【正文】 第 4章 預(yù)測(cè)與仿真 管理決策方法課件 2 2022/1/4 預(yù)測(cè)與仿真的必要性 ? 預(yù)測(cè) ，是對(duì)客觀事物系統(tǒng)的內(nèi)在及外在環(huán)境因素未來(lái)可能狀態(tài)進(jìn)行的預(yù)估和測(cè)度。 ? 預(yù)測(cè) 是管理決策活動(dòng)的重要組成部分。 ? 預(yù)測(cè) 是進(jìn)行科學(xué)決策的依據(jù)。 ? 仿真 ，是以建立某實(shí)際事物系統(tǒng)的模型為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)模型的輸入或參數(shù)量進(jìn)行變化試驗(yàn)來(lái)了解該系統(tǒng)行為的一種方法。 管理決策方法課件 3 2022/1/4 預(yù)測(cè)與仿真問(wèn)題 (1)政治類(lèi) 政治格局；民族沖突；恐怖襲擊；公共安全；輿情民意 (2)經(jīng)濟(jì)類(lèi) 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)； CPI變化；市場(chǎng)需求；經(jīng)濟(jì)危機(jī)；股市預(yù)測(cè) (3)自然類(lèi) 能源危機(jī)；資源供需；人口發(fā)展；自然災(zāi)害；環(huán)境質(zhì)量 (4)科學(xué)技術(shù)類(lèi) (5)軍事類(lèi) (6)文化類(lèi) 管理決策方法課件 4 2022/1/4 基本原則 ? 堅(jiān)持正確的指導(dǎo)思想 ? 堅(jiān)持系統(tǒng)性原則 ? 堅(jiān)持動(dòng)態(tài)性原則 管理決策方法課件 5 2022/1/4 方法分類(lèi) (1)按照預(yù)測(cè)與仿真的范圍或?qū)哟尾煌瑏?lái)分類(lèi) ? 宏觀預(yù)測(cè)與仿真 ? 微觀預(yù)測(cè)與仿真 (2)按照預(yù)測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)短不同來(lái)分類(lèi) ? 長(zhǎng)期預(yù)測(cè) ? 中期預(yù)測(cè) ? 短期預(yù)測(cè) ? 近期預(yù)測(cè) 管理決策方法課件 6 2022/1/4 (3)按照預(yù)測(cè)方法的性質(zhì)不同來(lái)分類(lèi) ? 定性預(yù)測(cè)與仿真分析 ? 定量預(yù)測(cè)與仿真分析 管理決策方法課件 7 2022/1/4 時(shí)間序列預(yù)測(cè)問(wèn)題 ? 任何事物和相關(guān)因素都是隨時(shí)間變化的，把這種狀態(tài)變化的記錄值按照時(shí)間的順序排列就稱(chēng)為 時(shí)間序列 。 ? 依據(jù)時(shí)間序列數(shù)據(jù)，探求與分析它隨時(shí)間變化的規(guī)律和趨勢(shì)，通過(guò)時(shí)間外推，預(yù)測(cè)分析相關(guān)事物或因素目標(biāo)未來(lái)時(shí)點(diǎn)的狀態(tài)值的問(wèn)題就是 時(shí)間序列預(yù)測(cè)問(wèn)題。 管理決策方法課件 8 2022/1/4 時(shí)間序列的組成因素 (1)長(zhǎng)期趨勢(shì) ? 由于某種根本性因素的影響，時(shí)間序列在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)朝著一定的方向持續(xù)上升或下降，以及停留在某一水平上的傾向。 (2)季節(jié)變動(dòng) ? 由于自然條件和社會(huì)條件的影響，時(shí)間序列在 1年內(nèi)隨著季節(jié)的轉(zhuǎn)變而引起的周期性變動(dòng)。 管理決策方法課件 9 2022/1/4 (3)循環(huán)變動(dòng) ? 本質(zhì)上也為周期變動(dòng)，以數(shù)年為周期，變動(dòng)周期長(zhǎng)短不一。 (4)不規(guī)則變動(dòng) ? 由各種偶然因素引起的無(wú)周期變動(dòng)。 管理決策方法課件 10 2022/1/4 四類(lèi)因素的組合形式 ? 