我國(guó)鐵路運(yùn)貨量時(shí)間序列預(yù)測(cè)時(shí)間序列論文

方慧

【摘要】鐵路運(yùn)貨量作為貨運(yùn)市場(chǎng)體系中的重要統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，本文基于1949-2017年我國(guó)鐵路運(yùn)貨量的數(shù)據(jù)，利用ARIMA模型，對(duì)我國(guó)未來幾年的鐵路運(yùn)貨量進(jìn)行了定量預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)結(jié)果顯示：未來幾年鐵路運(yùn)貨量將會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】時(shí)間序列 鐵路運(yùn)貨量 平穩(wěn)性 ARIMA模型 預(yù)測(cè)

一、研究背景

鐵路貨運(yùn)長(zhǎng)久以來依托大宗貨物運(yùn)輸市場(chǎng)。大宗貨物的中長(zhǎng)距離運(yùn)輸歷來是鐵路貨運(yùn)的強(qiáng)項(xiàng)，目前在鐵路承運(yùn)的貨物中，能源、冶煉、建材等大宗物資占有相當(dāng)大的比重。大宗物資的貨運(yùn)需求將持續(xù)旺盛，也為鐵路貨運(yùn)的增長(zhǎng)提供了充足的貨源。也同時(shí)促進(jìn)了鐵路運(yùn)輸?shù)牟粩嗵岣咭约斑M(jìn)步，呈現(xiàn)出近幾年的提高。

二、ARIMA模型的基本思想及數(shù)學(xué)模型

ARMA（p，q）模型，它是一類常用的隨機(jī)時(shí)序模型，它是一種精度較高的時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法。ARMA（p，q）模型有三種基本類型：自回歸（AR）模型、移動(dòng)平均（MA）模型以及自回歸移動(dòng)平均（ARMA）模型。

三、我國(guó)貨物運(yùn)輸量的ARIMA（p，q）模型

1、模型的選擇及平穩(wěn)化處理

本文的數(shù)據(jù)來自王燕編著的第四版應(yīng)用時(shí)間序列分析的非平穩(wěn)序列的隨機(jī)分析和中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒，原始數(shù)據(jù)見附錄。從1949年至2017年共69個(gè)數(shù)據(jù)。

通過鐵路運(yùn)貨量的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以看出其自相關(guān)系數(shù)衰減到零的速度非常慢，滿足非平穩(wěn)判定的條件，所以可以判定原序列是非平穩(wěn)的。

2、原序列ADF檢驗(yàn)

為了完全驗(yàn)證原序列為非平穩(wěn)的，進(jìn)一步對(duì)其做ADF檢驗(yàn)。

由于時(shí)間序列均值沒有系統(tǒng)變化、方差沒有系統(tǒng)變化，且嚴(yán)格消除周期性變化的平穩(wěn)序列才具有研究的價(jià)值，因此考慮對(duì)該模型做差分處理獲取平穩(wěn)序列。

3、原序列一階差分ADF檢驗(yàn)

由于y序列顯著非平穩(wěn)，現(xiàn)對(duì)其一階差分序列進(jìn)行ADF檢驗(yàn)和差分處理。

從一階差分序列的時(shí)序圖，可以清清楚楚地看出一階差分后的序列是平穩(wěn)的，可以采用ARMA（p，q）模型進(jìn)行分析。

4、模型預(yù)測(cè)

對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)與靜態(tài)預(yù)測(cè)：

從圖中可以看到，靜態(tài)預(yù)測(cè)方法得到的預(yù)測(cè)值波動(dòng)性要大;同時(shí)，方差比例的下降也表明較好的模擬了實(shí)際序列的波動(dòng)，Theil不相等系數(shù)為0.474，其中協(xié)方差比例為0.7699，表明模型的預(yù)測(cè)結(jié)果較理想。

5、模型擬合結(jié)果

通過模型的擬合以及根據(jù)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此，可以看出近幾年我國(guó)鐵路運(yùn)貨量可能會(huì)出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

四、總結(jié)與建議

未來幾年我國(guó)鐵路運(yùn)貨量可能會(huì)出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)鐵路貨運(yùn)量的快速發(fā)展提出以下建議：精細(xì)化;鐵路貨運(yùn)改革是一個(gè)面對(duì)市場(chǎng)化的復(fù)雜過程，鐵路作為一個(gè)承擔(dān)部分公益性運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè)，需針對(duì)市場(chǎng)需求及貨流構(gòu)成進(jìn)行完善的調(diào)研分析，合理制定運(yùn)輸策略、完善鐵路運(yùn)輸部門與物流及社會(huì)的信息共享半臺(tái)，使我國(guó)的鐵路貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)能夠最大程度的發(fā)揮其便捷、載運(yùn)量大的優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)：

[1]王燕.應(yīng)用時(shí)間序列分析[M].北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社，2002.9.

[2]竇隋權(quán).鐵路貨運(yùn)市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展策略分析.鐵道貨運(yùn)，2007（5）：14-17.