基于指数平滑法的南京市物流需求预测及发展研究.docx

盐城师范学院毕业论文 基于指数平滑法的南京市 物流需求预测及发展研究 摘 要在经济全球化快速发展的今日，全球的市场竞争程度日益增加，物流量的大幅度增长，使物流成为国家发展的经济动脉。物流需求预测是物流发展的前提，我们可以通过物流需求预测，及时了解经济活动的物流需求量，对预测到的物流需求量及时的满足经济活动中的物流需求，以保证物流服务和需求的平衡，使经济建设和物流协调发展。本文选取南京市作为分析的对象，首先根据国内外学者对物流需求预测的研究进行总结，其次对南京市的物流发展现状进行分析，从总体经济发展现状、物流基础设施发展现状、物流发展现状进行深入剖析；然后运用指数平滑法对南京市的公路、水路、铁路及航空的货运量进行科学的预测；最后根据分析预测出来的结果，对南京市的物流发展结合实际情况提出建议，从而来促进南京市物流的发展。【关键词】：南京；物流需求；指数平滑法 Prediction and development of logistics demand in Nanjing based on exponential smoothing method Abstract In the rapid development of economic globalization today, the global market competition is increasing, the substantial increase in logistics, logistics to become the national economic development of the artery. Logistics demand forecast is the premise of the development of logistics, we can forecast the logistics needs, to keep abreast of the logistics needs of economic activities, to predict the demand for logistics in a timely manner to meet the logistics needs of economic activities to ensure the balance of logistics services and needs , So that economic development and logistics coordinated development. This paper chooses Nanjing as the object of analysis. First of all, according to the domestic and foreign scholars to summarize the study of logistics demand forecast, followed by the analysis of the status of logistics development in Nanjing, from the overall economic development status, logistics infrastructure development status, logistics development status And then use the exponential smoothing method to forecast the traffic volume of highway, waterway, railway and air in Nanjing. Finally, according to the results predicted and analyzed, the paper puts forward some suggestions on the development of logistics in Nanjing. The Development of Logistics in Nanjing. Key words Nanjing; Logistics demand; Exponential smoothing 目 录一、绪论1（一）研究背景、目的与意义1（二）国内外研究综述1二、南京市物流发展现状分析3（一） 南京市总体经济发展现状3（二）南京物流基础设施现状6（三）南京市物流发展现状6三、南京市物流需求预测分析8（一）需求量指标选择8（二）指数平滑法概述8（三）南京市物流需求预测分析9（四）南京市货运量预测结果分析13四、南京市物流发展对策14（一）物流与经济协调发展14（二）加强和完善物流基础设施建设14（三）发挥政府的引导促进作用，扩大物流需求市场15五、总结与展望15（一）总结15（二）展望16参考文献16盐城师范学院毕业论文一、绪论（一）研究背景、目的与意义1. 