第3章_物流系统预测模型

第三章物流系统预测模型和仿真第一节预测概述第二节物流系统的定性预测方法第三节物流系统的定量预测方法第一节预测概述一、预测的概念狭义：指预测人员根据有关的历史资料和新情报，运用适当的方法和技巧，对研究对象的未来状态进行科学的分析、估算和推断，并对预测结果进行验证评价和应用的活动过程。如社会预测、经济预测、科学预测、技术预测、军事预测……原材料市场生产厂家配送中心用户需求预测市场预测供应预测订购预测订单预测需求信息物流领域中的预测3.1.1预测的定义预测的作用预测是编制计划的基础物流系统的存储、运输等各项业务计划都是以预测资料为基础制定的。预测是决策的依据决策的前提是预测，正确的决策取决于可靠的预测。3.1.1预测的定义二、预测的概念模型输入——需要处理的信息。（如市场的调研和收集的数据资料）扰动——各种主客观因素的影响。（随机因素与偶然因素的影响）输出——预测的结果，即对未来目标的判断。（该判断要经过主观努力的争取并接受客观实践的检验，如此不断循环，不断逼近）预测概念模型3.1.2预测的概念模型三、预测的理论基础（预测原理）1、惯性原理（连续性原理）事物的发展变化具有某种程度的持续性、连贯性。利用这一原则掌握事物变化的内在原因，就能根据已知推测未知，根据过去、现在推测未来。3.1.3预测的概念模型事物惯性的大小，取决于事物本身的动力和外界因素的作用。(生产资料、消费资料)（前者惯性大，后者惯性小）2、类推原理（因果关系原则）类推预测：通过寻找并分析类似事物相似的规律，根据已知的某事物的变化特征，推断具有近似特性的预测对象的未来状态。特性相近的事物，在其变化发展过程中，常常有相似之处。于是可以假设在有些情况下、事物之间的发展变化具有类似的地方，依此进行类比，可以由先发事物的变化进程与状况，推测后发类似事物的发展变化。3.1.3预测的概念模型3、相关原理任何事物的变化都不是孤立的，而是在与其他事物的相互影响下发展的。例如：耐用消费品的销售量与人均收入水平密切相关，与社会人口结构也有关。深入分析研究对象与相关事物的依存关系和影响程度，可以有效地揭示它的变化特征和规律，并可用以预测其未来状态。相关原理有助于知道预测人员深入研究预测对象与相关事物的关系，有助于预测人员对预测对象所处的环境进行全面分析。3.1.3预测的概念模型4、不确定性分析与概率判断准则预测对象受到社会、经济、科技等各类因素的影响，其未来的状态带有不确定性，在预测中，可以用概率论和数理统计方法求出随机事件出现各种状态的概率，然后根据概率判断准则去推测预测对象的未来状态如何？后续的随机型时间序列预测方法和马尔科夫预测方法基本都是不确定分析的方法。3.1.3预测的概念模型四、预测的基本步骤3.1.4预测的基本步骤收集、分析有关资料包括影响预测对象的各种资料，如预测对象本身发展的历史资料，对预测对象发展变化起作用的各种因素的资料，形成这些资料的历史背景，以及各种影响因素在未来可能出现的情况。预测必须占有大量的、系统的、适用于预测目标的资料；预测资料可以分为两类：纵向资料（预测对象的历史数据资料）横向资料（作用于预测对象的各种影响因素的数据资料）3.1.4预测的基本步骤选择预测方法进行预测选择预测方法，建立预测模型、模型评估和利用模型进行预测。选择预测方法要考虑以下几个因素：预测对象的特点；预测范围；预测期限的长短；预测要求精度；占有数据资料的多寡、适应性；企业愿为预测支付的费用的大小；企业要求得到预测结果所花时间的长短等。3.1.4预测的基本步骤分析评价预测方法及预测结果分析预测误差，对结果进行评估。修正预测结果在误差计算的基础上，通过定性、定量分析，以及预测人员的知识和经验对结果进行修正，使之更加适用于实际情况。