多維關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘在船舶價(jià)格影響因素分析中的應(yīng)用

劉紅， 吳四

(上海海事大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，上海 201306)

0 引 言

研究船舶價(jià)格的影響因素、掌握船價(jià)波動(dòng)規(guī)律對(duì)航運(yùn)企業(yè)的船隊(duì)更新和船舶投資有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義.對(duì)船舶價(jià)格的研究，國(guó)外起步較早[1-5]，我國(guó)近年來(lái)也取得一些可喜的研究成果[6-9].BEENSTOCK[1]首次提出利用傳統(tǒng)的供需理論對(duì)船舶市場(chǎng)進(jìn)行分析并不適用，并基于資本組合理論構(gòu)造相應(yīng)的模型.隨后BEENSTOCK等[2]擴(kuò)展上述研究，提出運(yùn)價(jià)市場(chǎng)與船舶市場(chǎng)相互關(guān)聯(lián)的理論模型，對(duì)世界干散貨市場(chǎng)與油船市場(chǎng)分別進(jìn)行預(yù)測(cè).KAVUSSANOS[3]和TSOLAKIS等[4]分別對(duì)干散貨市場(chǎng)和油船市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)性和二手散貨船價(jià)格采用時(shí)間序列模型、非理論自回歸條件異變模型及計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型進(jìn)行研究.LUN等[5]針對(duì)貿(mào)易、航運(yùn)與船舶市場(chǎng)建立經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停赋龃瑑r(jià)與運(yùn)價(jià)有直接相關(guān)性，而與船隊(duì)規(guī)模和貿(mào)易沒(méi)有直接相關(guān)性.李升江[6]認(rèn)為影響新造船價(jià)格的因素主要包括：船用鋼板價(jià)格、手持訂單量、成交量、完工量、拆解量、航運(yùn)指數(shù)、海運(yùn)量、世界宏觀環(huán)境、國(guó)家宏觀政策等，研究結(jié)果顯示：綜合考慮影響供需變化的手持訂單量和影響造船成本的船用鋼板價(jià)格能夠較好地反映船價(jià)的變化.蔡立明[7]基于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)理論對(duì)新造油船和散貨船價(jià)格進(jìn)行研究，指出影響新造船價(jià)格的主要因素有：與資產(chǎn)定價(jià)法相關(guān)的變量，即二手船價(jià)格、期租費(fèi)率；與基于成本法相關(guān)的.變量，即造船成本、匯率；與供應(yīng)-需求法相關(guān)的變量，即供應(yīng)量占船隊(duì)的比例、造船廠生產(chǎn)量.王建華等[8]研究巴拿馬型船舶航運(yùn)市場(chǎng)的期租水平與其他相關(guān)市場(chǎng)的相互影響.朱墨等[9]則運(yùn)用雙對(duì)數(shù)回歸模型研究新造好望角型散貨船價(jià)格的影響因素，結(jié)果表明：二手船價(jià)格、新造船成本以及手持訂單量與船隊(duì)規(guī)模的比值對(duì)新造船價(jià)格影響顯著.以上文獻(xiàn)對(duì)船價(jià)影響因素的研究，從單一的新造船市場(chǎng)、航運(yùn)市場(chǎng)入手分析的較多，從綜合新造船市場(chǎng)、二手船市場(chǎng)及拆船市場(chǎng)入手研究船價(jià)之間相互聯(lián)系的較少.

數(shù)據(jù)挖掘中的多維關(guān)聯(lián)規(guī)則相對(duì)于數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法更適用于船價(jià)誘因的分析.關(guān)聯(lián)規(guī)則的概念首先由AGRAWAL等[10]提出.BHANDARI[11]采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)NBA數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，成功挖掘出有價(jià)值的商業(yè)情報(bào).寇宇[12]利用關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘?qū)﹄娦趴蛻魯?shù)據(jù)進(jìn)行分析.王宏雁等[13]將多層多維關(guān)聯(lián)規(guī)則應(yīng)用在交通事故的研究中.鄭濱等[14]、宓為建等[15]及甘輝兵等[16]分別將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于海事人為失誤致因分析、港口機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析及船舶機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)中.本文嘗試運(yùn)用多維關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)1980—2011年的二手船價(jià)格、新造船價(jià)格、拆船價(jià)格等數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，分析3種市場(chǎng)下船舶價(jià)格影響因素間的內(nèi)在聯(lián)系.

