基于馬爾科夫模型的港口吞吐量預(yù)測(cè)

戴霖　黃浩　黃倩盈　屈夢(mèng)妮　李志強(qiáng)

【摘 要】 結(jié)合我國(guó)主要港口近10年來(lái)的貨物吞吐量季度數(shù)據(jù)，利用馬爾科夫模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。經(jīng)驗(yàn)證，馬爾科夫模型適用于對(duì)港口貨物吞吐量的預(yù)測(cè)，并具有很高的精確度。在此基礎(chǔ)上，提出改進(jìn)建議：采取權(quán)重計(jì)算方式；擴(kuò)大數(shù)據(jù)樣本，使模型精確度更高。

【關(guān)鍵詞】 港口吞吐量；馬爾科夫模型；大連港

港口作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和地區(qū)發(fā)展具有不可替代的作用。港口吞吐量作為港口的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是衡量其發(fā)展的重要依據(jù)，是組織生產(chǎn)、編制發(fā)展規(guī)劃和進(jìn)行建設(shè)的重要條件，同時(shí)也是反映港口地區(qū)經(jīng)濟(jì)活力的重要指標(biāo)之一，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，港口吞吐量的預(yù)測(cè)方法有很多種，常用的如回歸分析法、時(shí)間序列法、指數(shù)平滑法、灰色模型法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。這些預(yù)測(cè)方法因港口的不同而有效性各異，其根本原因在于港口吞吐量作為一個(gè)復(fù)雜變量，受到多方面因素的影響。就這些因素的作用特征而言，存在許多無(wú)法確定的內(nèi)容和關(guān)系，符合馬爾科夫模型的特征。本文以港口吞吐量為原始建模數(shù)據(jù)，利用馬爾科夫模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并采用以季度為最小單元提高預(yù)測(cè)的精確度。

1 馬爾科夫模型的建立

1.1 模型的建立

由表3可知，大連、上海、廣州、湛江等4個(gè)港口的貨物吞吐量實(shí)測(cè)值與其預(yù)測(cè)值之間的誤差相當(dāng)小，其中，最大的誤差僅為5.834%，最小誤差達(dá)0.126%。可見(jiàn)，馬爾科夫模型在預(yù)測(cè)港口貨物吞吐量方面具有相當(dāng)高的精確度。

4 模型改進(jìn)的建議

綜合相關(guān)研究成果，為提高模型預(yù)測(cè)精度，本文對(duì)馬爾科夫模型的使用提出相關(guān)建議：

（1）為進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確度，針對(duì)各種可能性可采取權(quán)重計(jì)算方式；

（2）應(yīng)選擇更多年份的數(shù)據(jù)，擴(kuò)大樣本，并及時(shí)補(bǔ)充最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

5 結(jié) 語(yǔ)

由馬爾多夫預(yù)測(cè)模型可知，我國(guó)近10年來(lái)貨物吞吐量的變化趨勢(shì)大多為狀態(tài)5、狀態(tài)6，說(shuō)明這些港口的貨物吞吐量進(jìn)一步增長(zhǎng)的趨勢(shì)非常明顯。這是由于21世紀(jì)我國(guó)進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的軌道，政府加大對(duì)海上運(yùn)輸?shù)闹匾暫屯顿Y，從而使海上運(yùn)輸業(yè)得到快速發(fā)展。

根據(jù)上述預(yù)測(cè)模型的建立和分析，馬爾科夫預(yù)測(cè)模型可以用于港口貨物吞吐量的預(yù)測(cè)，并且具有較高的精確度，而建立預(yù)測(cè)模型的關(guān)鍵是構(gòu)造概率轉(zhuǎn)移矩陣，劃分適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)空間可以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

【摘 要】 結(jié)合我國(guó)主要港口近10年來(lái)的貨物吞吐量季度數(shù)據(jù)，利用馬爾科夫模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。經(jīng)驗(yàn)證，馬爾科夫模型適用于對(duì)港口貨物吞吐量的預(yù)測(cè)，并具有很高的精確度。在此基礎(chǔ)上，提出改進(jìn)建議：采取權(quán)重計(jì)算方式；擴(kuò)大數(shù)據(jù)樣本，使模型精確度更高。

【關(guān)鍵詞】 港口吞吐量；馬爾科夫模型；大連港

港口作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和地區(qū)發(fā)展具有不可替代的作用。港口吞吐量作為港口的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是衡量其發(fā)展的重要依據(jù)，是組織生產(chǎn)、編制發(fā)展規(guī)劃和進(jìn)行建設(shè)的重要條件，同時(shí)也是反映港口地區(qū)經(jīng)濟(jì)活力的重要指標(biāo)之一，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，港口吞吐量的預(yù)測(cè)方法有很多種，常用的如回歸分析法、時(shí)間序列法、指數(shù)平滑法、灰色模型法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。這些預(yù)測(cè)方法因港口的不同而有效性各異，其根本原因在于港口吞吐量作為一個(gè)復(fù)雜變量，受到多方面因素的影響。就這些因素的作用特征而言，存在許多無(wú)法確定的內(nèi)容和關(guān)系，符合馬爾科夫模型的特征。本文以港口吞吐量為原始建模數(shù)據(jù)，利用馬爾科夫模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并采用以季度為最小單元提高預(yù)測(cè)的精確度。

