物流预测技术及其应用

1第4章物流预测技术及其应用包装与印刷工程学院李光物流工程与管理2本章内容4.1物流预测技术概述4.2定性预测方法及其应用4.3定量预测方法及其应用34.1物流预测技术概述4.1.1物流预测的概念及实质4.1.2物流预测的分类4.1.3物流预测的步骤44.1.1物流预测的概念及实质预测就是对未来一些不确定的或未知事件的推断或估计。如社会预测、经济预测、科学预测、技术预测、军事预测……物流预测是根据客观事物过去和现在的发展规律，借助科学的方法和手段，对物流管理发展趋势和状况进行分析、描述，形成科学的假设和判断的一种科学理论。凡是影响物流系统活动的因素都是预测对象。例如，物流系统的人力、物力、财力、以及资源、销售、交通，国家的政策方针，经济发展的形势和自然条件等，都是预测的内容。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5系统预测的实质系统预测的实质分析使系统变化的原因；探究系统发展变化的规律；从量的变化中找出因果关系；根据系统的过去和现在对未来进行判断。预测就是要从变化中，找出使事物发生变化的固有规律，寻找和研究各种变化的背景及其演变的逻辑关系，去揭示事物未来的面貌，对事物的未来做出判断。系统预测的作用系统预测是编制系统计划的基础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。系统预测是系统决策的依据决策的前提是预测，正确的决策取决于可靠的预测。6系统预测的概念模型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）系统预测概念模型7系统预测的理论基础（1）惯性原理（连续性原理）惯性:指事物发展变化主要受内因的作用，事物的过去，现在的状态会持续到将来。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。惯性原理:事物在其发展变化过程中，总有维持或延续原状态的趋向，事物的某些基本特征和性质将随时间的延续而维持下去。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。8（2）类推原理（因果关系原则）根据事物发展变化的因果关系，推测事物未来的发展变化规律。事物的存在、发展和变化都受有关因素的影响和制约，事物的存在和变化都有一定的模式。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。9（1）按预测的时间跨度，分为短期预测、近期预测、中期预测和长期预测。其中“短期”、“近期”、“中期”、“长期”包括的具体时间长度是相对的。（2）按预测的空间范围，分为国内物流市场预测和国际物流市场预测。（3）按物流服务的供求关系，分为物流服务的需求预测和物流服务的供给预测。（4）按预测的性质，分为定性预测和定量预测。4.1.2物流预测的分类10预测技术的种类繁多，据统计有150多种。所有的预测技术可以分为三类：判断预测技术(定性预测)时间序列预测技术（定量预测）因果预测技术（定量预测）预测方法详细分类见下图：11预测方法分类预测方法定性预测特尔斐法主观概率法领先指标法定量预测时间序列分析移动平均法指数平滑法博克斯——詹金斯法（B—J法或ARMA法）因果关系分析线性回归分析投入—产出分析马尔可夫模型状态空间分析系统动力学仿真灰色系统模型124.1.3物流预测的步骤1.预测的基本步骤确定预测目的资料收集和数据分析选定预测方法建立预测模型模型检验与修正？预测实施与结果分析误差较大误差太大通过检验132.各步骤说明（1）确定预测目标预测目的、对象和预测期间。预测目的：明确为什么要预测；预测对象：对什么事物进行预测；预测期间：对哪个时期进行预测；（1年内为短期，2~5年为中期，5~10年为长期）（2）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）14（3）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，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。15（4）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。（5）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。（6）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。164.1.4物流需求预测的特征1.需求的时间特性和空间特性＊物流需求具有时间特性：即需求是随时间而变化的。原因：由于销售的增长或下降、需求模式的季节性变化以及多种因素导致的一般性波动。＊物流具有空间维度：即需求量在何处发生或需求的空间位置如何。2.需求的不规则性和规则性物流需求的变动可能是规则性的，也可能是不规则的。3.需求的派生性和独立性17（1）水平性发展的需求需求量时间需求规则性变动的几种情况：随机性需求、无趋势或季节性因素18（2）上升变动趋势的需求需求量时间需求量时间随机性需求，呈上升趋势，无季节性因素19（3）下降变动趋势的需求需求量时间需求量时间随机性需求，呈下降趋势，无季节性因素20（4）季节性或周期性变动趋势的需求需求量时间需求量时间随机性需求，有周期趋势和季节性因素21（5）不规则变动的需求需求水平时间224.2定性预测方法及其应用1.