基于灰色系统理论的湖南省物流需求预测分析

２０１０年　第３期　第３２卷总第１８９期　物流工程与管理　物流论坛　ＬＯＧｌＳＴＩ　ＣＳ　ＥＮＧｌ　ＮＥＥＲｌＮＧ　ＡＮＤ　ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉ　ｓｓｎ．１６７４—４９９３．２０１０．０３．００７　基于灰色系统理论的湖南省物流需求预测分析　口平先秉　（湘潭职业技术学院，湖南湘潭４１１１０５）　【摘要】文中以灰色系统理论思想为指导，运用灰色ＧＭ（１，１）模型，以货运量袁征物流规模。根据湖南省近　１０年来的物流需求变化，建立了灰色预测的ＧＭ（ｉ，１）模型，预测湖南省今后５年的物流需求，为政府规划地区　物流发展提供相关理论参考。　【关键词】物流需求；货运量；灰色预测；ＧＭ（１，１）模型　【中图分类号】Ｆ２５０　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１６７４—４９９３（２０１０）０３—００１　７—０３　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ　Ｄｅｍａｎｄ　ｉｎ　Ｈｕｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｇｒａｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｈｅｏｒｙ　口ｐＩＮＧ　Ｘｉａｎ—ｂｉ　ｎｇ　（Ｘｉａｎｇｔａｎ　ＶｏｃａｔｉｏｎａＩ　ａｎｄ　ＴｅｃｈｎｉｃａＩ　ＣｏＩ　Ｉｅｇｅ，Ｘｉａｎｇｔａｎ　４１１１Ｏ５．Ｃｈｉ　ｎａ）　［Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＴｈｉＳ　ｐａｐｅｒ　ｒｅｇａｒｄｓ　ｇｒａｙ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｓ　ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ，Ｕｓｅｓ　ｔｈｅ　ｇｒａｙ　ＧＭ（１，１）ｍｏｄｅｌ，　Ｓｉｇｎｉｆｉｅｓ　ｔｈｅ　ｌｏｇｉｓｔｉＣＳ　ｓｃａｌｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｖｏｌｕｍｅ　ｏｆ　ｇｏｏｄｓ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｄ．ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐａｓｔ　１０　ｙｅａｒｓ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｈｕｎａｎ’Ｓ　ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ　ｄｅｍａｎｄ，ｔｈｉＳ　ｐａｐｅｒ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓ　ａ　ｇｒａｙ　ｆｏｒｅｃａｓｔ　ＧＭ（１，１）ｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｎ　ｆｏｒｅｃａｓｔｓ　ｔｈｅ　ｎｅｘｔ　ｆｉｖｅ　ｙｅａｒｓ　ｄｅｃａｄｅ　ｌｏｇｉ　ｓｔｉｃｓ　ｄｅｍａｎｄ　ｏｆ　ｈｕｎａｎ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｓｏｍｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｉＳ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ　ｔｏ　ｐｌａｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒｅ—ｇｉｏｎａｌ　ｌｏｇｉ　ｓｔｉｅｓ．　