运筹学基础教程之市场需求预测

运筹学基础教程

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黄桐城主编赵弘志改编主讲第二章市场需求预测本章主要内容★市场需求预测的概念★市场需求预测的原则与类型★市场需求预测的常用方法

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指数平滑预测法

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回归分析预测法2.1物流需求预测的概念

预测是指对未来不确定事件的预见和推测。事件的范围十分广泛，有自然事件、科学事件、社会事件、经济事件等，所以有天文、地理、科学、技术、政治、军事、经济、文化等方面的事件预测。未来事件有确定型与不确定型之分，确定型事件是指该事件发展结果只会有一种状态；不确定型事件是指该事件发展过程和结果可能出现多种状态。现代物流发展呈现出系统化、网络化、信息化的趋势，现代物流的发展和物流系统的复杂性都给

物流规划和决策带来了一定的困难，需要有科学的决策手段作为支持。所谓市场需求，是指各类企、事业单位和个体消费者在社会经济活动过程中，所伴随产生的生产、销售、仓储、配送等市场活动的需要情况

市场需求预测，就是利用历史的资料和市场信息，对未来的市场需求状况进行科学的分析、估算和推断，市场需求预测的意义在于指导和调节人们的经济管理活动，以便采取适当的策略和措施，谋求最大的利益。

2.2市场需求预测的原则与类型

2.2.1市场需求预测的原则1．惯性原则——任何事物的发展都带有一定的延续性，即惯性。惯性越大表明过去对未来的影响越大，反之亦然。2．类推原则——可以用一个事物的变化规律来类推另外一个事物的变化规律。应用这一原则可使我们的预测工作大为简化。

3．相关原则——任何事物的发展变化都不是孤立的，都是与其他的事物发展变化相互联系、相互影响而确定其运动轨迹的。4．概率推断原则——由于各种因素的干扰，常常使事物各个方面的变化呈现出随机形式。随机变化的不确定性往往给预测工作带来很大的困难，这时就需要应用随机方法对一些不确定性问题进行研究，并探讨预测方法。这种依据概率进行推断的原则称为概率推断原则。5．定性、定量分析相结合原则——预测中必须将定性分析和定量分析相结合。定量分析中，所建立的数学模型的准确程度必须依据定性分析来确定，而定性分析的成果必须通过定量的分析才能实现具体量化。2.2.2市场需求预测的类型1．按预测时间长短分类

短期预测——

一般是以周、旬为预测的时间单位，根据事物变化的观察期资料，结合事物当前和未来变化的实际情况，对事物未来的发展变化情况做出估计。

近期预测——

一般是以月为时间单位，根据对事物变化的实际观察资料，结合当前的变化情况，对事物未来一年的发展变化情况做出预测。

中期预测——

一般是指3～5年之内的预测。中期预测的结果可以为物流企业编制3～5年的经济发展计划提供重要的依据。

长期预测——

一般是指5年以上的预测，是为制定社会和国民经济发展的长期规划而专门进行的市场预测。

2．按预测的空间范围分类

宏观预测——是统观整体市场需求的发展变化及趋势，其内容涉及国民经济全局的预测，其空间范围往往是全国性的预测。宏观预测，以安排国民经济综合平衡中各种合理的比例关系，合理配置各种资源等为主要目的，为国民经济宏观决策提供必要的和可靠的依据。中观预测——是涉及国民经济各行业的预测，从空间范围来看，是以省、自治区、直辖市或经济区为总体的预测。物流园区货流的预测分析就属于中观预测。微观预测——一般是指企业所进行的市场预测，从空间范围上看，是市场或企业产品所涉及地区市场的预测。微观预测的范围较小，过程及内容可以比较具体细致，为企业提供更具体的信息。物流企业对业务量、营业收入等的预测即属于微观预测。

3．按预测的方法分类按预测所采用的方法不同分类，可分为定性预测和定量预测。

定性分析就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法，对获得的各种材料进行思维加工，从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里，达到认识事物本质、揭示内在规律。

定性分析常被用于对事物相互作用的研究中。它主要是解决研究对象“有没有”或者“是不是”的问题。定性研究具有探索性、诊断性和预测性等特点，它并不追求精确的结论，而只是了解问题之所在，摸清情况，得出感性认识。