德尔菲法（Delphi）2.主观概率法3.领先指标法231.德尔菲法（Delphi）德尔菲法（Delphi）简介德尔菲法是由美国兰德公司最先提出的一种预测方法。德尔菲法也叫专家调查法。该方法的主要思想：依靠专家小组背靠背的独立判断，来代替面对面的会议，使不同专家意见分歧的幅度和理由都能够表达出来，经过客观的分析，达到符合客观规律的一致意见。预测过程确定预测课题并编制咨询表。选择参与预测的专家（一般以10-50人为宜）。进行四轮次左右的函询与反馈。处理专家们的意见并给出预测结果。24德尔菲法的关键步骤挑选专家。聘请企业内、外若干专家，对所需预测的问题组成技术专家小组，但组内成员一般没有人是整个问题的专家。进行函询。向选定的专家组成员发放预测问卷和预测资料，要求专家们根据预测资料，针对预测目标，独立作出自己的回答，提出个人独立的预测结果。函询修正。将专家预测结果进行综合编辑，将不同的专家预测结果整理成新一轮预测的参考资料。把新的参考资料和修改后的预测问卷提供给专家做新一轮的分析和预测。经过多次的重复，直至问题能得到相对集中、意见能相对统一为止。得出预测结果。根据专家们提供的预测结果作出最终的预测结果。德尔菲法的特点匿名性、反馈性、统计性252.主观概率法主观概率的概念在一定条件下，人们对某一事件在未来发生或不发生可能性的估计，反映个人对未来事件的主观判断和信任程度。简单地说，主观概率就是凭经验或预感而估算出来的概率。主观概率同客观概率一样，必须符合概率论的基本公理：...)3,2,1(110ippii主观概率与客观概率的根本区别在于：客观概率具有可检验性，主观概率则不具有这种可检验性。主观概率与个人知识、工作经验、判断能力等都有密切的关系。主观概率法预测主观概率法预测是指利用主观概率对各种预测意见进行集中整理，得出综合性预测结果的方法。常用的主观概率法有主观概率加权平均法和累计概率中位数法。26主观概率加权平均法该方法以主观概率为权数，对各种预测意见进行加权平均，从而求得综合性预测结果。1.确定主观概率根据过去预测的准确程度确定各种可能情况的主观概率。2.计算综合预测值具体分两步进行：Step1：以主观概率为权重，计算个人预测的期望值；Step2：根据每人判断预测的准确程度确定每人的主观概率，以此为权数，计算各期望值的平均数。3.计算平均偏差程度，校正预测结果先将过去若干季度的实际数据和预测数据对比，计算比率、平均比率和平均偏差程度；然后校正预测结果。27例4-1：某公司邀请甲、乙、丙三名统计员和另外两名计划员对公司明年第一季度的销售额进行预测，三名统计员的预测情况如下表所示；两名计划员预测的期望值分别为950万元、750万元。根据过去经验，三名统计员之间的判断能力不相上下，两名计划员之间的判断准确度也基本相当；但是总体上讲，统计部门比计划部门的判断准确性要更高一些。该公司明年第一季度的销售额预计是多少？统计员估计销售额（万元）主观概率甲最高销售最可能销售最低销售10008006000.30.50.2乙最高销售最可能销售最低销售120010008000.20.60.2丙最高销售最可能销售最低销售9007005000.20.50.328求解：（1）以主观概率为权重，计算三名统计员的预测值：甲：1000×0.3+800×0.5+600×0.2=820（万元）乙：1200×0.2+1000×0.6+800×0.2=1000（万元）丙：900×0.2+700×0.5+500×0.3=680（万元）（2）计算三名统计员预测的平均销售额：（820+1000+680）÷3=833.33（万元）（3）计算两名计划员预测的平均销售额：950×0.5+750×0.5=850（万元）（4）计算统计员和计划员预测的平均销售额：833.33×0.6+850×0.4=840（万元）（5）校正预测结果：840×0.98=823.2（万元）29领先指标法的特点：不但可以预测经济的发展趋势，而且可以预测其转折点。领先指标法又称为先导指标法，就是将各种经济指标分为三种类型：领先指标、同步指标和滞后指标，通过领先指标预测同步指标或滞后指标。3.领先指标法（2）画出领先指标、同步指标和滞后指标的时间序列图，如图所示：Oyt(时间)领先指标同步指标滞后指标（指标）t1t2t3t4领先指标法的预测步骤：（1）根据预测指标找出领先指标（3）进行预测304.3定量预测方法及其应用4.3.1时间序列预测法及其应用4.3.2回归预测法及其应用4.3.3预测误差分析31时间序列的概念：时间(月份)1月2月3月4月5月6月7月8月9月销量(万台)2223252726232421?时间(年度)200120022003200420052006200720082009运输量(吨)645650670660675678685686?某企业产品销售资料（1月~8月）某物流公司2001~2008年的货物运输量按月排列的销量按年排列的运输量时间序列，指观测或记录到的一组按时间顺序排列的历史数据。4.3.1时间序列预测法及其应用32时间序列预测时间序列预测：根据预测对象的历史数据资料，按时间进程组成动态数列，进行分析、预测的方法。常用的方法有：移动平均法、指数平滑法。331.移动平均预测法以预测对象最近一组历史数据的平均值直接或间接地作为预测值。“平均”是取预测对象的时间序列中由远而近，按一定跨期的数据进行平均；“移动”是指参与平均值计算的实际数据随预测期的推进而不断更新。增加一个新值，同时剔除掉已参与平均计算的最陈旧的一个实际值，保证每次参与计算的实际值个数相同。时间（月）