【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ】ｌｏｇｉｓｔｉＣＳ　ｄｅｍａｎｄ：ｖｏｌｕｍｅ　ｏｆ　ｇｏｏｄｓ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｄ；ｇｒａｙ　ｆｏｒｅｃａｓｔ：ＧＭ（１，１）ｍｏｄｅｌ　１引言　第一步，设原始数列为　随着湖南省区域物流需求的不断增大，湖南省域物流业　已从起步阶段进入到快速发展阶段。这种态势使湖南省地区　ｘ　）－（Ｘ　（１），Ｘ　（２）…．Ｘ　（ｎ））　物流产业的市场规模迅速膨胀，然而缺乏物流需求的定量依　第二步，对原始数列做一次累加生成，得累加生成数列　据使得各种物流发展政策的制定、各类物流基础设施的建设　远远落后于物流需求的发展。因此，为使该新兴产业市场极　Ｘ　）唧（Ｘ　（１），Ｘ　’（２），…Ｘ　（ｎ）），　早步入理性规范的轨道，必须加大物流规划预测的力度。由　于物流产业毕竟是一个新兴产业，对该产业的把握，不可测因　ｘ　（ｋ）　’‘　（ｋ＝　，　・・・’，ｎ　（１）　素干扰多，既有已知信息，又有未知信息，符合本征性灰色　对累加生成数列建立预测模型的影子方程：　系统的特征，满足灰色系统理论模型的有关前提条件。所以，　ｄｘＯ）４－甜（１）：“　本文依据灰色系统理论建立湖南省地区物流产业规划的灰色　（２）　系统理论模型，并以此为基础对该地区物流产业经济做出科　学预测。　式中ａ，　为待定系数。　２灰色系统预测模型的构造　其中，累加矩阵Ｂ（由累加生成数列构成）为：　原始数据列矩阵为：　２．ｉ建立ＧＭ（１，１）模型　在各项物流活动中，运输活动是一项最基本的因素。反映　运输活动的主要指标又体现在货运量和货物周转量等数据　上。所以，一个地区的货运量和货物周转量在一定程度上代　（３）　表着该地区的物流需求态势。因此，利用货运量和货物周转量　的有关信息来作为物流规划预测的基础一般是可行的。我们　Ｙ　＝（肌　（２），艇　（３），默　。’（４），…，ＸＸ　’（ｎ））　（４）　不妨以湖南省最近Ｉ　１年的货运量为基础数据（见表２）来建立　ＧＭ（１，１）模型。　第三步，将求得的参数ａ，　代入（２）式并求解此微分方程，　２．２计算步骤　得ＧＭ（１，ｌ　Ｊ预测模型为：　【收稿Ｅｌ期】２０１０．０２—１２　【作者简介】平先秉（１９７６一），男，湖北洪湖人，经济学硕士，讲师，高级物流师，研究方向：区域物流产业规划研究。　１８　物流工程与管理　第３２卷　耍　（　＋１）　ｌｘ　（１）一鲁ｅ一　＋　ｊ　＝１，２，…　原，即可得到原始数据的估计值为：　（５）　年数据来源２００８年湖南省国民经济和社会发展统计公报。　３．２模型数据分析与假设检验　说明：以上数据来源湖南省统计年鉴２００７，其中２００８　第１ｇｔ步，因为　（　（１）：　。　（１），将　（ｋ＋１）计算值作累加还　按照灰色预测模型的基本计算步骤可以得出：　‘　（七＋１）＝　‘’’（七＋１）一　‘　（七），　＝１，２……　第五步，精度检验　第六步，利用残差修正偏差值　（６）　①原始数列为：　ｘ　＝ｆ４９１４７，５１１８３，５１２２８，５３０３５，５２１５６，５９９５２，６９６８０，７６８７６，８４９９＆９９１４１，１０７８３３）　②ｘ的１——ＡＧｏ序列为：　”：　１　１（Ｉ】弧１０　Ｓ１Ｏ　１晒ｌ９Ｌｌ１３０ｌ７＇１　１４６　１６１８　１８瓤３吕Ｉ１ｌ７弭　由于ＧＭ（１，１）模型有时既可以看成微分方程，又可以看　③累加矩阵为：　成差分方程，而导数还原值与累减还原值往往并不一致，所以，　为了减少往复运算造成的误差，可以利用残差修正模型，来消　除误差。　记０阶残差为　＝　一　，ｉ＝１，２……，ｎ．其中　。’为通　过预测模型得到的预测值，则残差均值和残差方差为：　＝　ｎ　ｉ＝１　２　＿＿（　）　原始数据的均值和方差为：　＝　喜ｊ《Ｏ），Ｓ　２＝　喜　（９）　计算的后验差检验比值Ｃ和小误差Ｐ概率分别为：　ｃ　，ｐ　｛　ｌ。　一　㈣　－＜０．６７４５Ｇ】　一般情况下，Ｃ越小越好，一般要求ｃ＜Ｏ．