1 多維關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘理論

1.1 關(guān)聯(lián)規(guī)則的含義

關(guān)聯(lián)規(guī)則[10]的實(shí)質(zhì)是分析數(shù)據(jù)項(xiàng)集在事務(wù)集合中出現(xiàn)的頻度關(guān)系，一般定義如下：設(shè)I={i1,i2,…,im}是一項(xiàng)目集，D是一事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中每個(gè)事務(wù)T?I.每個(gè)事務(wù)都有一個(gè)標(biāo)志符，稱之為TID.若A是一項(xiàng)目集，當(dāng)且僅當(dāng)A?T時(shí)，稱事務(wù)T包含A.一條關(guān)聯(lián)規(guī)則就是形如A?B的蘊(yùn)含關(guān)系，其中A?I，B?I且A∩B=φ.簡(jiǎn)單地說(shuō)，數(shù)據(jù)挖掘中的關(guān)聯(lián)規(guī)則技術(shù)能推導(dǎo)出一種A?B的模式，即當(dāng)A事件發(fā)生時(shí)，B事件會(huì)伴隨發(fā)生，稱為一種A與B的關(guān)聯(lián)關(guān)系.

1.2 多維關(guān)聯(lián)規(guī)則

單維關(guān)聯(lián)規(guī)則只涉及數(shù)據(jù)的一個(gè)維度(蘊(yùn)含式中的每個(gè)不同的謂詞都稱作維).如對(duì)某商場(chǎng)的事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，buys(X,“IBM desktop computer”) ?buys(X,“Sony printer”)，表示客戶購(gòu)買IBM筆記本電腦與購(gòu)買Sony打印機(jī)之間的關(guān)系，只涉及客戶X的一個(gè)維度，若引進(jìn)新的謂詞age和occupation，并使用age(X,“20，…，29”)^occupation(X,“student”) ?buys(X,“l(fā)aptop”)(其中X是變量，其后跟的引號(hào)部分內(nèi)容為其值,含義為年齡在20至29歲的學(xué)生傾向于買筆記本電腦)，則涉及客戶的多個(gè)維度，即為多維關(guān)聯(lián)規(guī)則.

1.3 支持度和置信度

關(guān)聯(lián)規(guī)則設(shè)定兩項(xiàng)約束，最小支持度(Minsup)和最小可信度(Minconf).

對(duì)于A?I，如果D中包含A的事務(wù)數(shù)為s，則稱s為A的支持度.若用S(A)表示A的支持度，則S(A)=s.

關(guān)聯(lián)規(guī)則A?B在D中具有大小為s的支持度，定義為事物集中包含A和B的事物數(shù)與所有事物數(shù)之比，記為S(A?B)，S(A?B)=S(A∪B)=P(A∪B).

關(guān)聯(lián)規(guī)則A?B在事物集中的置信度(Confidence)指包含A和B的事物數(shù)與包含A的事物數(shù)之比.如果D中支持項(xiàng)集A的事務(wù)中有C%的事務(wù)同時(shí)也支持項(xiàng)集B，則稱關(guān)聯(lián)規(guī)則A?B在事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)D中具有大小為C的置信度,記為C(A?B)，C(A?B)=P(B|A)=S(A∪B)/S(A).

關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘就是發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中支持度和可信度大于最小支持度和最小可信度的全部規(guī)則.

2 船舶價(jià)格多維數(shù)據(jù)模型的建立

以Clarksons發(fā)布的1980—2011年數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別建立新造船價(jià)格、二手船價(jià)格、拆船價(jià)格及船舶市場(chǎng)綜合價(jià)格多維數(shù)據(jù)模型.

2.1 船舶價(jià)格綜合數(shù)據(jù)屬性的定義

價(jià)格屬性指一條船舶價(jià)格記錄所包含的基本信息以及影響價(jià)格的主要因素，這些屬性可以通過(guò)定性和定量分析得出.