3.1.4预测的基本步骤提交预测报告预测报告的内容包括：预测的主要过程；预测目标、预测对象及预测要求；预测资料的收集方式、方法及其分析结果；阐述选择预测方法的原因及建立模型的过程；对预测结果进行评价与修正的过程及结论；预测结论。3.1.4预测的基本步骤第二节物流系统的定性预测方法定性预测是指建立在经验、逻辑思维和推理的基础上的预测。定性预测注意通过社会调查，采用少量的数据和直观材料结合人们的经验加以综合分析，对预测对象作出判断和预测。定性预测实施起来较为简单，适用于中长期预测，可以与定量预测结合使用。定性预测的方法主要包括：直观归纳法、集体意见法、头脑风暴法、德尔菲法、情景分析法、类推法、主观概率法和关系树法等。3.2物流系统的定性预测方法一、直观归纳法1、确立调查目的和调查指导思想2、成立调查小组3、制定调查方案和设计调查表格4、实施调查5、整理资料6、提出调查报告3.2物流系统的定性预测方法二、头脑风暴法头脑风暴法是指预测者邀请有关专家以开讨论会的方式，向专家获取有关预测对象的信息，经归纳、分析、判断和推算，预测事物未来发展变化趋势的一种预测方法。1、确定与会专家的名单、人数和会议时间2、开专家讨论会3、对各种设想进行归类、比较和评价3.2物流系统的定性预测方法三、德尔菲法德尔菲法是以匿名的方式，通过轮番征求专家意见，最终得出预测结果的一种经验意见综合预测方法。德尔菲法的实施步骤：1、准备阶段。在该阶段主要完成两方面工作：拟定征询意见表和选定征询对象。2、轮番征询阶段3、作出预测结论阶段3.2物流系统的定性预测方法选择对象发送调查表格回收调查问卷并统计调查结果预测结果进行新一轮的调查表格统计结果的分析评价3.2物流系统的定性预测方法三、德尔菲法三、德尔菲法采用德尔菲法整理专家所提供的资料，有时需要将定性资料转化为定量数据。对预测中的每个因素给定一个分值，对应投票专家数为，则均值和方差分别为：3.2物流系统的定性预测方法jcjB2()jjjjjjjjcBEBcEBDB四、主观概率法预测人员对某个未来事件发生可能性作出的主观判断估计值。如果要预测某一事件发生的可能性，先调查一组专家的主观概率，然后加权平均即得事件发生的概率：3.2物流系统的定性预测方法2()(jjjjjjjjcEBPBPDBB方差：）定性预测的优缺点优点：能集思广益且简便易行，在缺乏足够统计数据或原始资料的情况下，可以作出定量估计和获得文献上尚未反映的信息。定性预测一般不需要建立高深的数学模型，易于普及和推广。缺点：由于缺乏客观标准往往易受预测人员经验和认识上的局限，可能带来一定的主观片面性。3.2物流系统的定性预测方法第三节物流系统的定量预测方法物流系统是一个复杂系统，我们所研究的各个物流子系统也是复杂的，只用定性预测方法是不够的，还需要定量预测方法。一、回归分析预测是研究变量之间相关关系的数理统计分析方法。以相关原理为基础。相关指的是一种因素的变化引起另外一种因素变化。比如，物资的需求与价格，物资的采购量与需求量，物资的采购成本与销售利润等有相关性。3.3物流系统的定量预测方法事物及其因素变量有关系无关系确定性关系非确定性关系特征提取回归分析预测法是通过收集统计数据，在分析变量间非确定性关系的基础上，找出变量间的统计规律性，并用数学方法把变量间的统计规律表现出来，并在此基础上进行预测。一、回归分析预测3.3物流系统的定量预测方法回归分析预测的步骤预测步骤如下：确定预测变量可能的相关因素，确定哪些是主要因素，哪些是次要因素。收集数据，根据统计资料建立回归预测模型。对回归预测模型的适用性和精确度进行分析评价。利用回归预测模型进行预测分析、评价回归预测值的精确度和可靠性。3.3物流系统的定量预测方法分类一元线性回归预测法多元线性回归预测法非线性回归预测法3.3物流系统的定量预测方法（一）一元线性回归分析预测法3.3物流系统的定量预测方法预测模型：+yabx简易求法：见书83为防止误差正、负抵消，采用误差平方和最小确定参数a、b。