基于決策支持系統(tǒng)的卷煙需求預(yù)測(cè)模型優(yōu)化研究

　　［摘 要］本文以時(shí)間序列預(yù)測(cè)法中的指數(shù)平滑法為主要研究方法，提出了基于決策支持系統(tǒng)的預(yù)測(cè)模型，并對(duì)該方法進(jìn)行了優(yōu)化，該方法對(duì)于決策支持系統(tǒng)的卷煙需求預(yù)測(cè)有著重要的參考價(jià)值。
　　［關(guān)鍵詞］指數(shù)平滑法；優(yōu)化；指數(shù)平滑；預(yù)測(cè)
　　［中圖分類號(hào)］C934 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］1005-6432（2011）10-0064-01
　　
　　1 卷煙需求預(yù)測(cè)模型
　　
　　1.1 卷煙需求預(yù)測(cè)方法
　　卷煙需求預(yù)測(cè)的方法分為很多種，這里主要討論的是時(shí)間序列預(yù)測(cè)法中的指數(shù)平滑法。指數(shù)平滑法是對(duì)過去的觀察值加權(quán)平均進(jìn)行預(yù)測(cè)的一種方法，該方法是加權(quán)平均的一種特殊形式，觀察值時(shí)間越遠(yuǎn)，其權(quán)數(shù)也跟著呈現(xiàn)指數(shù)的下降。指數(shù)平滑法和所有的時(shí)間序列分析一樣，都基于下邊兩個(gè)基本假設(shè)：①?zèng)Q定事物過去發(fā)展的因素，在很大程度上仍決定事物的未來發(fā)展。這些因素作用的機(jī)理和數(shù)量關(guān)系是不變的或變化不大。②未來發(fā)展的過程屬于漸進(jìn)過程，不是跳躍式的變化，即促使社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象不規(guī)則波動(dòng)的因素，是不穩(wěn)定的短期起作用的因素，它對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象只產(chǎn)生局部的偶然影響。指數(shù)平滑法的主要目標(biāo)，是根據(jù)過去經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象逐期增減變動(dòng)的數(shù)量或比率，研究經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化的規(guī)律性，預(yù)測(cè)未來發(fā)展的趨勢(shì)。模型法即數(shù)學(xué)模型法，就是用一個(gè)或一組數(shù)學(xué)方程(包括代數(shù)方程、微分方程或差分方程等)來表示所預(yù)測(cè)事物隨時(shí)間變化的形式或客觀事物之間的關(guān)系，來計(jì)算事物未來的變化與狀態(tài)，達(dá)到預(yù)測(cè)的目的。指數(shù)平滑法的數(shù)學(xué)模型很多，對(duì)數(shù)學(xué)模型的選用，既要分析有關(guān)預(yù)測(cè)對(duì)象的歷史數(shù)據(jù)，還要分析其未來發(fā)展的趨勢(shì)過程。主要研究的問題有：
　　①預(yù)測(cè)參數(shù)是單調(diào)遞增還是單調(diào)遞減，是有一個(gè)還是幾個(gè)極值，極值是穩(wěn)定的還是周期變動(dòng)的；
　　②預(yù)測(cè)參數(shù)的極值是極大還是極小；
　　③決定預(yù)測(cè)對(duì)象發(fā)展過程的函數(shù)有無拐點(diǎn)；
　　④描述預(yù)測(cè)對(duì)象的函數(shù)是否具有對(duì)稱性；
　　⑤預(yù)測(cè)對(duì)象的發(fā)展過程在時(shí)間上是否有明顯的限制等。
　　1.2 卷煙需求初期預(yù)測(cè)模型的建立
　　在一個(gè)較長的時(shí)期里，從卷煙產(chǎn)品的特性、卷煙消費(fèi)者特性及居民人均可支配收入的角度進(jìn)行分析時(shí)，我們提出如下假設(shè)：從長期統(tǒng)計(jì)來看，由于消費(fèi)對(duì)象的相對(duì)穩(wěn)定，卷煙消費(fèi)的年總量從長期看應(yīng)當(dāng)服從線性規(guī)律。(如果成立，可使用線性回歸對(duì)后期數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè))如果這個(gè)假設(shè)成立，那么從長期來看其需求預(yù)測(cè)應(yīng)符合采用指數(shù)平滑法的前提。“指數(shù)平滑”分析工具基于前期預(yù)測(cè)值根據(jù)平滑公式得出相應(yīng)的新預(yù)測(cè)值，并修正前期預(yù)測(cè)值的誤差。此工具將使用平滑常數(shù)α，其大小決定了本次預(yù)測(cè)對(duì)前期預(yù)測(cè)誤差的修正程度。0.2~0.3的數(shù)值可作為合理的平滑常數(shù)。這些數(shù)值表明本次預(yù)測(cè)應(yīng)將前期預(yù)測(cè)值的誤差調(diào)整20%~30%。大一些的常數(shù)導(dǎo)致快一些的響應(yīng)但會(huì)生成不可靠的預(yù)測(cè)。小一些的常數(shù)會(huì)導(dǎo)致預(yù)測(cè)值長期的延遲。
