基于指數(shù)平滑法的G市主要貨物流通量預(yù)測(cè)

單海霞，余秋豪，高 波 （貴州大學(xué)，貴州貴陽(yáng)550025）

0 引言

貴州省的現(xiàn)代物流業(yè)尚處于剛剛起步階段，各項(xiàng)指標(biāo)較低，但是發(fā)展速度較快。對(duì)于物流企業(yè)來(lái)說(shuō)企業(yè)實(shí)力固然重要，但是前瞻性和決策性在企業(yè)發(fā)展中更為重要，而這些特性都需要根據(jù)貴州省現(xiàn)在發(fā)展?fàn)顩r來(lái)確定。通過(guò)G市物流發(fā)展的一些數(shù)據(jù)對(duì)G市未來(lái)短期發(fā)展做出預(yù)測(cè)，G市物流可以通過(guò)預(yù)測(cè)做相應(yīng)的調(diào)整，同樣，G市物流企業(yè)也可以通過(guò)預(yù)測(cè)來(lái)對(duì)自己企業(yè)未來(lái)的發(fā)展做出規(guī)劃和決策。

1 G市主要貨物流通量現(xiàn)狀

根據(jù)G市2018年4～9月的貨運(yùn)情況分析，截止2018年9月份G市6個(gè)月的流出量為2 622.1萬(wàn)噸，流入量為2 730.0萬(wàn)噸，可以看出G市整體的貨運(yùn)量是流入大于流出，更進(jìn)一步說(shuō)明了貴州省的物流現(xiàn)狀是“好進(jìn)不好出”。

對(duì)G市總的流入流出數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，具體分析G市2018年4～9月的生活消費(fèi)品和生產(chǎn)資料的出入情況。發(fā)現(xiàn)不管是流入量還是流出量生產(chǎn)資料總比生活消費(fèi)品多。而針對(duì)G市的生活消費(fèi)品有農(nóng)產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、鹽和糧食，生產(chǎn)資料有煤炭及制品、鋼材及制品、化工原料及制品、化肥、礦產(chǎn)、鋁礦、機(jī)械設(shè)備及電器、金屬及金屬制品、石油天然氣及制品、建筑材料和輕工材料。

通過(guò)分析G市6個(gè)月的生活消費(fèi)品和生產(chǎn)資料的出入占比情況，發(fā)現(xiàn)在生活消費(fèi)品中農(nóng)產(chǎn)品的流入和流出占比情況分別是74%和79%，雖然占比情況相差很小，但是實(shí)際出入量卻相差很多。而醫(yī)藥產(chǎn)品是生活消費(fèi)品中唯一的流出大于流入的產(chǎn)業(yè)，其流出量占比為7%，說(shuō)明G市醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)相較于其他生活消費(fèi)品而言更容易外銷。通過(guò)生產(chǎn)資料的出入分析，可以了解到生產(chǎn)資料中輕工產(chǎn)品的流入量占整個(gè)生產(chǎn)資料的總流入量的36%，而煤炭制品流出量占生產(chǎn)資料的總流出量的33%，說(shuō)明G市輕工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品主要依靠外地提供，而煤炭產(chǎn)品可以作為G市的主要產(chǎn)品對(duì)外銷售。

2 建模及預(yù)測(cè)

2.1 建立預(yù)測(cè)模型。根據(jù)G市物流運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀以及數(shù)據(jù)的收集情況，對(duì)其未來(lái)三個(gè)月的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。對(duì)G市物流運(yùn)營(yíng)情況的預(yù)測(cè)采用二次指數(shù)平滑法，二次指數(shù)平滑法是在一次指數(shù)平滑法的基礎(chǔ)上再做一次指數(shù)平滑，然后利用兩次指數(shù)平滑值，建立預(yù)測(cè)模型。其中一次、二次指數(shù)平滑法的計(jì)算公式如下：

其中：t為本期時(shí)間；為在t-1時(shí)刻的預(yù)測(cè)值；為對(duì)t時(shí)刻的第一次指數(shù)平滑值預(yù)測(cè)值（在t-1時(shí)刻對(duì)下一時(shí)刻的預(yù)測(cè)值）；為對(duì)t時(shí)刻的第二次指數(shù)平滑值；α為指數(shù)平滑系數(shù)，規(guī)定0＜α＜1，（1-α ）稱為阻尼系數(shù)；xt為在t時(shí)刻的實(shí)際值。建立二次指數(shù)平滑預(yù)測(cè)模型為：

