一種利用移動平均模型預測寬帶業務用戶的方法

盛業斐

（南京郵電大學，南京 210023）

1 全業務運營時代，精準預測寬帶業務用戶的必要性

目前，我國的寬帶用戶規模正在迅速的擴張中，需要投入大量的資源。要想在提高有線寬帶網絡的技術水平以及可行性的同時，保證網絡費用支出少、安全可靠、獲得更大的經濟利潤，就必須對運營商的發展形勢以及用戶實際需求展開系統地預測分析，將分析結果當成網絡設計以及建設施工的重要基礎。

預測結果的真實可靠性對網絡規劃的科學規范性有著不可忽視的影響。

因此，通過科學合理的方法預測寬帶發展目標，將直接影響移動運營商未來幾年寬帶接入網的建設方向和規模，大為節省寬帶網的投資金額，預計可產生上千萬的經濟效益。

2 利用移動平均模型預測寬帶業務用戶的方法

移動平均模型預測寬帶業務方法

2.1 移動平均法

2.1.1 方法介紹

移動平均法是一種改良的算術平均法，是一種預測效果較好的自適應預測模型。其基本原理是通過移動平均消除寬帶業務發展時間序列中的不規則變動和其他變動，從而揭示出寬帶發展的長期趨勢。

2.1.2 模型方法

該模型假定，在寬帶的時間數列中，項之間距離越近，其相關性越強，即近期的寬帶歷史數據對寬帶未來的預測值影響較大，而遠期的寬帶歷史數據對寬帶未來的預測值影響較小。因此我們在對寬帶發展的預測中應更加重視近期數據。

移動平均法模型是利用偏差度進行驗證的，所謂的偏差度是指由移動平均法作出預測值的偏差在總偏差中所占的比重。計算公式為：

其中，偏差度的值落在0和1之間，而且偏差度越接近于1擬合效果越好。其中根據經驗判斷，當偏差度大于等于0.64，屬高度擬合，此時可采用該種預測方法進行預測；當偏差度小于0.64，屬低度擬合，建議不采用此種方法進行預測。

2.1.3 預測實例

（1）歷史數據

移動平均法需要一定數量的歷史數據作為預測支撐，本方法中以某地市的寬帶業務用戶數進行實驗，歷史數據如下表：

表1 某地市寬帶業務用戶現狀

本例才用一次移動平均法進行實例預測。

（2）預測過程及結果

一次移動平均法

一次移動平均值建立預測模型有兩種形式，一種是一次移動平均法簡便形式，一種是一次移動平均變動趨勢移動形式，前者只能簡單預測下一期的數據，后者可以對需要預測的期數進行自行設定。因為對寬帶用戶預測是延續性工作，所以一次移動平均法采用變動趨勢移動法做預測。

一次移動平均變動趨勢移動形式是在時間序列的移動平均數基礎上，考慮時序趨勢有逐期增（減）量的變動或對逐期增（減）量進行移動平均，借助最新的移動平均數構建預測模型并展開預測分析的模式。如果預測目的是把序列變成直線變化且逐期遞減程度不一樣的情況，就可以使用這種預測方法。

預測步驟：首先，選擇跨越期N。跨越期的大小對原時間系列資料的修云狀態有著決定性的影響，隨著跨越期的增多，與寬帶使用者預測的擬合情況也會變好，使用者預測曲線的波動性會大大降低；隨著跨越期的減少，寬帶使用者的穩定性就會隨之降低，要想選出科學合理的N 值，就需要對N 值進行對比分析，使用絕對誤差均值、均方差非常小的N 值展開預測分析（本例選擇N=3和N=5做示例，計算出不同N 值下的移動平均值，在實際操作中可多選擇幾個N 值進行比較）；

其次，計算趨勢變動值at，在使用趨勢變動值時，對不一樣的狀況要區別對待；如果每期的趨勢變動的波動性非常小，每期的區別都不明顯，最后一期趨勢變動值就可以當成趨勢變動均值；如果各期的趨勢變動差別十分明顯，就需要借助移動平均法計算出一次移動平均值，并以最后一個移動平均值作為趨勢變動值。本例中由于變動值變化大，所以采用后者方法。分別算出N=3和5的趨勢變動值；

再次，比較N=3和5的平均絕對誤差，跨越值N=3時，所求的的一次移動平均值與實際值之間平均絕對誤差等于0.25，小于N=5的0.34，所以選用N=3的預測值；（平均絕對誤差就是求所有絕對誤差值的平均數，該值可用來判斷最優的跨越期，當平均絕對誤差值最小時，則相對的跨越期的預測值為最優。）

最后，預測值的計算公式是：

最后一期的移動平均值+最后一期移動平均值距離預測期的間隔數*驅動變動值

把最終結果帶入公式并計算出預測值。

預測結果：

經過用一次移動平均法預測出某地市寬帶業務用戶數，19 年底寬帶用戶達到62.77 萬戶，凈增量11.6萬，20年底寬帶用戶達到71.3萬戶，21年寬帶用戶達到79.83萬戶，22年寬帶用戶達到88.36萬戶，四年平均增長率13.47%。

預測方法驗證：

一次移動平均法預測19年6月和12月份值，并與現實值進行對比驗證，計算出19 年6 月和12 月預測值與現實值的偏差率分別為-1.35%與-2.77%。由驗證值可以看出通過一次移動平均法預測出來的值要滯后于現實值，但偏差度并不高。