2.1.1 新造船價(jià)格屬性

考慮到新造船市場(chǎng)、二手船市場(chǎng)和拆船市場(chǎng)數(shù)據(jù)的可得性及一致性，選擇世界GDP、海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)(或期租費(fèi)率)、主要造船國(guó)匯率、世界鋼材價(jià)格、船型、載質(zhì)量和船舶價(jià)格因素，對(duì)1980—2011年的上述屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示：在上述影響因素中，世界GDP與新造船價(jià)格的相關(guān)性最弱，海運(yùn)貿(mào)易量、鋼材價(jià)格和運(yùn)價(jià)與新造船價(jià)格有強(qiáng)相關(guān)性，說(shuō)明世界GDP的變化對(duì)新造船價(jià)格的影響不如海運(yùn)貿(mào)易量明顯；匯率與新造船價(jià)格呈負(fù)相關(guān)性，說(shuō)明匯率對(duì)船價(jià)有反作用.因此,新造船價(jià)格屬性定義為：世界海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)(或期租費(fèi)率)、鋼材價(jià)格、船型、載質(zhì)量、新造船價(jià)格和匯率.

2.1.2 二手船價(jià)格屬性

影響二手船價(jià)格的主要因素:從船舶自身看有船齡、船舶設(shè)備、技術(shù)性能；從二手船市場(chǎng)看主要有GDP、世界海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)、新造船價(jià)格等.選取GDP、世界海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)、船型、船齡、載質(zhì)量、新造船價(jià)格、二手船價(jià)格等8種可量化因素，對(duì)1980—2011年數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示：GDP與二手船價(jià)格弱相關(guān)，應(yīng)剔除；世界海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)和新造船價(jià)格與二手船價(jià)格有強(qiáng)相關(guān)性.因此,二手船價(jià)格屬性可定義為：船型、船齡、載質(zhì)量、世界海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)、新造船價(jià)格和二手船價(jià)格.

2.1.3 拆船價(jià)格屬性

與二手船一樣，拆船價(jià)格主要受船舶自身狀況及外部市場(chǎng)兩大因素影響.船舶自身狀況包括船舶種類及其老舊程度、船舶技術(shù)狀態(tài)等；外部市場(chǎng)包括船舶市場(chǎng)拆船數(shù)量、鋼鐵行業(yè)對(duì)拆船鋼鐵的需求、航運(yùn)市場(chǎng)需求狀況(如運(yùn)價(jià))等因素.因此，從定性角度分析選取GDP、世界海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)、船型、船齡、拆船價(jià)格和鋼材價(jià)格因素作為拆船價(jià)格屬性，對(duì)1980—2011年數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示：GDP與拆船價(jià)格呈弱相關(guān)性，其他屬性均與拆船價(jià)格呈強(qiáng)相關(guān)性.因此,建模時(shí)拆船價(jià)格屬性選為：船型、船齡、運(yùn)價(jià)、鋼材價(jià)格、世界海運(yùn)貿(mào)易量和拆船價(jià)格.

2.1.4 船舶價(jià)格綜合數(shù)據(jù)屬性

將船舶市場(chǎng)看成一個(gè)包含二手船市場(chǎng)、新造船市場(chǎng)以及拆船市場(chǎng)的綜合船舶價(jià)格系統(tǒng).船舶價(jià)格綜合數(shù)據(jù)模型的屬性選取主要考慮3種船舶價(jià)格影響因素的共性.從宏觀市場(chǎng)看，運(yùn)價(jià)和世界海運(yùn)貿(mào)易量這2個(gè)屬性對(duì)3種船舶市場(chǎng)的船價(jià)都有影響，鋼材價(jià)格屬性對(duì)新造船價(jià)格和拆船價(jià)格都有一定的影響.從船舶自身情況看，3種船舶市場(chǎng)的船舶價(jià)格都受船型屬性影響，載貨量屬性對(duì)新造船價(jià)格和二手船價(jià)格都有影響，船齡屬性也與二手船價(jià)格和拆船價(jià)格息息相關(guān).因此，船舶價(jià)格綜合數(shù)據(jù)模型的屬性選取為：船型、船齡、載質(zhì)量、世界海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)、鋼材價(jià)格、拆船價(jià)格、新造船價(jià)格和二手船價(jià)格.

2.2 新造船、二手船、拆船及船舶綜合市場(chǎng)價(jià)格多維數(shù)據(jù)模型的建立

2.2.1 概念分層

多維模型中的概念分層定義一個(gè)映射序列，將低層概念映射到高層概念上，這樣，數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)在多個(gè)抽象層挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則，且容易在不同的抽象空間轉(zhuǎn)換.

