(五)时间数列分析法:
影响时间数列预测的因素很多,大体上可归纳为下列四种:
-
长期趋势:是一种在较长时间内预测值呈渐增或渐减的现象,例如随着时间的增长,美国人口也跟着增加。
-
循环变动:又称与衷变动,是一种以一年以上(或三、四年或五、六年)较长时间为周期的反复变动。
-
季节变动:是一种以一年为周期的反复的变动。例如汽水在寒冷的一、二、三月里销售量很低,而在炎热的六、七、八月里销售量很高,这种变化是季节变动的现象。
-
偶然变动:是一种不规则的变动,其发生的原因主要是天灾人祸等突然发生的事故所致。
时间数列分析中,长期趋势、循环变动与季节变动有规则性,可加以预测,偶然变动起因于不能预知的因素,故无法加以预测。
例:长期趋势预测法:是根据“将来一如以往”的原则,将过去若干年实际销售数量,通常以移动平均法,或最小平方法或其它图解的方式,求得其未来的直线或曲线长期趋势,作为销售预测的基础。但是,必须注意所用的时间(年或月或日)不宜过短,时间愈长正确性也愈大。其中以最小平方法最为正确。现将最小平方法说明如下:
最小平方法分析的程序有三:
①将过去的资料绘成图表,假定可能被怎样的倾向线所表现?
②检讨所假定的曲线是否为适当的曲线。有时可将其曲线改变为直线而加以检查。
③规定倾向线的方程式,以决定其系数。
所以,最小平方法就是以数学的方法,根据以往的资料,求得一条足以表示长期趋势的数学方程式。假设长期趋势用最小平方法所求得的数学方程式为了 YF=a+bt(参看下图)。t 代表经过年数,为自变数,YF 是代表长期趋势值,为应变数。欲使 yF=a+bt 通过各散布点而又最能正确代表各散布点的长期趋势,则各点至 YF=a+bt 之垂直距离总和应该最小才对。亦即∑(Y-YF) 最小。然而∑(Y-YF)可能等于零,因此如每个残差(Y-YF)平方后的总和为最小,则 YF=a+bt 必为最适当的长期趋势无疑。使这种“偏差平方和”变得最小的方法,叫做最小平方法。
YF=a+bt
求∑(Y-YF)为极小,应求∑(Y-YF)2 的第一次偏微分,并令其等于零。
n
2 2
F F
F=1
以 YF=a+bt 代入上式得
μ = ∑[Y − (a + bt )]2 = ∑( Y − a − bt) 2
∂μ = ∑ Y − na − b∑ t = 0
∂a
—( 1 )
∂μ = ∑ tY − a ∑ t − b∑ t 2 = 0
∂b
—( 2 )
由(1)(2)两式可得:
na + b ∑ t = ∑ Y
a ∑ t + b ∑ t 2 = ∑ tY
由(3)(4)式联立方程式,即可求得 n 和 b。
n + 1
— ( 3 )
— ( 4 )
若对象年数 n 是奇数,将 t=0 放在
n
t=1 放在 2 期,如下表所示:
2 期,如果对象年数是偶数,将
t 值 -2 -10 +1 +2 t 值 -3 -1 +1 +3 期 数 1 2 3 4 5 期 数 1 2 3 4
那么,∑t=0,(3)、(4)二式即可简化如下:
∑Y
a = n
∑ tY b = ∑ t 2
—( 5 )
—( 6 )
某公司五年来销售情况如表 7-1,即可根据上述方法预测 1995 年的销售额。
a = ∑Y = 2,700 = 540
b = ∑ tY
= 210 = 21
n 5 ∑ t 2 10
∴ Y = 540 + 21t
1995 年为 1992 年(基准期)之后三年,因此地 995 年的预测值为Y1995=540+21×3=603
表 7 - 1
年份 |
实绩值Y |
t |
tY |
t2 |
---|---|---|---|---|
1990 |
480 |
- 2 |
- 960 |
4 |
1991 |
530 |
- 1 |
- 530 |
1 |
1992 |
570 |
0 |
0 |
0 |
1993 |
540 |
+1 |
540 |
1 |
1994 |
580 |
+2 |
1160 |
4 |
合计 |
2,700 |
0 |
210 |
10 |