定量分析是依据统计数据，建立数学模型，并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。定量预测的特点，是以大量的历史观察值为主要依据，建立适当的数学模型为预测模型，推断或估计预测目标的未来值。定量预测分类的方法：在经济需求预测中常用的分类方法是将其分为相关回归预测法和时间序列预测法两大类。相关回归预测法的基本思想是根据预测的相关性原则找出影响预测目标的各因素，并用数学方法找出这些因素与预测目标之间的函数关系的近似表达，再利用样本数据对其模型估计参参数及对模型型进行误差检检验，一旦模模型确定就可可利用模型根据据因素的变化化值进行预测测。相关回归预测测法根据影响因素素的多少又可可分为：一元回归预测模模型、二元回回归预测模型型、多元回归归预测模型。。按影响因素与与因变量之间间的关系来分分可分为：线线性回归预测测模型、非线性性回归预测模模型。按回归归方程的个数数来分可分为：单方程回回归模型、联联立方程回归归模型。按模模型变量的特特性可分为：分分布滞后模型型、自回归模模型、期望模模型、虚变量量预测模型等。。时间序列预测测法的基本思想是是根据预测的的惯性原则利用事物发展展的历史数据据的变化趋势势的延续来估估计预测目标标的未来来发展展趋势势。时间序序列预预测法法根据模模型的的特性性分为为：趋趋势预预测模模型、季季节变变动预预测模模型、、随机机预测测模型型。根根据预预测对对象的的预测结果果的类类型可可分为为：市市场需需求预预测模模型、、市场场占有有率预预测模型等等。趋趋势预预测模模型又又可分分为：：移动动平均均预测测法、、指数数平滑法、、差分分指数数平滑滑法、、自适适应过过滤法法、趋趋势曲曲线模模型预预测法等。。季节节变动动预测测法又又分为为：平平均数数趋势势整理理法、、趋势势比率法、、环比比法、、温特特斯法法等。。随机机预测测模型型根据据时间间序列列的特性分分为：：平稳稳随机机序列列预测测模型型(如AR模型、、MA模型、、ARMA模型、、ARIMA模型等等)、时间间序列列满足足无后后效性性的马马尔科夫夫预测测模型型等。。时间间序列列预测测模型型根据据采用用的工工具和和手段不同同又可可分为为：灰灰色预预测法法、神神经网网络预预测法法等。。2.3指数平平滑预预测法法一次指指数平平滑法法1．计算算方法法一次指指数平平滑法法又称称简单单指数数平滑滑法(SingleExponentialSmoothing，SES)，下式式给出出了简简单移动动平均均法的的计算算公式式：如果没没有保保存足足够的的历史史数据据，上上式显显然是是无法应用用的。。最后，，得到到：也可以以表达达为：：譬如，，某公公司已已知4月份被被预测测的月月产量量为31T，而4月份实实际产产量为为33T，设α为0.9，则5月份预预测产量量=31+0.9×（33-31）=31+1.8=32.8.2．预预测测模模型型最后后可可以以得得到到普普遍遍表表达达式式：：α的选选择择，，直直接接影影响响过过去去各各期期观观察察值值的的作作用用。。当当α值取取得得较较大大时时，，对对时时间间序序列列的的修修匀匀程程度度较较小小，，平平滑滑后后序序列列能能够够比比较较快快地地反反映映出出序序列列的的变变化化情情况况。。因因此此适适用用于于变变化化较较大大的的时时间间序序列列，，以以便便很很快快地地跟跟上上其其变变化化。。当仅仅值值取取得得较较小小时时，，对对时时间间序序列列的的修修匀匀程程度度较较大大，，平平滑滑序序列列对对原原序序列列的的变变化化反反应应较较迟迟钝钝。。因因此此适适用用于于变变化化较较小小较较平平衡衡的的时时间间序序列列。。(1)长期期趋趋势势稳稳定定。。如如果果时时间间序序列列虽虽有有不不规规则则变变动动，，但但长期期趋趋势势接接近近一一稳稳定定常常数数，，Ⅸ值可以取取得较小小，一般般在O.02～O.05之间为宜宜，以使使各期的的观测值值在指数数平滑计计算中有较接接近的权权数。(2)趋势变动动大。如如果时间间序列具具有较迅迅速和较较明显的的趋势变动动，口值值可以取取得大一一些，一一般在O.3～O.5之间为宜，以使使近期观观察值在在指数平平滑值的的计算中中有较大大的作用用，从而使近近期的变变动趋势势在预测测值中充充分反映映出来。。(3)趋势变动动小。如如果时间间序列的的变化很很小，α值可以取得小一一些，一一般在O.1～0.4之间为宜宜，以使使早期的的观察值在指数数平滑值值的计算算中也能能充分发发挥作用用。-p18二次指数数平滑法法二次指数数平滑法法又称为为双重指指数平滑滑法，它它是以相同的平平滑常数数a，在一次次指数平平滑的基基础上再再进行一次平滑滑。用表表示示一次指指数平滑滑值，用用表表示二次指数平平滑值。——由于不属属于课程程重点，，这里不不作具体体介绍二次指数数平滑法法因为实际际使用不不多，故故有学生生感兴趣趣，可以以自行阅读学习习。——由于不属属于课程程重点，，这里不不作具体体介绍2.4回归分析析预测法法在社会经经济活动动中，任任何现象象都有其其产生的的原因，任何何原因都都会引起起一定的的结果，，这是一一般事物物的运动规规律，这这种规律律为我们们研究现现象之间间的数量量关系提供供了依据据。回归分析析预测就就是进行行这类定定量预测测的常用用方法之一。。一般来来说，回回归就是是指研究究自变量量与因变变量之间关关系的分分析方法法。在物物流需求求预测中中，物流流需求的多多少受到到多种因因素的影影响，可可以通过过在各相相关影响因因素间建建立回归归预测模模型来实实现对物物流量的的预测。回归分析析预测的的基本问问题所谓回归归分析预预测，就就是依据据回归分分析描述述的经济变变量之之间的的数量量关系系对经经济现现象进进行预预测。。在回归分分析预预测过过程中中，我我们一一般应应关注注以下下几个个基本问题题。1．变量量间相相关关关系的的定性性分析析——对变量量间是是否存存在一一定的的相关关性进进行分分析，，只有有明确确了现现象间间确实实存在在某种种数量量因果果关系系，才才能谈谈得上上定量量分析析。2．变量量因果果关系系的确确定：(1)数学模模型的的选择择。(2)回归方方程与与回归归系数数的显显著性性检验验。2.4.2一元回

