基于LOD的泸州各地区间物流需求预测

ct
-0.42 -0.07 0.77 2.29 3.09 4.05 5.61 7.93
年份 t 0
2001 1
实际值 yt
177.90
当 a=0.4时2001-2008年 GDP 指数平滑值预测值
一次平滑值 St（1）二次平滑值 St（2）三次平滑值 St（3）预测值 Yt
195.97 193.51 192.69 188.74 191.60 192.26
物流纯流动是单位物品从始发地到达目的地的流动过程，简称 L-OD，物流 流动需求预测也称基于 L-OD 的物流需求方法，是包含各类预测方法和模型在内 的一种以物流分区为对象的集聚分析，一般是先通过对目前各地区社会经济、物 流设施与物流状况进行调查，按照地区经济的增长趋势及目标，利用预测方法推 导出未来各区的物流发生量和吸引量，在进行区与区之间的物流空间交换量预 测，接着进行物流链的选择，最后将所有的物流量分配到物流网络的各线路和节 点上。
由上表可以得出下表计算，分别得到泸州市各小区 GDP 增长率。
时间
预测值 Yt
差额（Yt-Yt-1）
GDP 增长 率
2008
508.400
2009
588.164
79.7639201 15.69%
2010
688.823
100.6592968 17.11%
2011
799.897
111.0735604 16.13%
0.03 0.84 2.05 2.25 2.67 3.65 5.21
根据以上 2001-2008 年预测值与实际值进行比较，进行误差分析：分别用均值误 差 MSE 与平均绝对百分误差 MAPE 来进行计算，公式如下：
MSE
1n n t1
yt xt 2
MAPE 100wk.baidu.com n yt Yt
n t1 yt 当 a 取不同值时，得到的误差结果如下：
指数平滑法是在移动平均法基础上发展起来的一种时间序列分析预测法，它 是通过计算指数平滑值，配合一定的时间序列预测模型对现象的未来进行预测。 其原理是任一期的指数平滑值都是本期实际观察值与前一期指数平滑值的加权 平均。而本题中采用三次指数平滑法进行预测。 （2）指数平滑法预测公式
运用三次指数平滑法进行预测时，首先计算各次数指数平滑值初始值，公式 如下：
表 2-1 泸州市 2001 年——2008 年 GDP 值
年度 2001 年 2002 年 2003 年 2004 年 2005 年 2006 年 2007 年 2008 年
GDP 177.9 （亿元）
194.2
215.8
258.8
284.9 331.12 403.8
508.4
根据 2001-2008 年泸州市 GDP 值，本文采用 EXCEL 软件利用指数平滑法对
215.800
200.874
195.149
193.192
2004年 4
258.800
224.045
206.707
198.598
2005年 5
284.900
248.387
223.379
208.511
2006年 6
331.120
281.480
246.619
223.754
2007年 7
403.800
330.408
237.27 211.96 200.54 271.71 276.49 38.49
265.43 228.00 208.78 318.07 321.06 53.27
306.94 251.68 221.65 378.38 387.42 76.08 367.38 286.39 241.07 469.11 484.03 109.48
2009-2020 年泸州市 GDP 值的预测。
2.1.1 绘制 2001-2008 年泸州市 GDP 散点趋势图
由图 excel 软件绘制 2001-2008 年泸州市 GDP 散点趋势图如下所示，可以看
出，其数据增长趋势呈二次曲线趋势，所以本文宜采用三次指数平滑法进行预测。
图 泸州市 2001-2008 年 GDP 散点图 2.1.2 泸州市 2009-2020 年 GDP 预测过程 （1）指数平滑法预测原理
一次指数平滑值初始值为：
S0(1)
y1
y2 3
y3
同理计算
S (2) 0
和
S (3) 0
如下公式：
S0(2)
S1(1)
S2(1) 3
S3(1)
S0(3)
S1(2)
S
(2 2
)
3
S3(2)
再分别求出一次、二次、三次指数平滑值，公式如下：
s(1) t
yt
(1)st(11)
s(2) t
st(1)
由于指数平滑系数采用的是 α=0.4 来进行计算
所以建立二次曲线趋势模型：
yt at bt ct 2
当 t=8 时，由公式计算得到
所以有当 t=8 时，二次曲线预测模型为：
a8 497.919 b8 85.038 c8 5.207
y8 497 .919 85.038 5.207 2
191.33 195.15 206.71 223.38 246.62 280.13 328.72
191.89 193.19 198.60 208.51 223.75 246.31 279.27
177.83 190.66 -0.04 190.66 210.37 9.68 220.89 250.61 25.91 278.58 283.53 32.44 318.23 328.34 41.90 372.90 397.13 59.10 459.88 497.92 85.04
a=0.2 a=0.3 a=0.4
均值误差 MSE 28.92 35.78 27.29
平均绝对百分误差 MAPE 8.29 10.49 8.26
所以得出应选择指数平滑系数 a=0.4 来进行预测 2009-2020 年 GSP 值以及增长 率。caiyo （4）建立模型预测 2009-2020 年 GDP 值
ct
2 2(1 )2
St(1) 2St(2) St(3)
（3）选择平滑系数 由图 1 绘制的散点图可以看出整个预测过程中长期趋势变化不大，但是预测过
程中时间序列有所波动，所以此时可选稍大的指数平滑系数 α 值，常在 α=0.2-0.4 之间取值，而本题首先采用 EXCEL 首先分别对 α=0.2、0.3、0.4 进 行 2001-2008 年 GDP 预测，然后将预测值与实际值比较，根据误差选择预测误差 最小的指数平滑系数 α 来进行计算。
