系统预测

March4,2020PPT1本章学习目标1.掌握预测的概念、步骤、原则以及分类；2.掌握定性预测技术以及方法；3.掌握计量经济学模型预测4.掌握确定型时间序列模型预测；5.了解随机型时间序列模型预测；6.掌握灰色模型预测的思想、类型；7.掌握模型预测)1,1(GMMarch4,2020PPT2章节框架9.1预测概述9.2定性预测技术9.3计量经济学模型预测9.4时间序列模型预测9.5灰色模型预测本章小结思考与练习题参考答案March4,2020PPT39.1.1预测学科的发展9.1.2预测的概念与作用9.1.3预测的原则9.1.4预测的步骤9.1.5预测的分类9.1预测概述March4,2020PPT49.1.1预测学科的发展1.神话阶段2.宗教阶段3.哲学阶段4.科学阶段March4,2020PPT59.1.2预测的概念与作用预测，是指科学的预测，是人类根据特定条件，对事物的演化进行预先的估计和推断，是一种以数量化表述为特征的预见或预言。系统预测是立足于系统发展变化的实际数据和历史资料，运用科学的理论和方法，观察和分析系统发展的规律性，对系统在未来一定时期内可能变化情况进行推测、估计和分析。March4,2020PPT69.1.2预测的概念与作用预测的作用：科学的预测能为决策者提供可靠的依据。科学的预测可以为决策者提供多种方案。科学的预测为决策者广泛的集中了智力财富。March4,2020PPT79.1.3预测的原则1.整体性原则。2.关联性原则。3.动态性原则。4.反馈性原则。March4,2020PPT89.1.4预测的步骤1.确定预测的目标2.收集分析资料3.选择预测方法4.进行预测5.分析预测结果6.修正预测结果7.提出预测报告March4,2020PPT99.1.5预测学科的分类1.按预测领域分类可分为社会预测、经济预测、科学预测、技术预测和军事预测等。2.按预测范围分类可分为宏观预测和微观预测。3.按预测期限分类近期预测3个月以下；短期预测3个月至1年；中期预测1年至5年；长期预测5年以上。4.按预测方法特征分类可分为定性预测和定量预测。March4,2020PPT109.2.1定性预测概述9.2.2集思广议法9.2.3德尔菲法（Delphi）9.2.4主观概率法9.2.5交叉概率法9.2定性预测技术March4,2020PPT11定性预测是一种直观预测，主要根据预测者掌握的实际情况、经验水平和对系统发展的判断能力，来预测某个事件或某些事件集合发生的可能性。9.2.1定性预测概述March4,2020PPT129.2.2集思广议法集思广议法是通过召开讨论会的形式，请熟知所要预测问题的专家发表意见，进行讨论，然后再集中专家的意见，得出大家满意的预测结果。优点：利于专家交换意见，互相启发，弥补个人不足，也便于全面考虑事件发生和发展的各种可能性。缺点：参加会议的人数有限，不利于广泛收集各种意见。讨论时专家受心理因素影响较大，易于屈服于某些权威人士和大多数人的意见，而忽视少数人的意见。March4,2020PPT139.2.3德尔菲法（Delphi）德尔菲法是一种定性预测方法，一般适用于长期预测。以专家为索取信息的对象，依靠专家的知识和经验进行预测的一种方法。德尔菲法是系统分析方法在价值判断领域内的一种有益的延伸。突破了传统的数量分析限制，为更合理有效地进行决策提供了支撑、依据。March4,2020PPT149.2.3德尔菲法（Delphi）德尔菲法介绍1.函询调查是以匿名的方式通过几轮书面形式来征求专家的意见2.专家选择拟选定的专家应在该领域从事十年以上技术工作。可从部门的内外挑选专家。预测专家的人数一般以10至50人为宜。3.调查表的设计通常调查表分为目标-手段调查表、事件完成时间调查表、肯定式回答调查表、推断式回答调查表等类型March4,2020PPT154.预测程序第一步：提出要求，明确预测目标。将所要预测的问题和必要的材料，以通信的方式邮寄给10至50名专家，征求专家的意见。第二步：专家接到书面材料后，根据自己的知识经验，对所测试物的未来发展趋势提出自己的预测，并说明理由，再以书面答复给预测单位。第三步：把所有专家的意见综合整理，进行归纳，再匿名邮寄给专家，供他们分析判断，进一步征求他们的意见；第四步：专家就各种预测意见及其依据和理由进行分析，再次预测。第五步：再次进行综合整理并反馈给专家，如此反复多轮，直到专家意见趋于一致，最后得出预测结果。9.2.3德尔菲法（Delphi）March4,2020PPT165.预测结果统计分析一般采用平均数或中位数统计出量化结果。如果数据分布的偏态比较大，一般使用中位数以免受个别偏大偏小的判断值的影响；如果数据分布的偏态比较小，一般使用平均数，以便考虑到每个判断值的影响。9.2.3德尔菲法（Delphi）March4,2020PPT179.2.3德尔菲法（Delphi）（1）中位数法这种方法常用中位数和上、下四分数来处理专家们的答案，求出预测的期望值和区间。)()2()1(nxxx)1()(xxn求得全距，即最大值与最小值之差。确定中位数和上、下四分数的位置：的位置中x21n下x21][位置中x的位置上x][位置位置中下xx的位置下x其中：方括号[X]表示括号内取X的最大整数。当有n个（包括重复）专家意见时，其由小到大的排列次序为：March4,2020PPT18然后依据中位数及上下四分数的位置确定其相应的数值。根据上述位置公式计算的位置要么是整数，要么是整数加1/2。当计算的位置为小数时，中位数或四分数就为该小数相邻的两个整数位置数据和的一半。这样，预测结果为：中位数表示专家组对预测的期望值；全距表示预测值的最大变动幅度，是专家预测值分散程度的一种度量；上、下四分数的区间构成预测区间，根据正态分布理论可知，有50%以上专家的预测值落在预测区间之内。