概念分層通常采用概念層次樹方法.概念層次樹是數(shù)據(jù)庫(kù)中各屬性值及其概念依據(jù)抽象程度不同而構(gòu)成的層次結(jié)構(gòu).新造船價(jià)格屬性PONB(Property Of NewBuilding Ship Price)、二手船價(jià)格屬性POSH(Property Of SecondHand Ship Price)、拆船價(jià)格屬性POSC(Property Of SCrap Ship Price)及船舶價(jià)格綜合數(shù)據(jù)屬性POSP(Property Of Ship Price)的概念層次樹分別見圖1～4.

圖1 新造船價(jià)格屬性概念層次樹

圖2 二手船價(jià)格屬性概念層次樹

圖3 拆船價(jià)格屬性概念層次樹

圖4 船舶價(jià)格綜合數(shù)據(jù)屬性概念層次樹

圖1～4中概念層次樹分兩層.第一層中：ShipType為船型屬性、Load Capacity 為載質(zhì)量屬性、FreightRate為運(yùn)價(jià)屬性、Seaborne Trade 為世界海運(yùn)貿(mào)易量屬性、SteelPrice為鋼材價(jià)格屬性、ExRate為主要造船國(guó)匯率屬性、NBPrice為新造船價(jià)格屬性、ShipAge為船齡屬性、SHPrice為二手船價(jià)格屬性、SCPrice為拆船價(jià)格屬性.第二層中：船舶類型屬性分為TK(油船)，BK(散貨船)，CT(集裝箱船)；載質(zhì)量屬性，其中油船分為T1,T2,T3,T4，散貨船分為B1,B2,B3,B4，集裝箱船分為C1,C2,…,C6；運(yùn)價(jià)屬性，其中油船分為TFR1,TFR2,…,TFR9，散貨船分為BFR1,BFR2,…,BFR9，集裝箱船分為CFR1,CFR2,…,CFR8；世界海運(yùn)貿(mào)易量屬性，其中石油貿(mào)易分為OSBT1,OSBT2,…,OSBT9，干散貨貿(mào)易分為DSBT1,DSBT2,…,DSBT9，集裝箱貿(mào)易分為CSBT1,CSBT2,…,CSBT9；鋼材價(jià)格屬性分為ST1,ST2,…,ST8；主要造船國(guó)匯率屬性分為ER1,ER2,…,ER6；新造船價(jià)格屬性分為NBP1,NBP2,…,NBP9；船齡屬性分為AG1,AG2,…,AG6；二手船價(jià)格屬性分為SHP1,SHP2,…,SHP9；拆船價(jià)格屬性分為SCP1,SCP2,…,SCP9.

2.2.2 多維數(shù)據(jù)模型

采用大多數(shù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)都采用的“星型模型”進(jìn)行建模，它由事實(shí)表和維表組成.事實(shí)表中存放大量關(guān)于事務(wù)的事實(shí)數(shù)據(jù)，維度表是圍繞事實(shí)表建立的存放描述性數(shù)據(jù)的表.基于對(duì)新造船、二手船、拆船價(jià)格屬性數(shù)據(jù)的分析，建立全星型連接結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型見圖5.

(a)新造船價(jià)格屬性

(b)二手船價(jià)格屬性

(c)拆船價(jià)格屬性 (d)船舶價(jià)格綜合數(shù)據(jù)屬性

圖5全星型連接結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型

圖5(a)中以新造船價(jià)格本身屬性為事實(shí)表，維度表有運(yùn)價(jià)、世界海運(yùn)貿(mào)易量、主要造船國(guó)匯率、鋼材價(jià)格、船型、載質(zhì)量和新造船價(jià)格屬性維度.圖5(b)中以二手船價(jià)格本身屬性為事實(shí)表，維度表有世界海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)、船齡、船型、載質(zhì)量、二手船價(jià)格和新造船價(jià)格屬性維度.圖5(c)中以拆船價(jià)格本身屬性為事實(shí)表，維度表有世界海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)、鋼材價(jià)格、船齡、船型和拆船價(jià)格屬性維度.圖5(d)以船舶綜合價(jià)格本身屬性為事實(shí)表，維度表有世界海運(yùn)貿(mào)易量、運(yùn)價(jià)、鋼材價(jià)格、船齡、船型、載質(zhì)量、拆船價(jià)格、新造船價(jià)格和二手船價(jià)格屬性維度.

