基于時間序列分析的全國新聞紙產量預測

孫博

摘 要 電子設備和新媒體的迅速發展沖擊著傳統新聞行業，同時新聞紙產量的折射著新聞紙質出版行業的發展情況，因而準確預測全國新聞紙產量對行業前景分析具有重要意義。本文選取了2008年1月至2018年4月的全國新聞每月紙產量（萬噸）數據，采用擬合效果較好的MA（2）模型擬合全國新聞紙產量時間序列，并對2018年5月至9月全國新聞紙產量進行預測，預測結果顯示，全國新聞紙產量還將持續地下降，我國造紙行業面對的市場仍處在不斷萎縮的狀態。

關鍵詞 全國新聞月度紙產量；ARIMA模型；預測

一、引言

新聞紙也叫白報紙，是報刊及書籍的主要用紙。適用于報紙、期刊、課本、連環畫等正文用紙。隨著電子設備和新媒體的迅速發展，人們逐漸開始習慣通過電子設備接收新聞，而使紙質印刷的傳統新聞媒介已經了無法逆轉的低迷狀況，我國新聞紙質出版行業出現前所未有的市場萎縮和經濟效益嚴重下滑的困難。在傳統紙質新聞中發揮不可替代作用的新聞紙，在如今的信息傳播中的主要作用在不斷弱化，需求也在逐漸減少。對于新聞紙產量的預測，有助于我們直觀且準確地了解新聞紙質出版行業的發展現狀和發展前景，有助于新聞紙質出版行業意識到目前行業存在著深層次結構矛盾，在促使行業提早調整其戰略目標，優化行業結構，科學制訂行業今后的發展戰略定位和方向上都有重要的現實意義。

二、ARIMA模型原理

時間序列（ARMA）模型，其原理是：某些時間序列是依賴于時間t的一組隨機變量，構成該序列的單個序列值，雖然具有不確定性，但整個序列的變化卻具有一定的規律性，可以用相應的數學模型近似描述。ARIMA模型是一種精確度較高的時序短期預測方法。因此本文集中估計一個ARIMA（p，d，q），然后利用模型進行預測。ARIMA（p，d，q）模型表達式如下：

其中，，是原序列經過差分運算后的變量，為自回歸系數，為移動平均系數。

三、全國新聞紙產量序列分析

（一）序列預處理

本實驗選擇研究的時間序列數據是從2008年1月至2018年4月的全國新聞每月紙產量（萬噸）。為研究全國新聞每月紙產量這一時間序列，我們首先檢驗其平穩性，繪制該序列的時序圖，如下：

由以上時序圖中可以看出，2008年1月至2018年4月參考數據呈現波動下行走勢，有明顯的下降趨勢。顯然，該序列可以判定為非平穩序列。同時，我們結合該組數據的自相關圖，我們發現序列的自相關系數遞減到零的速度相當緩慢，在很長的延期時期里，自相關系數一直為正，在延遲10階以后，自相關系數開始落在2倍標準差內，表示原數據應該是具有單調趨勢的非平穩序列。

由于2008至2018年的原數據為非平穩時間序列，需要對其進行差分運算。從序列圖中，可以較為直觀看出，該序列含有長期趨勢又含有以年為周期的周期效應。因此，對原數據先后進行1階差分消除趨勢，而后進行12步差分消除周期效應的影響，差分后該序列始終在一個常數值附近隨機波動，而且波動的范圍有界的特點，因此一階差分后的序列應該是平穩時間序列。為精確檢驗其平穩性，我們觀察差分后平穩序列的自相關圖，如下：

從以上自相關圖可以看出，該序列的自相關系數一直都比較小，大致控制在2倍的標準差范圍之內，這是隨機性比較強的平穩時間序列通常具有的自相關圖特征。

同時，對序列進行白噪聲檢驗，發現在5%的顯著性水平下，延遲6階的X2統計量的p值為0.0277，小于0.05，所以該序列為非白噪聲序列。

綜合序列時序圖，自相關和白噪聲檢驗結果，判定該序列為平穩非白噪聲序列，可以考慮使用ARMA模型對它進行擬合。

（二）模型建立與檢驗

1.模型定階

根據自相關圖顯示的自相關系數的性質，即自相關系數大致落在2倍標準差內且都比較小并為二階截尾，本文嘗試采用MA（2）模型擬合相關數據。

2.參數估計

使用條件最小二乘估計方法，確定MA（2）的口徑為：

3.模型檢驗

模型確定后，我們通過殘差白噪聲檢驗和參數顯著性檢驗來檢驗上述建立的模型是否有效。殘差白噪聲檢驗顯示，在顯著性水平為5%的條件下，延遲6階、12階的LB檢驗統計量的P值均遠大于0.05，表明殘差序列均可視為白噪聲序列，可見模型有效。參數顯著性檢驗顯示，在5%的顯著性水平下，兩個參數t統計量的P值均小于0.05，即三個參數均顯著。所以MA（2）模型是一個有效的擬合模型。

（三）模型預測

利用觀察值數據和前面提到的擬合模型，容易得到本文2018年5月至2018年9月全國新聞紙產量的預測值和95%的置信區間，結果如下：

從預測五期的結果來看，每月全國新聞紙產量還將持續地下降。同時可以看出，隨著預測時期變長，預測方差越來越大，置信限呈現喇叭形。

四、主要結論

根據以上分析可知，每月全國新聞紙產量持續下降，這意味著我國的新聞紙質出版行業正在經歷產業萎縮，急需進行產業升級或轉型。這是因為隨著當前新科技的出現與發展，人們已經習慣于從手機電腦等電子設備上去獲取每天需要的各種信息，而慢慢地不再購買傳統的紙質刊物，這給傳統的新聞紙質出版行業帶來了巨大的沖擊。此外，結合其他數據我們可以發現，近些年來紙價上漲明顯，致使新聞紙質出版行業的成文上升過快，所以對新聞紙產量有下降的影響。

可以預見在未來這種下降的狀況還會持續下去，因此，新聞紙質出版行業應認識到存在的深層次結構矛盾，調整其戰略目標，優化行業結構，科學制訂行業今后的發展戰略定位和方向。

參考文獻：

[1]2002年全國大、中新聞紙廠新聞紙產量排產表[J].中國報業，2001 （12）：23.

[2]2000年我國新聞紙產量簡況[J].造紙信息，2001（06）：4.