其中：Yt+T為第t+T時(shí)刻的預(yù)測(cè)值；T為由t時(shí)刻向后推移的時(shí)刻。

由于指數(shù)平滑系數(shù)值α是根據(jù)主觀判斷得出的，α的值越大，對(duì)近期觀測(cè)值賦予的權(quán)數(shù)越大，模型對(duì)時(shí)間序列的變化越敏感，α值越小，則對(duì)近期數(shù)據(jù)影響越小，歷史數(shù)據(jù)的權(quán)數(shù)較大，預(yù)測(cè)更平穩(wěn)，消除了隨機(jī)波動(dòng)性，只反映長(zhǎng)期的大致發(fā)展趨勢(shì)。所以不同項(xiàng)目對(duì)時(shí)間的敏感程度不同，因此需要確定不同的指數(shù)平滑系數(shù)。

2.2 G市生活消費(fèi)品和生產(chǎn)資料流入、流出量預(yù)測(cè)。以生活消費(fèi)品農(nóng)產(chǎn)品為例，表1為G市農(nóng)產(chǎn)品的流入流出量，為了更方便的對(duì)G市產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出預(yù)測(cè)，所以要分別預(yù)測(cè)流入和流出量。因?yàn)閚＜10（n為所提供給一組數(shù)的總量），所以取時(shí)間序列的前3個(gè)數(shù)據(jù)的平均數(shù)為初始值。

表1 G市2018年4～9月農(nóng)產(chǎn)品的流入、流出量 單位：萬(wàn)噸

根據(jù)流入量對(duì)時(shí)間的敏感程度確定α值為0.8，所以針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的流入量的指數(shù)平滑計(jì)算公式為：

因?yàn)樾枰A(yù)測(cè)10～12月份農(nóng)產(chǎn)品的流入量，而9月份的流入量與前幾個(gè)月的流入量相差較大，所以不用9月的平滑值進(jìn)行預(yù)測(cè)。但可以以8月份的指數(shù)平滑值來(lái)計(jì)算。根據(jù)式（4）、式（5） 計(jì)算出a5、b5的值：a5=2-=2×76.4-76.9=75.9；b5

所以，建立二次指數(shù)平滑的數(shù)學(xué)模型為：

預(yù)測(cè)10月農(nóng)產(chǎn)品流入量：Y5+2=75.9-2×2=71.9（萬(wàn)噸）；預(yù)測(cè)11月農(nóng)產(chǎn)品流入量：Y5+3=75.9-2×3=69.9（萬(wàn)噸）；預(yù)測(cè)12月農(nóng)產(chǎn)品流入量：Y5+4=75.9-2×4=67.9（萬(wàn)噸）。

通過(guò)分析G市2018年4～9月的農(nóng)產(chǎn)品流出量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，流出量的多少隨季度變化較為明顯，因此，確定α值為0.8。所以針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品流出量的指數(shù)平滑計(jì)算公式為式（6）和式（7）。

則二次指數(shù)平滑模型為：

預(yù)測(cè)10月農(nóng)產(chǎn)品流入量：Y6+1=9.3-1.2=8.1（萬(wàn)噸）；預(yù)測(cè)11月農(nóng)產(chǎn)品流入量：Y6+2=9.3-2.4=6.9（萬(wàn)噸）；預(yù)測(cè)12月農(nóng)產(chǎn)品流入量：Y6+3=9.3-3.6=5.7（萬(wàn)噸）。

以同樣的方式分析生活消費(fèi)品中醫(yī)藥產(chǎn)品、鹽和糧食，以及生產(chǎn)資料中的煤炭及制品、鋼材及制品、化工原料及制品、化肥、礦產(chǎn)、鋁礦、機(jī)械設(shè)備及電器、金屬及金屬制品、石油、天然氣及制品、建筑材料和輕工產(chǎn)品對(duì)時(shí)間的敏感程度的大小，確定各自的指數(shù)平滑系數(shù)，然后結(jié)合指數(shù)平滑計(jì)算公式建立指數(shù)平滑預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)結(jié)果如表2所示。