3 基于多維關(guān)聯(lián)規(guī)則的船舶價(jià)格數(shù)據(jù)挖掘

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

選擇載質(zhì)量為120 000～199 999 t的油船價(jià)格數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，其中運(yùn)價(jià)數(shù)據(jù)為油船一年期期租費(fèi)率，海運(yùn)貿(mào)易量數(shù)據(jù)為世界歷年原油貿(mào)易量.數(shù)據(jù)來(lái)源為Clarksons和世界銀行網(wǎng)站，時(shí)間跨度為1980—2011年的月度船舶價(jià)格數(shù)據(jù)，總記錄為384條.為防止數(shù)據(jù)過(guò)于離散化而影響挖掘結(jié)果，對(duì)多維船舶價(jià)格數(shù)據(jù)模型的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理,得到的部分結(jié)果見表1.

3.2 船舶價(jià)格影響因素?cái)?shù)據(jù)挖掘

運(yùn)用SQL Server 2005提供的數(shù)據(jù)挖掘工具實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，系統(tǒng)默認(rèn)的挖掘參數(shù)最小支持度為3%，但在數(shù)據(jù)量較大、關(guān)聯(lián)性較高時(shí)，此值偏小，為此，設(shè)置挖掘參數(shù)最小支持度為5%，最小置信度為40%.選取世界海運(yùn)貿(mào)易量、鋼材價(jià)格、運(yùn)價(jià)、新造船價(jià)格、二手船價(jià)格和拆船價(jià)格等維度進(jìn)行初步挖掘，見圖6.其中挖掘參數(shù)概率即為置信度，重要性指標(biāo)定義如下：Importance(X?Y)=lg(P(XY)/P(X)P(Y))，其中P(X)表示事務(wù)中X發(fā)生的概率，P(Y)表示事務(wù)中Y發(fā)生的概率，P(XY)表示事務(wù)中X和Y同時(shí)發(fā)生的概率.由此可知，重要性為正值表示一旦擁有X則再擁有Y的概率會(huì)增長(zhǎng)，負(fù)值表示一旦擁有X則再擁有Y的概率會(huì)降低.

圖6 挖掘結(jié)果示意圖

3.3 關(guān)聯(lián)規(guī)則解釋與分析

數(shù)據(jù)挖掘得出的結(jié)果為大量的關(guān)聯(lián)規(guī)則，本文主要利用關(guān)聯(lián)規(guī)則的解釋與依賴關(guān)系網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法對(duì)挖掘結(jié)果進(jìn)行解釋和分析.由于實(shí)驗(yàn)挖掘生成的關(guān)聯(lián)規(guī)則較多，為便于分析，以下從二手船價(jià)格影響因素、新造船價(jià)格影響因素與拆船價(jià)格影響因素等3方面對(duì)挖掘的關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行解釋和分析.

表1 油船價(jià)格分類數(shù)據(jù)

3.3.1 二手船價(jià)格影響因素分析

由二手船價(jià)格影響因素的依賴關(guān)系網(wǎng)絡(luò)(見圖7)，得到載質(zhì)量為120 000～199 999 t的二手油船價(jià)格影響因素由強(qiáng)到弱排列為：期租費(fèi)率、船齡、拆船價(jià)格、石油海運(yùn)貿(mào)易量和新造船價(jià)格.具體的量化影響通過(guò)關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘得出，其結(jié)果見表2.

圖7 船舶價(jià)格依賴關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖例

規(guī)則1,2,3分別表示:當(dāng)船齡為26～30年時(shí)，二手船價(jià)格為(0,2 000)萬(wàn)美元的概率為100%；當(dāng)船齡為16～25年時(shí)，二手船價(jià)格為[2 000,4 000)萬(wàn)美元的概率為100%；當(dāng)船齡為11～15年時(shí)，二手船價(jià)格為[4 000,6 000)萬(wàn)美元的概率為65%.對(duì)比這3條規(guī)則可知，船齡與二手船價(jià)格呈負(fù)相關(guān)性，船齡越大，二手船價(jià)格越低.從重要性指標(biāo)看，二手船價(jià)格對(duì)船齡大的船的重要性較高(為1.26).這說(shuō)明二手船價(jià)格雖與船齡呈負(fù)相關(guān)性，卻對(duì)船齡越大的船舶越敏感，顯示船齡與二手船價(jià)格之間的復(fù)雜關(guān)系.