9.2.3德尔菲法（Delphi）March4,2020PPT199.2.3德尔菲法（Delphi）（2）平均数当对某项目有个专家参加意见，则可以采用算术平均法来确定专家对项目的预测结果。按下式可计算该项目的平均值。jniixnx11March4,2020PPT209.2.4主观概率法主观概率法可以不要求专家对某一事件的发生做出肯定或否定的回答，而只要求每位专家对某一事件发生的程度做出概率性的估计。同时要求估计是有根据说明的。由于不同的专家对同一事件在相同情况下可能提出的概率是不同的，所以在处理结果时，主观概率法是以若干专家的主观概率的平均值作为某一事件发生的概率估计，用公式可表示为：NiipNp11p：事件发生的概率；ip：第i个专家的主观概率；N：专家人数。March4,2020PPT219.2.5交叉概率法交叉概率法是对在交互影响因素作用下的事物进行预测的一种定性技术。交叉概率法是根据专家经验确定不同事件之间相互影响关系的一种研究程序，并用以修正专家的主观概率，从而对事物的发展做出较为客观的评价。March4,2020PPT229.3.1用单一回归模型作预测9.3.2用联立方程组模型进行预测9.3.3预测检验9.3计量经济预测技术March4,2020PPT239.3.1.用单一回归模型作预测利用单一回归方程进行预测，就是根据某一或某些解释变量的变动来预测被解释变量的变动方向和程度，是研究预测对象与影响因素之间的关系，一般用来分析影响因素对预测对象的因果演变过程。根据影响因素的多少，回归模型可以分为一元回归和多元回归。根据影响因素与预测目标之间的关系，可以分为线性回归和非线性回归。March4,2020PPT241.一元线性回归预测一元线性回归方程的模型可以表示为：tttxy21一元线性回归预测模型为：nt,,2,1ttxy21ˆˆˆ这样，一元线性回归预测就是利用解释变量预期的已知值或预测值对预测期或样本以外的被解释变量作定量估计。March4,2020PPT25（1）点预测将解释变量的预期的已知值或预测值代入一元回归模型预测式所得到的被解释变量的值作为与相对应的的预测值。设预测点为),(00yx，则预测值为0210ˆˆˆxyMarch4,2020PPT26（2）区间预测的0y)1(按照确定置信区间的方法，可以得出的预测区间为：)2(ˆ(2/0nty))()(11220xxxxnStMarch4,2020PPT272.多元线性回归预测在实际问题中，解释变量往往不止一个，此时，要分析各种因素综合的情况下系统变化的规律性，以预测被解释变量的变动方向和程度。解决的方法是使用多元线性回归预测。多元线性回归方程的模型可以表示为：ttmmttxxy221用于预测的多元线性回归预测模型为：tmmttxxyˆˆˆˆ221March4,2020PPT28多元回归模型的预测值和预测区间计算如下：（1）计算估计标准误差mnyyStt2)ˆ(（2）当预测点为),,,(002010mxxxX，则预测值为BXyˆˆ00预测误差000ˆyye的样本方差为])(1[010220XXXXSSMarch4,2020PPT29（3）当预测值的显著水平为时，预测区间为),)(ˆ(02/0Smnty30n),ˆ(2/0ySZy30n0X0SS0S在这里由于是一个解释变量的数据向量，计算较为复杂，代替近似地估计预测区间。所以在实际预测中，一般运用March4,2020PPT303.非线性回归模型预测通常是将非线性函数通过变量代换的方法或是应用泰勒级数展开而变成一元或多元线性函数，然后采用相应的预测方法解决。（1）双曲线模型tttxy121令ttxx1，则可得代换后模型tttxy21其预测模型为：ttxy21ˆˆˆMarch4,2020PPT31（2）二次曲线模型ttttxxy233221令233ttxx，则可得代换后模型ttttxxy33221其预测模型为：33221ˆˆˆˆtttxxyMarch4,2020PPT32（3）对数模型令，则可得代换后模型其预测模型为：tttxyln21ttxxlntttxy21ttxy21ˆˆˆMarch4,2020PPT339.3.2.用联立方程组模型进行预测由于联立方程组是几乎全部宏观计量经济模型的结构样式，所以，联立方程组的预测实际上是宏观经济预测的主要方法。预测可以利用简约式模型或结构式模型。如果只预测某一个或几个内生变量值，则要通过简约式模型来实现。这时，是已知内生变量的某个初始值以及外生变量的各期估计值，递归地计算内生变量的各期预测值。在计算中，滞后内生变量的值，除初始值外，均不采用实际值，而是采用前几期计算得到的估计值。如果预测全部内生变量值，可直接利用结构式模型，是把前定变量的历史资料的第期实际值代入整个模型的各个结构式方程，得到一组关于以全部内生变量为未知数的方程组，求解就可以得到全部内生变量的第期估计值。March4,2020PPT349.3.3.预测检验模型预测检验，是将估计了参数的模型用于实际经济活动预测，然后将预测结果和实际值进行比较，用其误差的大小判断模型的总体精度。根据表现形式不同，精度可用绝对误差和相对误差来表示。March4,2020PPT35tytyˆ设为实际值，是预测值，则单个预测值的绝对误差的表现形式为：tttyyeˆnt,,2,10te0te0te其中，当时，表示预测精确；时，表示预测值过高；时，表示预测值过低。9.3.3.预测检验March4,2020PPT369.3.3.预测检验ttttttyyyyeeˆ~nt,,2,10ty0ty0~te0~te其中，当时，意义同绝对误差。当时，表示预测