３５，最大不能超　过０．６５；同时Ｐ越大越好，一般要求ｐ＞Ｏ．９５，不能小于０．７。　具体精度等级见下表１。　表１精度检验等级参照表　３基于灰色系统理论的湖南省物流需求预测分析　３．ｉ数据来源与说明　本文以湖南省１　９９８年至２００８年的货运量为模型预测　的基准量表示物流的实际需求量，并以此构建灰色预测模型，　具体数据如表２所示。　表２湖南省货运量原始数据（１９９８年￣２００８年）　÷（　…＋　。。。。）＿＿…　÷（１　ｏｏ３０＋１　０ｏ３７５）１．…１　５　ｌ　ｌ　８　３　÷（１　００３７５＋】０４２６３）…１　５ｌ　２　２　８　（－ｏ　ｚ　＋　１）＿…　５　３　Ｏ３　５　５　２１　５　６　５　９　９　５　２　÷（１【１５　ｌ９１＋ｌｌ　３０ｌ　７）Ｉ．．１　６　９　６　８　Ｏ　０】３０１　７＋Ｊ　２９６３２）…１　１　７　６　８　７　６　８　４　９　９　８　￣　－（１　２９６３２＋１　４６５５６　…．１　９　９１　４１　（　。ｓｓ　＋　）Ｉ．…・　ｌ　Ｏ　７　８　３　３　７　（１　６１　８７４＋１　８４１　３　９）ｌ…１　（１　８４Ｉ　３９＋１１　７７４７　８）…．１　２　④利用ＯＬＳ方法可以得出影子方程为：　＋　．１１９５１　（　）＝６０９６．１８２７２４　ｄｔ　⑤Ｇ（１，１）预测模型为：　ｘｆｔ＋１）＝６７９８２．３７４０９５ｅｘｐ（０．１　１９５１４０—５１００８．０７０９０３　⑥原始数据的估计值为：　Ｘ　．、ｆ　ｌ２２　Ｉ６　１３４４　１…　．　Ｉ、　Ｋ＋ＩＪ　Ｉ国　踟　８。Ｅ　７７１２３４　４】　ｌ４３强　固，　ｋＫ＝ｌ，厶…且Ｊ　。⑦精度检验结果　本文利用ＤＰＳ９．５０标准版进行精度检验，其结果如下　表３所示：　表３原始数据的进度检验结果　Ｃ＝０．３２２０，ｐ＝１．００００，虽然均方差比值Ｃ，小误差概　率Ｐ的评定等级均为一级，但是误差为０．１５３为四级，关联　度为０．２０属四级以下（具体等级参见表１），因此该模型预　测的结果与实际值误差较大。所以必须利用残值修正偏差值。　⑧利用残差修正偏差值　由于ＧＭ（１，１）模型有时既可以看成微分方程，又可以看　成差分方程，而导数还原值与累减还原值往往并不一致，所　以，为了减少往复运算造成的误差，可以利用残差修正模型来　消除误差。同样利用ＤＰＳ９．５０标准版软件进行分析，可以　取ｔ＝９进行。其结果如表４中所示：　第３期　平先秉：基于灰色系统理论的湖南省物流需求预测分析　１９　表４模型估计参数与方程以及进度检验结果　４结论与建议　序号观霉　自拟舍值误差误差率％　通过灰色理论的预测，湖南省２００９年的物流需求值应　Ｘ（，２）８１８７２．９４４４　７９１１９．０８０７　－３１５．８５５６　－０．４１０９　为１２４３４７．１８６７３万吨，通过为期四年的增长，至２０１　１年　ｘ（　９０５２２．８７４９　８８３９６．９７９９　－２１７１．４６４４－２．４２０１　时，湖南省的物流需求将上升至１０　７８０．０３万吨，到２０１３　Ｘ（４）　１０７３６９．５４７２　１（￣）１８９．２９６４　５０１８．４４５０　４．８８９３　年时，整个湖南省的物流需求达至１７７３４９．０２９５４万吨。由　Ｘ（５）　１１０２０５　３２１２　１１９６９８．９６４０—２８（１７．９９２９－２．４６２３　此可见，２００９～２０　１　３年湖南省的物流需求水平逐步提升，　未来５个时刻预测值Ｃ＝０．２００８很好误差关联度　呈现出平稳增长的态势。为使这个朝阳产业能够快速走上科　ｘ（ｔ＋１１＝１２４３４７．１８６７３　ｐ＝１．０（ＸＸ）　艮好０．０１０１　０．８５７　学发展、可持续发展的道路，特提出以下建议：第一，加大　ｘｆｔ＋２１＝１３９９９４．９８８６１　模型参数估计值　物流专业人才的培养力度，增加物流基础设施投资；第二，　ｘ（ｔ＋３）＝１５７５８１．６９６５３　ａ＝　．（￣６０１２　ｂ＝２５２１．０２４０７４　要进一步加大对物流枢纽和物流园区的布局和建设力度；第　Ｘ（ｔ＋４）＝１７７３４９（Ｆ２９５４　Ｇ（１，１）预测模型方程　三，要进一步加大物流产业政策的制定和实施力度。