一元回归预测也称单因素预测。

1．回归方程的建立一元线性回归方程的模型可表述为：其他见教材。根据公式推导，可以知道是真实存在的参数。回归分析的内容之一就是通过样本值将其估计出来。回归方程的确定，实质上是要求出待定参数，回归方程就是惟一确定的2．参数数估计计线性回回归模模型参参数的的估计计方法法通常常有两两种：：普通最小小二乘乘法和和最大大似然然估计计法。。最常常用的的是普普通最小二二乘法法。下下面我我们用用普通通最小小二乘乘法来来估计计模型的回回归参参数。。公式：：式中：：同学注注意：：不同同的教教材公公式表表现不不一样样：一元线线性回回归原原理：事物物发展展是有有趋势势的，，生产产能力力和消消费能能力提提高促促使销销售两两增长长，必必须维维持内内在的的增长长规律律。线性趋趋势线线Y=a+bxYX3．模型型显著著性检检验这里的的检验验，一一般应应包括括两个个方面面，即即物流流理论检验验和统统计检检验。。(1)物流理理论检检验。。物流流理论论检验验即检检查模模型中中参数的的关系系与物物流理理论是是否相相符。。(2)统计检检验。。统计计检验验有相相关系系数检检验、、t检验、F检验，，计算算剩余余均方方差。。我们必必须明明白，，所有有预测测都存存在误误差，，所以以每次预测测以后后需要要用科科学方方法手手段进进行误误差测测算。。对于我们们来讲讲，不不是非非常重重要的的内容容。案例：西部部一个个县城城某家家具公公司，，搜集集资料料得知，家具销销售额与当当地新增住住宅面积有有关，资料料如下表，该县县城2009年估计新增增住宅面积积100万平方米，请问2009年的家具销销售额为多多少？项目\年份20042005200620072008新增住宅面积3035456080家具销售额108121416解：列表进进行计算：：年份新增住宅面积x家具销售额yx·yx²20043010300900200535828012252006451254020252007601484036002008801612806400合计25060324014150这样，可以以计算得到到：因为：所以：得到：然后，得到到可以计算算的公式，，将2009年已知自变变量代入公式：：我们学生不不再进行的多元回归归方程预测测的学习。有兴兴趣的同学学可以自学学。习题做做老师安排排的内容，比较较实用，比比较好学，，容易记住住。复习与课外外作业题1.请根据某县县城全年收收入（GDP）与物流销销售额的关系，预预测当第9年收入750亿时候的销销售额年份12345678GDP亿360390400450510580600650销售额80848791100116125140题2.习题1中，如果我我们把GDP用年份1、2、3、4、5、6、7、8来替代，即即x值不用GDP数量了，能不能预测测第九年的的物流销售售额？题3.如果一个公公司6月份销售量量为9.5万，而实际际销售量为10万，指数平平滑系数α=0.9，请预测7月份的销售额。。上述解题过过程必须写写在作业本本上。学习运筹学学的人生哲哲学：再难的坎坷坷也要过，，再难的题也也要做。运筹学这门门课的课风风：严格、认真真、一丝不不苟！THANKS谢谢12月-2215:30:0915:3015:3012月-2212月-2215:3015:3015:30:0912月-2212月-2215:30:092022/12/3115:30:099、静夜四无邻邻，荒居旧业业贫。。12月-2212月-22Saturday,December31,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。15:30:0915:30:0915:3012/31/20223:30:09PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。12月-2215:30:0915:30Dec-2231-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。15:30:0915:30:0915:30Saturday,December31,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2215:30:1015:30:10December31,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。31十二二月20223:30:10下下午15:30:1012月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月223:30下下午午12月月-2215:30December31,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/3115:30:1015:30:1031December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。3:30:10下下午3:30下下午15:30:1012月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Saturday,December31,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。15:30:1015:30:1015:3012/31/20223:30:10PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2215:30:1015:30Dec-2231-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。15:30:1015:30:1015:30Saturday,December31,202213、不知香积积寺，数里里入云峰。。。12月-2212月-2215:30:1015:30:10December31,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。31十十二二月20223:30:10下下午15:30:1012月月-2215、楚塞三湘接接，荆门九派派通。。。十二月223:30下下午12月-2215:30December31,202216、少年十五五二十时，，步行夺得得胡马骑。。。2022/12/3115:30:1015:30:1031December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天气