究， 全面综合地提出了区域物流需求预测的内容及其对应的评价指标，在预测模型的实际应用 上具有一定的创新【2 引。 陈治亚、周艾飞等( 2 0 0 8 ) 探讨了用于物流需求规模预测的经济指标和物流需求规模的 度量指标，再应用粗糙集理论、适应度函数和b p 人工神经网络理论建立了用于物流需求规 模预测的模型，该模型首先进行指标简化，以减少b p 人工神经网络的复杂度，再在b p 人工 神经网络中引入适应度函数，以克服传统b p 人工神经网络算法易陷入局部最优、训练速度 较慢等缺陷，最后，将该模型应用在案例分析中f 2 6 1 。 初良勇、田质广、谢新连( 2 0 0 4 ) 通过对物流需求影响因素的分析，建立了回归分析、 灰色系统及神经网络方法的物流需求单项预测模型，鉴于单项预测模型的局限性，以误差 绝对值加权和最小为最优化准则，建立了物流需求组合预测模型，并辅以实例进行分析和 验证，通过误差分析表明该模型能够改善预测精度【2 7 】。 程肖冰、张群( 2 0 0 8 ) 定性分析后选择回归分析、灰色预测、指数平滑法，定量计算以 1 9 9 1 m 2 0 0 4 年综合货运量的预测为例，求出三种单项预测方法的预测精度序列值及相对误 差值，依据组合预测的有效性对计算结果进行比较分析，经计算最终选定回归、指数平滑 和灰色模型作为非线性组合预测模型的输入方法【2 引。 孙有望、周福东( 2 0 0 5 ) 介绍了三种不同的预测宏观物流市场的方法，即货运量法，交 通运输、仓储、邮电通信相关产业产值法，物流成本占g d p 比例法，重点阐述了物流成本 占g d p 比例推算法，并用其对我国的宏观物流市场进行了预测和分析【2 9 1 。 耿勇、鞠颂东、陈娅娜( 2 0 0 7 ) 从宏观角度、经济发展的层面提出了我国物流需求的界 定和衡量方法，并利用b p 神经网络构建了物流需求预测模型。该模型揭示了经济发展水平 与物流需求之间的非线性映射关系，同时也为我国物流基础设施网络规模的确定和物流基 础设施网络的规划与布局提供了一种新的思路和方法【3 0 】。 后锐、张毕西( 2 0 0 5 ) 提出了基于m l p * 经网络的区域物流需求预测模型，不仅揭示了 区域经济与区域物流需求之间的非线性映射关系，同时也为区域物流需求预测提供了一种 新的思路和方法【3 l 】。 黄虎( 2 0 0 8 ) 从区域经济等影响因素指标与区域物流需求之间的内在关系的角度，利用 主成分分析对各影响因素指标进行处理。构造了基于主成分分析一s v r 的“影响因素一区 域物流需求预测模型。在选择适当的参数和核函数的基础上。对上海市物流需求量进行 仿真。通过与标准的一s t 方法和线性回归方法进行了对比，发现该方法能获得较小的训 练相对误差和测试相对误差【3 2 1 。 胡燕祝、吕宏义( 2 0 0 8 ) 通过介绍物流需求和支持向量机的基础理论，利用经济与物流 需求之间的关系，提出了基于支持向量回归机的物流需求预测模型，给出了构建模型的具 体分析步骤，并通过实例详细阐述了模型的应用过程，预测结果验证了模型的可行性和有 武汉科技大学硕士学位论文第7 页 效性【3 3 】。 g a om e i j u a n ，f e n gq i a n ( 2 0 0 9 ) 认为物流系统是不确定、非线性、动态的复杂系统，很 难用传统的方法表示。s v m 具有很强的非线性拟合功能，具有很强的迭代能力和全局优化 的特点；提出了基于回归向量机的城市物流需求预测模型，建立了城市物流预测网络结构， 提出一种自适应调整参数算法来确认s v m 参数，加强了收敛率和预测精度，通过影响物流 需求的指标，利用该模型求解，结果显示该模型是有效的【3 4 1 。 l us h a n ，h a nh u i m i n ，d o n gj i n g x i n ( 2 0 0 7 ) 认为物流需求预测是物流系统研究的基础问 题，传统的物流需求预测方法有移动平均、指数平滑、回归分析等，支持向量机被证明应 用于非线性类问题和功能评价方面是很成功的；基于实际数据，建立了以支持向量机和时 间序列法结合来预测物流需求，经和其他传统的预测模型比较，表明支持向量机在预测物 流需求问题上具有明显的优点【3 5 】。 