与此同　ｘ（叶５）　１９９５６８．８８５１０　ｘ（ｔ＋１）。二４２１９１５．７０２０５２ｅｘｐ（０．００６０１２０—４１９３４８．０９９６４２　时，各方应抓住机遇，完善各项基础设施建设，物流服务提　从以上数据可以知道，Ｃ＝０．２００８，ｐ＝１．００００，平均误　供商在这个良好的环境下应该努力提升物流服务水平，为湖　差为Ｚ＝０．４０４％　南省实现现代物流的发展上新台阶贡献一份力量。　由表２可知，均方差比值ｃ，小误差概率Ｐ的评定等　级均为一级，平均相对误差为二级，关联度０．８５７为二级以　上。由此可知，该模型利用残值修正后的结果精度较为准确，　［参考文献］　在此情况下，利用灰色预测理论进行未来的预测较为准确，　【１】邓聚龙．灰色理论［Ｍ］　武汉：华中工学院出版社，１９８９　具有一定的可信性和科学性。由表４可以知道，湖南省未来　ｆ２】蔡定萍　现代物流业与国民经济发展关系的统计分析Ⅱ】．中　５年，即２００９年至２０１３年的需求量如表５所示。　国物流与采购，２００６，（２２）．　表５湖南省２００９年～２Ｏ１　３年物流产业需求量　【３］孙有望，周福东．我国宏观物流市场预测与分析方法研究　年份货运量（万吨）年份货运量（万吨）年份货运量（万吨）　同济大学学报，２００５，（１）．　【４】王晓原　灰色ＧＭ（１，１）模型在区域物流规模预测中的应用　Ｕ１．武汉理工大学学报（交通科学与工程版），２００５，（３）．　（上接第３５页）联盟的四项特征可以清晰推演出：在环境不　学，２００３，（９）：２２　２３，３９．　确定性条件下的物流联盟心理契约表现且只能表现为有限理　［２】Ａｒｇｙｒｉｓ，Ｃ．Ｕｎｄｅｒ　ｓｔａｎｄｉｎｇ　ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌ　ｂｅｈａｖｉｏｒ［Ｍ］．　性契约；联盟成员间彼此的责任和权力界定取决于物流联盟　Ｌｏｎｄｏｎ：Ｔａｖｉｓｔｏｃｋ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，１　９６０．　的成员间的相互认知，以及由此认知所引发的对于对方的心　【３］Ｓｃｈｅｉｎ　Ｅ　Ｈ．Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌ　ｐｓｙｃｈｏｌｏｇｙ（３ｒｄｅｄ）ｌＭ】．　理判读。物流联盟成员问心理契约的动态性、主观性决定了　Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ　Ｃｈｆｆｓ，Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｙ：Ｐｒｅｎｔｉｃｅ　Ｈａｌｌ，１９８０．　物流联盟的生命力和执行力。传统观点认为心理契约主要受　【４】　Ｋｏｔｔｅｒ　Ｊ　Ｐ．Ｔｈｅ　Ｐｓｙｃｈｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒａｃｔ［Ｊ］．Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ　道德制约，本文认为物流联盟心理契约既是道德制约的产物　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｒｅｖｉｅｗ，１９７３，１５（３）：９１—９９．　也是经济制约的产物，且经济制约直接关系物流联盟的存废。　【５】张慧峰．论法人的本质Ｕ】北京理工大学学报（社会科学　联盟成员需通过渗透战略来确保联盟及其成员的虚拟资源充　版），２（）（）（），２，（１）：６９－７２．　分利用，进而改善物流联盟心理契约有效性实施的文化与价　『６１宋全胜．“实在”背后的“拟制”——法人本质与法人格　值观环境。　否定　山东理工大学学报（社会科学　版），２００４，２０，（２）：４７－５１．　［参考文献］　ｆ７１王小丽，周旭东，张文杰动态联盟——２１世纪物流管理新　【１】韩臻聪论企业物流战略联盟的建立Ｕ】＿现代管理科　模式【１］．２０００，（２）：３３—３４．