1 馬爾科夫模型的建立

1.1 模型的建立

由表3可知，大連、上海、廣州、湛江等4個(gè)港口的貨物吞吐量實(shí)測(cè)值與其預(yù)測(cè)值之間的誤差相當(dāng)小，其中，最大的誤差僅為5.834%，最小誤差達(dá)0.126%?？梢?jiàn)，馬爾科夫模型在預(yù)測(cè)港口貨物吞吐量方面具有相當(dāng)高的精確度。

4 模型改進(jìn)的建議

綜合相關(guān)研究成果，為提高模型預(yù)測(cè)精度，本文對(duì)馬爾科夫模型的使用提出相關(guān)建議：

（1）為進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確度，針對(duì)各種可能性可采取權(quán)重計(jì)算方式；

（2）應(yīng)選擇更多年份的數(shù)據(jù)，擴(kuò)大樣本，并及時(shí)補(bǔ)充最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

5 結(jié) 語(yǔ)

由馬爾多夫預(yù)測(cè)模型可知，我國(guó)近10年來(lái)貨物吞吐量的變化趨勢(shì)大多為狀態(tài)5、狀態(tài)6，說(shuō)明這些港口的貨物吞吐量進(jìn)一步增長(zhǎng)的趨勢(shì)非常明顯。這是由于21世紀(jì)我國(guó)進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的軌道，政府加大對(duì)海上運(yùn)輸?shù)闹匾暫屯顿Y，從而使海上運(yùn)輸業(yè)得到快速發(fā)展。

根據(jù)上述預(yù)測(cè)模型的建立和分析，馬爾科夫預(yù)測(cè)模型可以用于港口貨物吞吐量的預(yù)測(cè)，并且具有較高的精確度，而建立預(yù)測(cè)模型的關(guān)鍵是構(gòu)造概率轉(zhuǎn)移矩陣，劃分適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)空間可以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

【摘 要】 結(jié)合我國(guó)主要港口近10年來(lái)的貨物吞吐量季度數(shù)據(jù)，利用馬爾科夫模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。經(jīng)驗(yàn)證，馬爾科夫模型適用于對(duì)港口貨物吞吐量的預(yù)測(cè)，并具有很高的精確度。在此基礎(chǔ)上，提出改進(jìn)建議：采取權(quán)重計(jì)算方式；擴(kuò)大數(shù)據(jù)樣本，使模型精確度更高。

【關(guān)鍵詞】 港口吞吐量；馬爾科夫模型；大連港

港口作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和地區(qū)發(fā)展具有不可替代的作用。港口吞吐量作為港口的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是衡量其發(fā)展的重要依據(jù)，是組織生產(chǎn)、編制發(fā)展規(guī)劃和進(jìn)行建設(shè)的重要條件，同時(shí)也是反映港口地區(qū)經(jīng)濟(jì)活力的重要指標(biāo)之一，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，港口吞吐量的預(yù)測(cè)方法有很多種，常用的如回歸分析法、時(shí)間序列法、指數(shù)平滑法、灰色模型法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。這些預(yù)測(cè)方法因港口的不同而有效性各異，其根本原因在于港口吞吐量作為一個(gè)復(fù)雜變量，受到多方面因素的影響。就這些因素的作用特征而言，存在許多無(wú)法確定的內(nèi)容和關(guān)系，符合馬爾科夫模型的特征。本文以港口吞吐量為原始建模數(shù)據(jù)，利用馬爾科夫模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并采用以季度為最小單元提高預(yù)測(cè)的精確度。

1 馬爾科夫模型的建立

1.1 模型的建立

由表3可知，大連、上海、廣州、湛江等4個(gè)港口的貨物吞吐量實(shí)測(cè)值與其預(yù)測(cè)值之間的誤差相當(dāng)小，其中，最大的誤差僅為5.834%，最小誤差達(dá)0.126%?？梢?jiàn)，馬爾科夫模型在預(yù)測(cè)港口貨物吞吐量方面具有相當(dāng)高的精確度。

4 模型改進(jìn)的建議

綜合相關(guān)研究成果，為提高模型預(yù)測(cè)精度，本文對(duì)馬爾科夫模型的使用提出相關(guān)建議：

（1）為進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確度，針對(duì)各種可能性可采取權(quán)重計(jì)算方式；

（2）應(yīng)選擇更多年份的數(shù)據(jù)，擴(kuò)大樣本，并及時(shí)補(bǔ)充最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

5 結(jié) 語(yǔ)

由馬爾多夫預(yù)測(cè)模型可知，我國(guó)近10年來(lái)貨物吞吐量的變化趨勢(shì)大多為狀態(tài)5、狀態(tài)6，說(shuō)明這些港口的貨物吞吐量進(jìn)一步增長(zhǎng)的趨勢(shì)非常明顯。這是由于21世紀(jì)我國(guó)進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的軌道，政府加大對(duì)海上運(yùn)輸?shù)闹匾暫屯顿Y，從而使海上運(yùn)輸業(yè)得到快速發(fā)展。

根據(jù)上述預(yù)測(cè)模型的建立和分析，馬爾科夫預(yù)測(cè)模型可以用于港口貨物吞吐量的預(yù)測(cè)，并且具有較高的精確度，而建立預(yù)測(cè)模型的關(guān)鍵是構(gòu)造概率轉(zhuǎn)移矩陣，劃分適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)空間可以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。