表2 二手船價(jià)格影響因素的關(guān)聯(lián)規(guī)則

規(guī)則4,5,6分別表示:當(dāng)期租費(fèi)率為[4 000,10 000)美元/d時(shí)，二手船價(jià)格為(0,2 000)萬(wàn)美元的概率為96%；當(dāng)期租費(fèi)率為[10 000,20 000)美元/d時(shí)，二手船價(jià)格為[2 000,4 000)萬(wàn)美元的概率為77%；當(dāng)期租費(fèi)率為[20 000,30 000)美元/d時(shí)，二手船價(jià)格為[4 000,6 000)萬(wàn)美元的概率為82%.由這3條規(guī)則可知，期租費(fèi)率與二手船價(jià)格呈正相關(guān)性.

規(guī)則7和8反映石油海運(yùn)貿(mào)易量對(duì)油船價(jià)格的影響：當(dāng)世界石油海運(yùn)貿(mào)易量為[1.4,1.6)億t時(shí)，二手船價(jià)格為(0,2 000)萬(wàn)美元的概率為44%；當(dāng)世界石油海運(yùn)貿(mào)易量為[2.0,2.2)億t時(shí)，二手船價(jià)格為[2 000,4 000)萬(wàn)美元的概率為42%.概率不高說(shuō)明：石油海運(yùn)貿(mào)易量對(duì)二手油船價(jià)格有一定的影響，但影響沒(méi)有其他幾個(gè)因素明顯.

規(guī)則9，10，11反映油船市場(chǎng)中新造船價(jià)格對(duì)二手船價(jià)格的影響：當(dāng)新造船價(jià)格為[2 000,4 000)萬(wàn)美元時(shí)，二手船價(jià)格為(0,2 000)萬(wàn)美元的概率為42%；當(dāng)新造船價(jià)格為[4 000,6 000)萬(wàn)美元時(shí)，二手船價(jià)格為[4 000,6 000)萬(wàn)美元的概率為45%；當(dāng)新造船價(jià)格為[6 000,8 000)萬(wàn)美元時(shí)，二手船價(jià)格為[6 000,8 000)萬(wàn)美元的概率為50%.規(guī)則9,10,11出現(xiàn)的概率均小于規(guī)則1～6出現(xiàn)的概率，說(shuō)明新造船價(jià)格對(duì)二手船價(jià)格的影響比船齡和運(yùn)價(jià)小.

規(guī)則12和13描述油船市場(chǎng)中拆船價(jià)格對(duì)二手船價(jià)格的影響：當(dāng)拆船價(jià)格為(0,200)萬(wàn)美元時(shí)，二手船價(jià)格為(0,2 000)萬(wàn)美元的概率為47%；當(dāng)拆船價(jià)格為[200,400)萬(wàn)美元時(shí)，二手船價(jià)格為[2 000,4 000)萬(wàn)美元的概率為47%.由規(guī)則出現(xiàn)的概率可知，拆船價(jià)格對(duì)二手船價(jià)格的影響程度小于船齡和運(yùn)價(jià).

3.3.2 新造船價(jià)格影響因素分析

由新造油船價(jià)格影響因素的依賴關(guān)系網(wǎng)絡(luò)可得，對(duì)載質(zhì)量120 000～199 999 t的油船,鋼材價(jià)格對(duì)新造油船價(jià)格的影響最大，其次依次為二手船價(jià)格、期租費(fèi)率、拆船價(jià)格、石油海運(yùn)貿(mào)易量.具體的量化影響通過(guò)關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘得出,結(jié)果見表3.

規(guī)則1和2分別表示：當(dāng)鋼材價(jià)格指數(shù)為(150,200]時(shí)，新造船價(jià)格為[4 000,6 000)萬(wàn)美元的概率為96%；鋼材價(jià)格指數(shù)為(50,100]時(shí)，新造船價(jià)格為[2 000,4 000)萬(wàn)美元的概率為87%.鋼材價(jià)格與新造船價(jià)格呈正相關(guān)性.

規(guī)則3表示：當(dāng)石油海運(yùn)貿(mào)易量為(1.2,1.4]億t時(shí)，新造船價(jià)格為[4 000,6 000)萬(wàn)美元的概率為55%.石油海運(yùn)貿(mào)易量對(duì)新造船價(jià)格的影響程度小于鋼材價(jià)格的影響.