以上研究显示，国内学者对物流需求预测进行了很多分析和研究，大多数文献都认同 物流需求预测是规划建立物流系统的重要依据，但在物流统计数据匮乏的情况下，物流预 测的指标选择上还没有形成一致，运用的预测模型方法也不尽相同，既有传统的预测方法， 也有比较新的预测方法，以及它们之间的组合预测方法。在这样的情况下，对于同一物流 预测问题，因选择的指标不同，采用的预测方法不同，容易导致预测结果在一定程度上出 现差异，使预测结果不能令人信服，给物流系统规划决策带来困难。如何衡量物流市场需 求规模，如何分析物流市场需求影响因素，如何预测物流需求，还有待进一步的研究。 1 4 本文的研究目标、内容和方法 1 4 1 研究目标 通过比较分析研究国内外物流需求预测相关研究，构建统一的、标准的物流需求预测 指标体系；根据该指标体系数据特点，选择合适的物流需求预测模型；以湖北省区域物流 需求预测为例，建立物流需求预测模型，并分析预测结果的准确性，为区域物流需求预测 研究提供参考和借鉴。 1 4 2 研究内容 本文研究的问题主要有以下三个方面： ( 1 ) 分析物流需求的影响因素，根据我国物流统计的具体情况，从中选取区域物流 需求预测指标。 ( 2 ) 通过对国内外常用物流需求预测方法的比较研究，选择出合理的预测模型。 ( 3 ) 应用支持向量机( s v m ，s u p p o r tv e c t o r m a c h i n e ) 方法预测湖北省区域物流需求量。 第一章分析我国物流产业发展的总体现状，指出区域物流在区域经济发展中的地位， 阐述区域物流预测研究的背景和意义，最后概述本文的研究目标、内容和方法。 第二章阐述物流需求的概念和特点，分析物流需求的组成要素和影响因素，这是论文 第8 页武汉科技大学硕士学位论文 撰写中理论和方法运用及结论得出的前提。 第三章分析我国物流统计的现状，探讨需求预测指标的选择，构建物流需求指标体系。 第四章分析国内外学者对预测模型的研究，比较各种模型的适用条件和应用范围，根 据区域物流需求预测指标，选择合适的预测模型方法。 第五章以湖北省区域物流需求预测为例进行实证分析。收集数据指标，首先利用主成 分分析法选择众多指标中的主成分，然后利用支持向量回归机模型理论建立区域物流需求 预测模型，对物流需求预测指标和预测模型方法进行检验，并和回归预测结果进行比较， 得出结论。 第六章对论文进行总结，指出在区域物流需求预测研究过程中得到的结论，存在的问 题，以及需要进一步改进的方面。 本文的主要研究框架如图1 1 所示。 国内外相关研究现状 物流需求组成要素和影响因 素等分析 物流需求预测指标的选择 国内外常用预测模型比较分 析 预测模型的比较选择 湖北省区域物流需求现状和 物流需求指标数据收集 一 湖北省区域物流预测的实证 研究 研究结论和展望 图1 1 论文主要研究框架 1 4 3 研究方法 本文采用理论与实证研究相结合、运用定量预测的方法开展区域物流需求预测研究， 构建区域物流需求预测指标体系，选择合理的区域物流需求预测指标和预测模型。具体研 究方法如下： ( 1 ) 明确物流需求相关理论，针对当前国内外区域物流需求预测理论发展现状，找 武汉科技大学硕士学位论文第9 页 出其存在不足，提出预测区域物流需求步骤。 ( 2 ) 根据我国物流统计指标数据现状，分析物流需求的特点和影响因素，构建区域 物流需求指标体系，选择预测区域物流需求的指标。 ( 3 ) 采用比较分析法，将传统的预测方法如回归预测方法、时间序列预测方法，以 及人工神经网络方法( a n n ，a n i f i c i f ln e u r a ln e r o , ) 进行比较研究，选择支持向量机模型 进行区域物流需求预测。 ( 4 ) 以湖北省为例进行区域物流需求预测的实证研究，利用主成分分析法分析搜集 的物流需求预测指标；使用l i b s m - 2 8 8 软件，运用支持向量机方法进行预测，并对预测结 果进行分析。 第1 0 页武汉科技大学硕士学位论文 2 1 区域物流需求 第二章区域物流需求预测分析相关理论 2 1 1 区域物流需求的内涵 区域物流是区域经济的主要构成要素，是区域经济形成与发展的一种主导力量，二者 之间存在着相互协同发展的关系。区域物流属于宏观物流的范畴，在一定的区域地理环境 中，以大中型城市为中心，以区域经济规模和范围为基础，结合物流辐射的有效范围，将 区域内外的各类物品从供应地向接受地进行有效的实体流动【3 6 1 。 物流需求属于派生需求，由经济发展水平决定。