加法型： yt=Tt+St+Ct+It ? 乘法型： yt= Tt St Ct It ? 混合型： yt=Tt St+Ct+It或 yt=St+Ct It Tt yt：時(shí)間序列的總變動(dòng) Tt：長(zhǎng)期趨勢(shì) St ：季節(jié)變動(dòng) Ct：循環(huán)變動(dòng) It：不規(guī)則變動(dòng) 管理決策方法課件 11 2022/1/4 移動(dòng)平均模型 (1)簡(jiǎn)單移動(dòng)平均法 設(shè)時(shí)間序列為 y1， y2， ...， yt ,… ； Mt為 t期移動(dòng)平均數(shù)，那么 NyyyM Ntttt11 ??? ???? ?,t≥N（ 41） N：移動(dòng)平均項(xiàng)數(shù) 管理決策方法課件 12 2022/1/4 由式（ 41）可知 : 因此： NyyyM Ntttt???????? ?211NyNyyyNyM NtNtNtttt????? ?????? 11 ?NyyMM Ntttt?????1（ 42） 管理決策方法課件 13 2022/1/4 預(yù)測(cè)公式為： tt My ???1即以第 t期移動(dòng)平均數(shù)作為第 t+1期預(yù)測(cè)值 管理決策方法課件 14 2022/1/4 例 41 某城市家電銷(xiāo)售公司某年 1月至12月的電冰箱銷(xiāo)售量如表 41所示。試用簡(jiǎn)單移動(dòng)平均法，預(yù)測(cè)下年一月的銷(xiāo)售量。 管理決策方法課件 15 2022/1/4 解：分別取 N=3和 N=5， 按預(yù)測(cè)公式 3211???? ???ttttyyyy543211?????? ????? tttttt yyyyyy和 計(jì)算 3個(gè)月和 5個(gè)月移動(dòng)平均預(yù)測(cè)值。其結(jié)果列于表 41中 管理決策方法課件 16 2022/1/4 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 實(shí)際銷(xiāo)售量 yt 423 358 434 454 527 429 426 502 480 384 427 446 3個(gè)月移動(dòng)平均預(yù)測(cè)值 405 412 469 467 461 452 469 456 430 419 5個(gè)月移動(dòng)平均預(yù)測(cè)值 437 439 452 466 473 444 444 452 表 41 電冰箱銷(xiāo)售量及移動(dòng)平均預(yù)測(cè)值表 管理決策方法課件 17 2022/1/4 N的選擇應(yīng)根據(jù)具體情況作出抉擇 當(dāng) N=5時(shí)： 計(jì)算結(jié)果表明： N=5時(shí)， S較小，所以選取N=5。預(yù)測(cè)一下年的電冰箱銷(xiāo)售量為 452臺(tái)。 21241 ???????? ?? ????ttt yyS 143712126???????? ?? ???ttt yyS當(dāng) N=3時(shí)： 管理決策方法課件 18 2022/1/4 (2)加權(quán)移動(dòng)平均法 ?每期數(shù)據(jù)所包含的信息量不一樣 ?近期數(shù)據(jù)包含著更多關(guān)于未來(lái)情況的信息 ?考慮各期數(shù)據(jù)的重要性不同，給予不同的權(quán)重 管理決策方法課件 19 2022/1/4 設(shè)時(shí)間序列為設(shè)時(shí)間序列為 y1， y2， ...， yt,… ； Mtw為 t期加權(quán)移動(dòng)平均數(shù)，即有 NNtNtttw ywywywM?????? ?????211121 t≥N Wi為 yti+1權(quán)數(shù) ， w1w2...wN 加權(quán)移動(dòng)平均預(yù)測(cè)公式為： twt My ???1管理決策方法課件 20 2022/1/4 例 42 某省 19992022年原煤產(chǎn)量如表 42所示 ，單位千萬(wàn)噸 ， 試用加權(quán)移動(dòng)平均法預(yù)測(cè) 2022年的產(chǎn)量 。 