表3 新造油船價(jià)格影響因素的關(guān)聯(lián)規(guī)則

規(guī)則4和5反映拆船價(jià)格對(duì)二手船價(jià)格的影響：當(dāng)拆船價(jià)格為[400,600)萬(wàn)美元時(shí)，新造船價(jià)格為[4 000,6 000)萬(wàn)美元的概率為66%；當(dāng)拆船價(jià)格為[200,400)萬(wàn)美元時(shí)，新造船價(jià)格為[2 000,4 000)萬(wàn)美元的概率為83%.拆船價(jià)格與新造船價(jià)格呈現(xiàn)一定程度的正相關(guān)性.

規(guī)則6,7,8反映期租費(fèi)率對(duì)新造油船價(jià)格的影響：當(dāng)期租費(fèi)率為[40 000,50 000)美元/d時(shí)，新造船價(jià)格為[6 000,8 000)萬(wàn)美元的概率為68%；當(dāng)期租費(fèi)率為[10 000,20 000)美元/d時(shí)，新造船價(jià)格為[4 000,6 000)萬(wàn)美元的概率為51%；當(dāng)運(yùn)價(jià)期租費(fèi)率為[4 000,10 000)美元/d時(shí)，新造船價(jià)格為[2 000,4 000)萬(wàn)美元的概率為68%.對(duì)比這3條規(guī)則，期租費(fèi)率與新造油船價(jià)格呈正相關(guān)性.

3.3.3 拆船價(jià)格影響因素分析

由拆船價(jià)格各影響因素與拆船價(jià)格的依賴關(guān)系網(wǎng)絡(luò)可得：與拆船價(jià)格相關(guān)性最強(qiáng)的因素為鋼材價(jià)格和船齡，其次依次為二手船價(jià)格、運(yùn)價(jià)、新造船價(jià)格、世界海運(yùn)貿(mào)易量和拆船價(jià)格.具體的量化影響通過(guò)關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘得出，其結(jié)果見表4.

表4 油船拆船價(jià)格影響因素的關(guān)聯(lián)規(guī)則

規(guī)則1和2反映期租費(fèi)率對(duì)拆船價(jià)格的影響：當(dāng)期租費(fèi)率為[4 000,10 000)美元/d時(shí)，拆船價(jià)格為[200,400)萬(wàn)美元的概率為99%；當(dāng)期租費(fèi)率為[10 000,20 000)美元/d時(shí)，拆船價(jià)格為[400,600)萬(wàn)美元的概率為48%.期租費(fèi)率的上升會(huì)促進(jìn)拆船價(jià)格的提高，但是當(dāng)運(yùn)價(jià)由TFR1上升到TFR2時(shí)，拆船價(jià)格從SCP2上升到SCP3的概率反而從99%下降到48%，說(shuō)明期租費(fèi)率并不是拆船價(jià)格的主要影響因素.

規(guī)則3表示：當(dāng)石油海運(yùn)貿(mào)易量為(2.2,2.4]億t時(shí)，拆船價(jià)格為[200,400)萬(wàn)美元的概率為41%.海運(yùn)貿(mào)易量處于高位時(shí)，拆船價(jià)格并沒(méi)有很大的提高，說(shuō)明石油海運(yùn)貿(mào)易量的變化對(duì)拆船價(jià)格的影響不大.

規(guī)則4和5分別表示：當(dāng)船齡為16～25年時(shí)，拆船船價(jià)格為[400,600)萬(wàn)美元的概率為50%；當(dāng)船齡為26～30年時(shí)，拆船船價(jià)格為[200,400)萬(wàn)美元的概率為79%.對(duì)比這兩條規(guī)則，船齡與拆船價(jià)格呈負(fù)相關(guān)性，船齡越大，拆船價(jià)格越低.

規(guī)則6和7反映鋼材價(jià)格對(duì)拆船價(jià)格的影響：當(dāng)鋼材價(jià)格指數(shù)為(50,100]時(shí)，拆船價(jià)格為[200,400)萬(wàn)美元的概率為79%；鋼材價(jià)格指數(shù)為(100,150]時(shí)，拆船價(jià)格為[400,600)萬(wàn)美元的概率為89%.這說(shuō)明拆船價(jià)格受鋼材價(jià)格的影響較大，鋼材價(jià)格與拆船價(jià)格呈正相關(guān)性.