最小二乘法求得回归系数112111111nniiiiinniiiiniiniixyxybxxxaybxxxnyyn（二）回归模型的检验及预测值的显著性检验利用最小二乘法求解线性回归方程作为预测模型，需进行相关性检验，并求出预测值及其置信区间，是一个完整的回归预测程序。1、回归模型相关系数的评价只有当两个变量之间有大致的线性关系时，用一元线性回归预测才适用。我们把评价x、y两个变量之间线性关系密切程度的数量指标称为相关系数。用r表示。见书86页LLLyyxxxy3.3物流系统的定量预测方法-11（二）回归模型的检验及预测值的显著性检验1、回归模型相关系数的评价为了说明r如何反映两个变量之间线性关系的密切程度，研究b和r的关系，见书87，当r=0时，b=0，则回归直线是一条与x轴平行的直线。（图3-4）当r=1时，所有点都在回归直线上，称完全正相关，当r=-1时，所有点都在回归之间线上，称完全负相关。（图3-5,3-6）3.3物流系统的定量预测方法yyxxLbL2、预测值的显著性检验通过对预测值的置信区间估计来说明预测值的波动范围，检验预测值的显著性。（1）t检验根据占有数据的多少（样本数n）查的分布表，确定t的临界值与根据实际问题计算的t的分布值进行比较，如果，说明回归效果显著。2ˆ2xxxxxyxyxxbtLSSnLLLL均方差公式：＝3.3物流系统的定量预测方法1-22)tn（atatt2、预测值的显著性检验（2）F检验F检验的意义与t检验的意义相同，只不过查的分布表，确定F的临界值与根据实际问题计算的F的分布值进行比较，如果，说明回归效果显著。22(2)1rFnr3.3物流系统的定量预测方法1-2)Fn（1，aFaFF2、预测值的显著性检验（3）r检验r的临界值与根据实际问题计算的r的分布值进行比较，如果，说明回归效果显著。1121(1,2)nFnr＝3.3物流系统的定量预测方法ararr3、确定置信区间222122222121ˆ(12)11ˆ(2)1iiiixxnxxxxnxx＝F，n或＝tn3.3物流系统的定量预测方法第一步利用SPSS描散点图，确定回归方程的模型：———回归模型xx1x2…xnyy1y2…ynxy3.3物流系统的定量预测方法byax（二）一元非线性回归模型在实践中，经常遇到两个变量之间的关系呈非线性关系的情况。可将其化为一元线性关系问题和多元线性关系问题进行求解。第二步求方程中待定系数，建立回归方程：1.将非线性方程化为线性方程；特殊曲线方程化成直线方程（见书90-91页）双曲线函数指数函数对数函数幂函数S曲线2.求待定系数建立线性方程；3.对线性方程作回归关系显著性检验；4.将线性方程还原为非线性方程；yylgaalgxxlgxbay3.3物流系统的定量预测方法例浙农大1981年在柑桔花凋定果后，每隔10天测定温州蜜柑早熟品系单果直径x与单果鲜重y的关系列于下表，试建立y与x之间的关系式。3.3物流系统的定量预测方法3.3物流系统的定量预测方法果径x果重yx´=lgxy´=lgy2.7111.490.43301.06033.2618.680.51321.27143.5924.070.55511.38154.0240.100.60421.60314.4255.700.64521.74584.6966.920.67121.82554.8980.550.68931.90614.9790.960.69631.95885.32113.400.72592.05465.61145.900.74892.16415.55145.900.74432.16415.31129.400.72512.1119解：1、作散点图，确定回归模型：2、将曲线化直：对原始数据x、y求对数，见上表。baxyxbaylglglgxba