关于物流需求的定义，从经济学的角 度界定物流需求为：组织或者个人提出的对物流产品、服务或信息流动有支付能力的需要 e 3 7 。从物流需求主体和物流各作业环节的二维分析体系角度把物流需求界定为：一定时期 内社会经济活动对生产、流通、消费领域的原材料、成品和半成品、商品以及废旧物品、 废旧材料等的配置作用而产生的对物品在空间、时间、作业量和费用方面的要求，涉及运 输、库存、包装、装卸搬运、流通加工以及与之相关的信息需求等物流活动的诸方面【3 3 】。 根据上述定义，区域物流需求是在某一特定区域内，由于经济活动产生的一系列对物流活 动的需求，涉及运输需求、仓储需求、装卸搬运需求、包装需求、流通加工需求和信息处 理需求。 现代物流需求分为量和质两个方面。物流需求量也即物流规模，指物流活动中运输、 储存、包装、装卸搬运和流通加工等物流作业量的总和。一般用货运量( 万吨) 或社会物流 总费用( 亿元) 来衡量。物流需求质是用来说明物流服务内容，包括运输、仓储、包装、装 卸搬运、流通加工、配送、信息服务等方面的需求。一般用物流效率、物流时间、物流成 本等来衡量。为了更加清晰地反映社会经济活动对物流活动的需求，在物流需求中还经常 会考虑物流需求的地域范围、人口数、自然资源、以及物流系统的稳定性、物流绩效等内 容。 2 1 2 区域物流需求的特点 了解区域物流需求的特点对提高物流需求预测的准确度具有十分重要的意义。由于各 地区区域经济水平、产业结构、资源状况以及地理位置的差异，各地区物流需求也不完全 相同。但在宏观上呈现出一些共同的特点。概括起来说，区域物流需求的特点主要有以下 几个方面： ( 1 ) 物流需求广泛存在于社会经济活动中 由于物流需求是一种派生性需求。而社会发展离不开经济活动，物流需求广泛存在于 经济的发展、人口的增加、消费水平的提高、技术的升级等日常活动中，产生形式多样的 人员、物资、资金、信息等的移动，形成了物流普遍存在的客观基础。 ( 2 ) 物流需求的复杂性 武汉科技大学硕士学位论文第1 1 页 物流需求的复杂性表现在两个方面：一是物流需求服务内容和服务客体的多样化，物 流需求包含运输、仓储、包装装卸、配送等多方面的需求内容，物流服务面对的是种类繁 多的物体( 鲜活农产品、大型设备、易脆易燃物品、一般商品以及废旧物品、废旧材料等) ， 这需要先进的物流技术和大量的物流基础设施，对现代物流服务提出非常高的要求；二是 物流需求无法统一计量。如前所述，物流需求服务内容和服务客体的多样化，导致在物流 需求的各阶段都分别有不同的度量标准，给研究物流需求带来极大的难题。 ( 3 ) 物流需求量和质量快速增长 据国家发改委、国家统计局、中国物流与采购联合会统计，“十五 时期，我国社会 物流总额达1 5 8 7 万亿元，比“九五时期增长近1 4 倍，年均增长2 3 。扣除价格因素，年 均增长1 5 左右，明显快于同期g d p 增长9 5 的水平。而我国社会物流总费用与g d p 的比 例，则由2 0 0 0 年的1 9 4 下降至u 2 0 0 6 年的1 8 3 ，标志着我国现代物流的专业化水平和服务 效率不断提高【3 9 j 。物流需求快速增长带动了物流基础设施投资、物流应用技术的开发。新 建大型物流园区、配送中心，采购物流管理信息系统、新型自动化装卸设备，应用e d i 、 r f i d 、g p s 等新技术，使得区域物流需求不仅在规模上而且在层次上都发展到更高的阶段。 ( 4 ) 物流需求的地区辐射性 不同地理位置特点，物流需求会有很大的差异。如珠三角、长三角、京津唐等经济发 达地区，山西、东北等自然资源丰富地区，湖北、河南等交通运输枢纽地区的物流需求普 遍较大。物流需求辐射、外延到区域周边地区，增加了周边地区的物流需求。 2 2 区域物流需求的影响因素 区域物流需求的变化取决于对它产生影响的各主要因素的变化，全面认识和把握影响 区域物流需求的主要因素，对于合理选择物流需求预测影响指标，分析物流需求变化趋势， 制定相应对策措施，具有重要意义。 产生物流需求的原因主要是社会经济活动，主要包括：农业生产及农产品消费，工业、 建筑业生产，工业半成品、产品的消费。因此，区域物流需求主要受区域经济、宏观经济 政策、消费水平和消费理念、物流服务水平和交通运输网络等诸多因素的影响。根据我国 经济社会发展的现状，影响区域物流需求的主要因素有以下几个方面： ( 1 )