时间 t 0
2001年 1
实际值 yt 177.900
一次平滑值
S （1） t
二次平滑值
S （2） t
三次平滑值
S （3） t
预测值 Yt
195.967
193.513
192.695
188.740
191.604
192.258
2002年 2
194.200
190.924
191.332
191.888
2003年 3
当 a=0.2时2001-2008年 GDP 指数平滑值预测值
一次平滑值 St（1）二次平滑值 St（2）三次平滑值 St（3）预测值 Yt
195.97 194.14 193.89 192.35 193.78 193.87
at
bt
189.59 -3.04
192.72 197.34 209.63 224.68 245.97 277.54
2、泸州市各小区物流生成预测
对于物流生成量的预测，本文首先根据三次指数平滑法模型预测出 2009-2020 年的 GDP 增长率，再采用弹性系数法进行生成预测，根据各小区国内 生产总值和货运代理量的弹性系数预测未来校区物流生成量。 2.1 泸州 GDP 增长率计算
泸州市 2001 年至 2008 年间 GDP 值，如表 1 所示。
190.55 192.75 193.05
186.44 -4.43
191.64 192.42 192.86 181.59 190.53 -1.04
198.89 194.36 193.31 189.43 206.90 8.43
216.86 201.11 195.65 216.11 242.91 26.51
(1)st(21)
s(3) t
st(2)
(1)st(31)
再根据三次指数平滑法预测模型：
yt at bt ct 2
然后分别利用以下公式求出 a，b，c 值即可得到预测模型，从而计算出预测值。
at 3St(1) 3St(2) St(3)
bt
2(1 )2
(6 5 )St(1) 2(5 4 )St(2) (4 3 )St(3)
2012
921.385
121.4878239 15.19%
2013
1053.287 131.9020875 14.32%
2014
1195.603 142.3163511 13.51%
2015
1348.334 152.7306146 12.77%
2016
1511.479 163.1448782 12.10%
at
bt
183.67 -5.35
ct
-0.49
2002 2 2003 3 2004 4 2005 5 2006 6 2007 7 2008 8
194.20 215.80 258.80 284.90 331.12 403.80 508.40
190.92 200.87 224.04 248.39 281.48 330.41 401.60
280.135
246.306
2008年 8
508.400
401.605
328.723
279.273
2009年 9
2010年 10
2011年 11
2012年 12
2013年 13
2014年 14
2015年 15
2016年 16
2017年 17
2018年 18
2019年 19
2020年 20
(5 泸州市 2009-2020 年 GDP 增长率计算 2.1.3 泸州市 2009-2020 年 GDP 增长率计算
323.71 244.49 212.40 456.03 450.06 126.13
ct
-0.30 -0.13 0.58 2.10 3.39 4.96 7.23 10.47
年份 t 0
2001 1 2002 2 2003 3 2004 4 2005 5 2006 6 2007 7 2008 8
实际值 yt
关键词：LOD 预测方法 物流系统规划 LOD 矩阵 物流量期望线图
Forecasting of Inter-regional logistics demands
1、背景
1.1 论文背景 四川省泸州市位于长江上游的川滇黔结合部，人口近 500 万，辖江阳区、龙
马潭区、纳溪区、合江县、泸县、古蔺县、叙永县等三区四县。需要根据给定的 不考虑区域以外情况下的数据和查找的社会经济、自然地理等资料，运用 LOD 预测方法，预测 2015 年和 2020 年的物流需求量。 1.2 L-OD 预测原理介绍
193.57 194.32 197.38 202.84 211.47 224.68
193.81 193.91 194.61 196.25 199.30 204.37
186.25 191.27 -1.51 189.63 202.96 6.06 209.60 231.34 22.89 256.34 261.77 38.28 303.44 302.80 57.73 365.50 362.94 85.86
当指数平滑系数 α=0.2、0.3、0.4 时，得到的 2001-2008 年 GDP 预测值如下 表所示：
年份 t 0
2001 1 2002 2 2003 3 2004 4 2005 5 2006 6 2007 7 2008 8
实际值 yt
177.90 194.20 215.80 258.80 284.90 331.12 403.80 508.40
177.90 194.20 215.80 258.80 284.90 331.12 403.80 508.40
当 a=0.3时2001-2008年 GDP 指数平滑值预测值
一次平滑值 St（1）二次平滑值 St（2）三次平滑值 St（3）预测值 Yt at
bt
195.97 193.69 193.18
基于 LOD 的泸州各地区间物流需求预测 xxx
（西南交通大学交通运输与物流学院 四川 成都 611756）
摘要： 本文在不考虑区域以外情况下，根据给定的数据和查找的社会经济、 自然地理等资料，运用 LOD 预测方法和物流系统规划等方法，对泸州市江阳区、 龙马潭区等三区四县 2015 年和 2020 年的物流需求量进行预测，并对该市 2015 年、2020 年的 LOD 矩阵和物流量期望线图分别进行了计算和绘制。