对大连港集装箱吞吐量的灰色预测

刘斌   陈得力

大连海事大学世界经济研究所 116026

 

摘要：集装箱运输在大连建设东北亚航运中心的进程中起着重要的作用。运用灰色系统理论，建立集装箱吞吐量的灰色预测模型。利用该模型预测了大连港未来7年的集装箱吞吐量，从对大连港集装箱吞吐量的预测结果来看，其历史实际值拟合度好，表明了模型具有较高的可靠性。该模型预测对大连港投资战略规划具有借鉴价值。

关键词：大连港；集装箱吞吐量；灰色模型；预测。

 

0     引言

集装箱运输作为“二十世纪运输史上的革命”性产物，在最近几十年获得了飞速发展。自90年代以来，大连港集装箱吞吐量一直以年均20%左右的速度发展，对港口乃至大连的经济发展发挥着重要作用。因此，加强大连港集装箱运输的研究对于大连建设东北亚航运中心具有重大意义，同时也是关于港航企业的一项具有现实意义的研究课题。

对集装箱运输管理来说，预测是一种帮助我们认识和掌握集装箱运输客观规律的重要工具。对港航企业经营来说，预测现在和将来的集装箱运输情况和市场行情的发展趋势，不仅是港航企业进行管理决策的基础，也是港航企业从事经营管理的一项重要内容。对集装箱吞吐量以往的预测，大多采用的方法有类比法、外推法和因果分析法等，这些方法预测的结果精确度低。在可观察到的文献中，还未见应用灰色对港口吞吐量进行预测的。因此，本文试图在贫信息条件下找到一个可靠的港口集装箱预测方法。根据灰色系统理论，建立集装箱吞吐量的灰色预测模型，以定量预测为主、定性分析为辅的预测思路，根据大连港1990—2003年的集装箱吞吐量，对2004—2010年集装箱吞吐量进行预测。从预测结果来看，对历史实际值拟合的非常好，表明了模型具有较高的可靠性。

1.1灰色系统理论介绍

灰色系统是指既含有已知信息又含有未知的或非确知信息的系统。这一理论是由我国学者邓聚龙教授于1982年首先提出的，引起了国内外很多学者、科技人员的重视。灰色系统理论提供了在贫信息情况下解决系统问题的新途径。基于灰色系统行为的离乱观测数据，按生成原理处理后，可建立系统的灰色模型，尤其是寻找不到系统的概率特性时，灰色模型显现出突出的优越性。

 

1.2灰色预测模型

灰色预测模型称为Grey Model（GM )模型，GM（1，n）表示一阶的，n个变量的微分方程型预测模型。下面将介绍GM（1，1）模型，并以此作为集装箱吞吐量的预测模型。

设有原始数列： 。

对 作一次累加，按 生成数列

。

则 的GM（1，1）模型的微分方程为：            （1）

式（1）中参数可表示为

按最小二乘法估计参数 ，则有 ，                        （2）

式（2）中，

将 代入（1）式求解，可得GM（1，1）模型的时间响应函数模型，它是GM（1，1）模型灰色预测的具体计算公式，即       （3）

又有 ，由此式便可计算出第k+1年的预测值。

2.1模型的建立

基于上述分析，根据大连港1990—2003年集装箱吞吐量（见表1），建立集装箱吞吐量灰色预测模型GM（1，1）。

表1 大连港1990—2003年集装箱吞吐量

资料来源：《大连统计年鉴》

根据表1中的数据，应用前述的灰色预测原理，经计算得到模型中的各个系数a=-0.1972,u=11.1352，进而得到大连港集装箱吞吐量的灰色预测模型G M(1，1)，

即                               （4）

2.2模型的检验

运用式（4）及 ，可以得出1990—2003年的检验值，见表2。经计算，平均相对残差为8.09%，原点精确度为98.86%，精确度较高，可以用来进行预测。

表2 大连港1990—2003年集装箱吞吐量的检验值

从表2及图1中，可以看到1998年集装箱吞吐量的历史值和检验值差距较大，相对残差为18.83%，这主要是因为受到东南亚金融危机的影响，对外贸易受到大幅度冲击，进而影响了集装箱吞吐量，这也进一步证明了该预测模型具有现实性，应用于实践的可靠性强。

 

2.3 大连港2004—2010年集装箱吞吐量的预测

运用式（4）及 ，可以得出大连港2004—2010年集装箱吞吐量的预测值，其结果见表3

表3 大连港2004—2010年集装箱吞吐量的预测值

将1990—2003年大连港集装箱吞吐量和2004—2010年吞吐量预测值绘成图1，从中可以看出，1990—2003年大连港集装箱吞吐量的模拟结果具有很好的拟合度，由此也可以证明本预测模型具有较好的预测精度，预测结果是可信的。

图1 大连港2004－2010年集装箱吞吐量趋势预测

通过运用灰色系统理论建立了集装箱吞吐量预测模型，从对大连港集装箱吞吐量预测的结果看，预测精度较高，并且所需指标变量少、便于实际应用。根据预测结果，大连港只要抓住发展契机，完全可以实现集装箱吞吐量2005年达到250万TEU、2010年达到600万TEU的目标。

 

参考文献：

1.刘斌，港航企业财务管理，大连海事大学，2003

2.邓聚龙，灰色系统（社会、经济），国防工业出版社，1985

3.袁嘉祖，灰色系统理论及其应用，科学出版社，1991

4.肖新平等，灰色系统分析理论及其应用，大连海事大学出版社，1997