年份 1999 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 原煤產(chǎn)量 yt 三年加權(quán)移動(dòng)平均數(shù) 相對(duì)誤差/% 表 42某省原煤產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及加權(quán)移動(dòng)平均預(yù)測(cè)值表 管理決策方法課件 21 2022/1/4 解：取 w1=3， w2=2， w3=1， 按預(yù)測(cè)公式 12323 211 ????? ????ttttyyyy ???????y管理決策方法課件 22 2022/1/4 修正： 計(jì)算各年預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的相對(duì)誤差 例如 2022年為： % ??將相對(duì)誤差列于表中，再計(jì)算總的平均相對(duì)誤差 %%100%1001 ???????? ?????????????? ???ttyy管理決策方法課件 23 2022/1/4 由于總預(yù)測(cè)值的平均值比實(shí)際值低 %，所以可將 2022年的預(yù)測(cè)值修正為： % ??管理決策方法課件 24 2022/1/4 (3)趨勢(shì)移動(dòng)平均法 ? 當(dāng)時(shí)間序列出現(xiàn)直線(xiàn)變動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，簡(jiǎn)單移動(dòng)平均法和加權(quán)移動(dòng)平均法偏差較大 ? 修正方法：做二次移動(dòng)平均 ? 利用移動(dòng)平均之后偏差的規(guī)律來(lái)建立直線(xiàn)趨勢(shì)的預(yù)測(cè)模型 管理決策方法課件 25 2022/1/4 一次移動(dòng)的平均數(shù)為 ? ?NyyyM Ntttt111 ??? ???? ?在一次移動(dòng)平均的基礎(chǔ)上再進(jìn)行一次移動(dòng)平均就是二次移動(dòng)平均，其公式為 ： ? ?? ? ? ? ? ?NMMMM Ntttt111112 ??? ???? ?（ 43） 管理決策方法課件 26 2022/1/4 遞推公式： 設(shè)時(shí)間序列 {yt}從某時(shí)期開(kāi)始具有直線(xiàn)趨勢(shì)，且認(rèn)為未來(lái)時(shí)期也按此直線(xiàn)趨勢(shì)變化，則可設(shè)此直線(xiàn)趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型為： ? ? ? ? ? ? ? ?NMMMM Ntttt????? 11222Tbay ttTt ???? ， T=1， 2， 3… （ 44） t：當(dāng)前的時(shí)期數(shù) T： 由 t至預(yù)測(cè)期的時(shí)期數(shù) at：截距 bt：斜率 平滑系數(shù) 管理決策方法課件 27 2022/1/4 根據(jù)移動(dòng)平均值確定平滑系數(shù) ， 由（ 44）知： at=yt yt1=ytbt yt2=yt2bt …… ytn+1=yt (n1)bt 管理決策方法課件 28 2022/1/4 所以： ? ?? ? ? ?? ?? ?? ?tttttttttNttttbNyNbNNyNbNybyyNyyyM211211111??????????????????????????管理決策方法課件 29 2022/1/4 因此： ? ?ttt bNMy211 ???由 44有： ? ?ttt bNMy21111?????（ 45） 管理決策方法課件 30 2022/1/4 因此： ? ?ttt bNMy211 ???由 44有： ? ?ttt bNMy21111?????（ 45） 所以： ? ? ? ?ttttt bMMyy ???? ?? 1 111? ? ? ?ttt bNMM2121 ??? （ 46） 管理決策方法課件 31 2022/1/4 由（ 45）（ 46）可得平滑系數(shù)的計(jì)算公式 ： ? ? ? ?? ? ? ?? ???????????2121122ttttttMMNbMMa管理決策方法課件 32 2022/1/4 例 4