表2 2018年10～12月G市生活消費(fèi)品和生產(chǎn)資料流量預(yù)測(cè) 單位：萬(wàn)噸

2.3 預(yù)測(cè)結(jié)果檢驗(yàn)及分析。用G市2018年4～9月總的出入量的預(yù)測(cè)來(lái)驗(yàn)證生活消費(fèi)品、生產(chǎn)資料出入量的預(yù)測(cè)。通過(guò)表3可以了解到4～9月份的具體數(shù)據(jù)，因?yàn)閚＜10，所以仍然以前3個(gè)月的平均數(shù)作為初始值，通過(guò)分析數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)間的敏感程度可以確定流入、流出量的指數(shù)平滑系數(shù)的值。

表3 G市2018年4～9月總的出入量 單位：萬(wàn)噸

經(jīng)過(guò)計(jì)算得出的流入量的預(yù)測(cè)模型為：

經(jīng)過(guò)計(jì)算得出的流出量的預(yù)測(cè)模型為：

計(jì)算得出的預(yù)測(cè)結(jié)果如表4所示：

表4 G市2018年10～12月出入量預(yù)測(cè)值 單位：萬(wàn)噸

通過(guò)用總的出入量來(lái)對(duì)生活消費(fèi)品、生產(chǎn)資料的出入量進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證的結(jié)果相差不大，說(shuō)明通過(guò)二次指數(shù)平滑法預(yù)測(cè)計(jì)算的結(jié)果是準(zhǔn)確的，但與實(shí)際是否有出入還有待確定。

3 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)G市物流營(yíng)運(yùn)現(xiàn)狀分析及對(duì)以后幾個(gè)月的預(yù)測(cè)可以得出如下結(jié)論。

3.1 G市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡。從表1中我們看出G市2018年4～9月生產(chǎn)資料和生活消費(fèi)品的出入量相差很大，生活消費(fèi)品的流入量只有生產(chǎn)資料的8%，而流出量也只占生產(chǎn)資料的27%。生活消費(fèi)品中第一產(chǎn)業(yè)占了大部分，生產(chǎn)資料主要以第二產(chǎn)業(yè)為主，從4～9月的數(shù)據(jù)看，第二產(chǎn)業(yè)的出入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第一產(chǎn)業(yè)的出入量；從10～12月預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)看，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是第二產(chǎn)業(yè)的出入量仍然高于第一產(chǎn)業(yè)。所以，面對(duì)這種產(chǎn)業(yè)失衡的情況，G市應(yīng)該在穩(wěn)定第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，大力發(fā)展第一產(chǎn)業(yè)。

3.2 G市經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依靠生產(chǎn)資料的流出。貨物流入可以推動(dòng)這個(gè)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展；貨物流出可以拉動(dòng)這個(gè)地區(qū)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，而產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展是兩個(gè)互相輔助、互相制約的因素。而這兩個(gè)因素在生產(chǎn)資料中被運(yùn)用的非常好，生產(chǎn)資料在這種大流入的情況下可以使G市第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)快速形成；在這種大流出的情況下可以使G市經(jīng)濟(jì)更好的發(fā)展。因?yàn)榱鞒隽繋?dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以通過(guò)流出量占比可以發(fā)現(xiàn)，G市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展主要依靠生產(chǎn)資料的流出。為了使生活消費(fèi)品也能推動(dòng)G市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，G市需要加大對(duì)生活消費(fèi)品的投入力度。

3.3 預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，未來(lái)供給大于需求。通過(guò)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的分析可以發(fā)現(xiàn)，2018年G市流入量在前幾個(gè)月的整體水平上呈下降趨勢(shì)，流出量在前幾個(gè)月的水平上呈上升趨勢(shì)，通過(guò)分析各自的預(yù)測(cè)值發(fā)現(xiàn)，10月份以后生活消費(fèi)品的流入量大幅度降低，而流出量下降相對(duì)平緩；生產(chǎn)資料的流入、流出量隨時(shí)間變化相對(duì)不明顯。出現(xiàn)這樣現(xiàn)象的原因可以歸結(jié)為，由于年底前第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)而言在前幾個(gè)月積累的庫(kù)存量有富余，供過(guò)于求，完全可以度過(guò)接下來(lái)的幾個(gè)月，為了減少庫(kù)存應(yīng)對(duì)第二年發(fā)展的新趨勢(shì)，在保證企業(yè)生產(chǎn)和人民群眾生活需要的前提下，各企業(yè)會(huì)減少對(duì)外采購(gòu)量，使得商品流入、流出量趨緩。