　　但是在對(duì)某地區(qū)卷煙銷售和需求實(shí)地的課題調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn)，在使用“指數(shù)平滑”分析工具對(duì)不同平滑常數(shù)α取值后，通過比較各誤差平方和后發(fā)現(xiàn)α大于等于0.7時(shí)預(yù)測(cè)的效果較好，但是用一次指數(shù)平滑進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，一般α取值不大于0.5。若α大于0.5才能接近實(shí)際值，通常說明序列有某種趨勢(shì)或波動(dòng)過大，一般不適合用指數(shù)平滑法進(jìn)行預(yù)測(cè)。同時(shí)在對(duì)某些連續(xù)年份內(nèi)的需求量和實(shí)際供給量數(shù)據(jù)進(jìn)行了線性回歸方程的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)和相關(guān)性分析后我們發(fā)現(xiàn)，方程擬合程度不高，信度不足，需求量和供給量之間相關(guān)性較不明顯。于是進(jìn)行原因分析。
　　出現(xiàn)這樣的情況最根本的原因是卷煙產(chǎn)品在生產(chǎn)和銷售過程中，其產(chǎn)品特性決定了不可能完全滿足市場(chǎng)的真實(shí)需求，因?yàn)橐环矫婢頍熢牧系馁Y源有限性和國家出于國際公約的要求對(duì)卷煙產(chǎn)量的限制，決定了卷煙企業(yè)不能無限制地根據(jù)市場(chǎng)需求增加產(chǎn)量來絕對(duì)滿足市場(chǎng)需要；另一方面是卷煙價(jià)格的定價(jià)不屬于類似其他日常消費(fèi)品的彈性定價(jià)，不能主要用產(chǎn)品價(jià)格來控制需求，于是出現(xiàn)了某些產(chǎn)品的供不應(yīng)求。同時(shí)，銷售公司在進(jìn)行產(chǎn)品配售中的方法，使得零售戶會(huì)放大需求，以期獲得更多的產(chǎn)品配額，于是數(shù)據(jù)進(jìn)一步地趨向“虛假”，這樣的“虛假”不是數(shù)據(jù)本身的虛假，而是不能真實(shí)反映供需的假象數(shù)據(jù)。
　　基于以上原因，數(shù)據(jù)不能真實(shí)反映供需，但是長期趨勢(shì)和卷煙特性(替代性不強(qiáng))決定了可以通過優(yōu)化“指數(shù)平滑法”來尋找一個(gè)盡可能科學(xué)的方法來對(duì)卷煙產(chǎn)品進(jìn)行需求預(yù)測(cè)。
　　1.3 優(yōu)化“指數(shù)平滑法”
　　我們初期在采用“指數(shù)平滑法”進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，出現(xiàn)了一些無法克服的困難，其中有數(shù)據(jù)本身的問題，也有外向數(shù)據(jù)引入獲取需要時(shí)間積累的問題，但是“指數(shù)平滑法”這一方法本身是在卷煙預(yù)測(cè)中較優(yōu)的方法，在煙草公司下發(fā)的“卷煙產(chǎn)品需求預(yù)測(cè)客戶經(jīng)理指導(dǎo)手冊(cè)”中是指導(dǎo)客戶經(jīng)理進(jìn)行產(chǎn)品需求預(yù)測(cè)的首選方法。因此，我們對(duì)此方法進(jìn)行一定程度的優(yōu)化調(diào)整，以期滿足預(yù)測(cè)需要。
　　首先我們結(jié)合“馬爾科夫鏈”中的公式思想對(duì)公式進(jìn)行推導(dǎo)說明。我們知道，“指數(shù)平滑法”中，對(duì)α取值的不同，說明了對(duì)歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)側(cè)重比重的不同，其下期預(yù)測(cè)值的獲取應(yīng)當(dāng)滿足如下公式：
　　通過上述分析可知：優(yōu)化的指數(shù)平滑法是把預(yù)測(cè)值看做是歷史數(shù)據(jù)的線性和，其系數(shù)為馬爾可夫系列。在實(shí)際的應(yīng)用中，即使某些產(chǎn)品數(shù)據(jù)不完整，比如12個(gè)月的數(shù)據(jù)只有10個(gè)月的情況，仍可以通過對(duì)存在數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的當(dāng)期與歷史同期數(shù)據(jù)采用這一方法。這一方法的可靠性不低于單純的“指數(shù)平滑法”，還體現(xiàn)在可以對(duì)月、周數(shù)據(jù)均能計(jì)算預(yù)測(cè)，因而可以用于對(duì)單一品牌卷煙的需求預(yù)測(cè)。
　　在優(yōu)化此方法后，我們通過對(duì)某地區(qū)的實(shí)際連續(xù)年份需求和供給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后預(yù)測(cè)了下一年卷煙產(chǎn)品的各項(xiàng)需求數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的總誤差在20%以內(nèi)，符合方程擬合優(yōu)度的大于等于80%的要求，方程通過了檢驗(yàn)。
　　
　　2 結(jié) 論
　　
　　在對(duì)煙草公司進(jìn)行調(diào)研時(shí)，市場(chǎng)部的反映是用“指數(shù)平滑法”對(duì)卷煙進(jìn)行需求預(yù)測(cè)并以此制訂計(jì)劃時(shí)誤差太大，認(rèn)為這個(gè)寫進(jìn)指導(dǎo)手冊(cè)的方法存在問題，我們通過實(shí)證分析后發(fā)現(xiàn)，這個(gè)方法本身是可用的，進(jìn)行優(yōu)化以后就更加符合實(shí)際情況。當(dāng)然，由于課題原因，我們只能獲取某一地區(qū)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了分析和驗(yàn)證，樣本數(shù)不足導(dǎo)致實(shí)證缺乏廣普性，是本研究結(jié)論的一個(gè)缺陷，這有待于今后有機(jī)會(huì)獲取大量樣本后繼續(xù)進(jìn)行研究。
　　
　　［作者簡介］孫永河(1978—)，男，漢，山西人，昆明理工大學(xué)講師，博士，研究方向：管理科學(xué)與工程。