基于馬爾科夫模型的港口吞吐量預(yù)測

戴霖　黃浩　黃倩盈　屈夢妮　李志強

【摘 要】 結(jié)合我國主要港口近10年來的貨物吞吐量季度數(shù)據(jù)，利用馬爾科夫模型進行預(yù)測。經(jīng)驗證，馬爾科夫模型適用于對港口貨物吞吐量的預(yù)測，并具有很高的精確度。在此基礎(chǔ)上，提出改進建議：采取權(quán)重計算方式；擴大數(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

港口作為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施，對國民經(jīng)濟和地區(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)濟指標，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)劃和進行建設(shè)的重要條件，同時也是反映港口地區(qū)經(jīng)濟活力的重要指標之一，對其進行科學(xué)、準確的預(yù)測具有一定的現(xiàn)實意義。

目前，港口吞吐量的預(yù)測方法有很多種，常用的如回歸分析法、時間序列法、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行預(yù)測，并采用以季度為最小單元提高預(yù)測的精確度。

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個港口的貨物吞吐量實測值與其預(yù)測值之間的誤差相當小，其中，最大的誤差僅為5.834%，最小誤差達0.126%。可見，馬爾科夫模型在預(yù)測港口貨物吞吐量方面具有相當高的精確度。

4 模型改進的建議

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

（1）為進一步提高預(yù)測值的準確度，針對各種可能性可采取權(quán)重計算方式；

（2）應(yīng)選擇更多年份的數(shù)據(jù)，擴大樣本，并及時補充最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

5 結(jié) 語

由馬爾多夫預(yù)測模型可知，我國近10年來貨物吞吐量的變化趨勢大多為狀態(tài)5、狀態(tài)6，說明這些港口的貨物吞吐量進一步增長的趨勢非常明顯。這是由于21世紀我國進入了經(jīng)濟快速發(fā)展的軌道，政府加大對海上運輸?shù)闹匾暫屯顿Y，從而使海上運輸業(yè)得到快速發(fā)展。

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

【摘 要】 結(jié)合我國主要港口近10年來的貨物吞吐量季度數(shù)據(jù)，利用馬爾科夫模型進行預(yù)測。經(jīng)驗證，馬爾科夫模型適用于對港口貨物吞吐量的預(yù)測，并具有很高的精確度。在此基礎(chǔ)上，提出改進建議：采取權(quán)重計算方式；擴大數(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

港口作為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施，對國民經(jīng)濟和地區(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)濟指標，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)劃和進行建設(shè)的重要條件，同時也是反映港口地區(qū)經(jīng)濟活力的重要指標之一，對其進行科學(xué)、準確的預(yù)測具有一定的現(xiàn)實意義。

目前，港口吞吐量的預(yù)測方法有很多種，常用的如回歸分析法、時間序列法、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行預(yù)測，并采用以季度為最小單元提高預(yù)測的精確度。

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個港口的貨物吞吐量實測值與其預(yù)測值之間的誤差相當小，其中，最大的誤差僅為5.834%，最小誤差達0.126%。可見，馬爾科夫模型在預(yù)測港口貨物吞吐量方面具有相當高的精確度。

4 模型改進的建議

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

（1）為進一步提高預(yù)測值的準確度，針對各種可能性可采取權(quán)重計算方式；

（2）應(yīng)選擇更多年份的數(shù)據(jù)，擴大樣本，并及時補充最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

5 結(jié) 語

由馬爾多夫預(yù)測模型可知，我國近10年來貨物吞吐量的變化趨勢大多為狀態(tài)5、狀態(tài)6，說明這些港口的貨物吞吐量進一步增長的趨勢非常明顯。這是由于21世紀我國進入了經(jīng)濟快速發(fā)展的軌道，政府加大對海上運輸?shù)闹匾暫屯顿Y，從而使海上運輸業(yè)得到快速發(fā)展。

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

【摘 要】 結(jié)合我國主要港口近10年來的貨物吞吐量季度數(shù)據(jù)，利用馬爾科夫模型進行預(yù)測。經(jīng)驗證，馬爾科夫模型適用于對港口貨物吞吐量的預(yù)測，并具有很高的精確度。在此基礎(chǔ)上，提出改進建議：采取權(quán)重計算方式；擴大數(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

港口作為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施，對國民經(jīng)濟和地區(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)濟指標，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)劃和進行建設(shè)的重要條件，同時也是反映港口地區(qū)經(jīng)濟活力的重要指標之一，對其進行科學(xué)、準確的預(yù)測具有一定的現(xiàn)實意義。

目前，港口吞吐量的預(yù)測方法有很多種，常用的如回歸分析法、時間序列法、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行預(yù)測，并采用以季度為最小單元提高預(yù)測的精確度。

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個港口的貨物吞吐量實測值與其預(yù)測值之間的誤差相當小，其中，最大的誤差僅為5.834%，最小誤差達0.126%。可見，馬爾科夫模型在預(yù)測港口貨物吞吐量方面具有相當高的精確度。

4 模型改進的建議

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

（1）為進一步提高預(yù)測值的準確度，針對各種可能性可采取權(quán)重計算方式；

（2）應(yīng)選擇更多年份的數(shù)據(jù)，擴大樣本，并及時補充最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

5 結(jié) 語

由馬爾多夫預(yù)測模型可知，我國近10年來貨物吞吐量的變化趨勢大多為狀態(tài)5、狀態(tài)6，說明這些港口的貨物吞吐量進一步增長的趨勢非常明顯。這是由于21世紀我國進入了經(jīng)濟快速發(fā)展的軌道，政府加大對海上運輸?shù)闹匾暫屯顿Y，從而使海上運輸業(yè)得到快速發(fā)展。

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