4 結(jié)論與展望

以Clarksons發(fā)布的1980—2011年船舶價(jià)格月度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用多維關(guān)聯(lián)規(guī)則，分別建立新造船價(jià)格、二手船價(jià)格、拆船價(jià)格及船舶綜合價(jià)格多維數(shù)據(jù)模型，選擇載質(zhì)量為120 000～199 999 t的油船價(jià)格數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘分析，得出以下結(jié)論：(1)影響二手油船價(jià)格的因素由強(qiáng)到弱分別為：期租費(fèi)率、船齡、拆船價(jià)格、石油海運(yùn)貿(mào)易量及新造船價(jià)格；(2)鋼材價(jià)格對(duì)新造油船價(jià)格的影響最大，其次依次為二手船價(jià)格、期租費(fèi)率、拆船價(jià)格、石油海運(yùn)貿(mào)易量；(3)與拆船價(jià)格相關(guān)性最強(qiáng)的因素為鋼材價(jià)格和船齡，其次依次為二手船價(jià)格、運(yùn)價(jià)、新造船價(jià)格、海運(yùn)貿(mào)易量和拆船價(jià)格.

從挖掘出的船舶價(jià)格關(guān)聯(lián)規(guī)則可以看出，將多維關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘模型應(yīng)用于船舶價(jià)格影響因素的分析是可行的，研究得到的關(guān)聯(lián)規(guī)則對(duì)航運(yùn)企業(yè)的船隊(duì)更新和船舶投資有一定的參考價(jià)值.

參考文獻(xiàn)：

[1] BEENSTOCK M. A theory of ship prices[J]. Maritime Policy & Management， 1985, 12(3): 215-225．

[2] BEENSTOCK M, VERGOTTIS A. An econometric model of the world shipping market for dry cargo, freight and shipping[J]. Applied Economics, 1989(21): 339-356.

[3] KAVUSSANOS M G. The dynamics of time-varying volatilities in different size second-hand ship prices of the dry cargo sector[J]. Applied Economics, 1997(29): 433-443.

[4] TSOLAKIS S D, CRIDLAND C, HARALAMBIDE H E. Econometric modelling of second-hand ship prices[J]. Maritime Economics & Logistics, 2003(5): 347-377.

[5] LUN Y H V, LAI K H, CHENG T C E. Shipping and logistics management[M]. London, Dordrecht, Heidelberg, New York: Springer, 2010: 33-48.

[6] 李升江. 船用鋼板價(jià)格與手持訂單量同船價(jià)指數(shù)的定量關(guān)系[J]. 船舶經(jīng)濟(jì)貿(mào)易, 2006(2): 13-14.

[7] 蔡立明. 基于計(jì)量經(jīng)濟(jì)理論的新造油船與散貨船價(jià)格研究[D]. 上海: 上海交通大學(xué), 2009.

[8] 王建華, 呂靖, 譚威, 等. 巴拿馬型船舶航運(yùn)市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)的VAR模型分析[J].上海海事大學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 30(2): 78-83.

[9] 朱墨, 章強(qiáng). 基于雙對(duì)數(shù)回歸模型的新造船船價(jià)影響因素研究[J]. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2012, 31(3): 506-511.

[11] BHANDARI I. Data mining and knowledge discovery[M]. Boston: Kluwer Academic Publishers, 1997(1): 121-125.

[12] 寇宇. 關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘在電信產(chǎn)品交叉銷售中的應(yīng)用研究[D]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2010.

[13] 王宏雁, 王琪. 多層多維關(guān)聯(lián)規(guī)則在交通事故研究中的應(yīng)用[J]. 交通科學(xué)與工程, 2009, 25(1): 72-76.

[14] 鄭濱, 金永興. 基于屬性約簡(jiǎn)的海事人為失誤致因分析[J]. 上海海事大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 31(1): 91-94.

[15] 宓為建, 徐子奇, 劉園. 大型港機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)力峰值與小車位置關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘[J]. 上海海事大學(xué)學(xué)報(bào), 2006, 27(3): 42-46.

[16] 甘輝兵, 任光, 張均東. 基于數(shù)據(jù)挖掘的船舶機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 中國(guó)造船, 2011, 52(4): 214-221.