研究背景随着经济全球化，现代物流早已展现出许多新的发展规律与特征。物流作为一种新兴的组织方式和管理技术，世界各国已然承认了它的经济价值。美国经济学家曾经把物流领域蕴藏的提高经济效益的无穷潜力称之为“一块经济界的黑大陆”。物流是经济发展的动脉，现代物流业引导着城市经济的发展，城市众多领域的经济活动都被涉及，物流不仅能使经济运行的节奏加快，还能提高城市的竞争力。南京市作为我国长江流域的主要中心城市，同时也是江苏的省会，经济发达的省份，在改革开放实践的二十多年中，南京市的经济早已实现了现代化建设，快速的经济增长造成了物流服务需求的增大，这也是对物流业发展的严峻挑战。南京市的物流业发展得到了政府的高度关注，提出发展物流来实现经济跨越式发展的建议，并且为兴建物流园区而投入了大量的资金，同时也完善了物流信息平台。现如今的大趋势是由世界制造基地向长江三角洲地区转移，物流量肯定随之大幅度的增长。如若南京抓住这个机遇，改善经济结果是必然的，同时也能提高经济的发展水平。2. 研究的目的与意义 各个城市的发展状况大不相同，为了使南京市物流业的发展能够快速并且健康持久，为南京市找出一条符合其自身发展的道路是必不可少的。积极大力的发展现代物流业，不仅可以优化南京市的经济结构，还能提高南京市的竞争能力。因此本文通过分析南京市物流发展的实际情况和货运量，找出南京市物流发展存在的不足之处，并为之提出发展的对策。（二）国内外研究综述1. 国内研究现状孙剑青（2016）1以北京市作为研究对象，总计国内外区域物流需求预测研究的现状，结合物流需求的特性，采用灰色神经网络，粒子群算法，物流用地规模，展开了对北京市物流需求预测方面的研究。顾央青（2014）2根据宁波以往的物流需求历史数据进行研究，把灰色模型和一元线性回归模型结合起来，建立新的模型基于有道有序加权平均算子的组合模型，该模型在传统灰色线性预测模型的基础上进行优化，用实例验证表明了，该模型具有一定的可行性与有效性。田丽娜（2011）3采用L-OD方法（物流纯流动），对泸州市未来的物流需求量、其分布进行了预测等。 皱欣、汲吕霖（2015）4通过简单的讲述货运量的预测方法，在这基础上，采用指数平滑法，并改进参数的方法 ，来预测四川省未来的货运量和物流园区的总规模。 董慧君（2015）5表明了政府在采取宏观物流措施时，进行物流量的预测是至关重要的，文中基于灰色马尔可夫模型，将货物周转量作为依据，来预测江苏省的物流规模。 其他关于物流需求预测发展的研究还有：周岚亚（2012）6、陈思（2013）7、白世贞（2010）8等分别以时间序列模型对四川省的货运需求总量进行预测、统一物流需求量化指标，提高物流预测的精度、对哈尔滨的物流需求进行仿真预测分析，论证灰色模型和季节指数组合方法的有效性和可行性等进行多方面的研究。 2. 国外研究现状 Antonin Comi等（2014）9为研究城市货运流程、终端消费者的行为对物流需求的影响，建立了一种模型，用实例验证了影响配送流程的因素是：消费者的消费行为、零售店的类型等。H.C.W.Lau等 （2013）10为了确定出最佳的人工神经网络预测模型，采用最小描述长度的方法，并且建立了相对更为准确的物流需求预测模型，此模型已被证实适用于任何数据。 Masoud Yaghini （2012）11对铁路运输领域，通过三个层面进行了规划，战略、战术以及操作，并且预测了各种情况下的铁路货运量，以此来优化铁路运输网络。该模型的可行性通过当地的铁路货运量来进行验证，并且该模型也已验证了可以用于其他地区。 DU Yibo,ZHANG Jin（2010）12通过采用人工神经网络模型，对物流需求进行预测，认为物流需求的预测可以有力的推进物流系统规划。 经济全球化的日益发展，全球化的经济格局正在形成，物流的发展必定要与世界经济接轨、与国际惯例同步。目前，美国、欧洲、日本等国在物流发展上较为发达，其物流市场也在不断的扩大中。 国外学者对物流的研究无论在理论方面，还是实践上都较为成熟。西方国家的物流理念，已经从系统的观点发展为全球化观念、以顾客满意度为第一、绿色物流观念、无库存观念等，在实践上出现JIT供应方式、“零缺陷”服务、供应链管理以及电子商务技术的应用，其目标是实现信息化、网络化、柔性化、自动化、智能化等。物流业在现代服务行业中占据重要地位，对经济发展有着愈加凸出的作用，在此背景下，对城市的物流需求进行分析研究，不但可以调节和指导人们的物流管理活动，通过采取合适的措施，取得最大的利益化，从而来促进城市物流行业的快速持久的发展。 3.国内外研究评述 国内外学者们对物流需求进行的研究，大致都是通过不一样的模型或方法，选取某一城市或某一特定的经济活动进行剖析，分析其所处的现状，所存在的问题，以此来提出相应的解决方案和措施。当前我国现代物流业处于快速发展的时期，各地政府也给予了极大的支持来发展物流，因此，必须对城市物流的需求进行全面的分析，才能促进城市的经济发展。二、南京市物流发展现状分析（一） 南京市总体经济发展现状1国民经济发展在错综复杂的经济形势下，南京人民紧紧围绕城市战略定位，积极贯彻落实“十三五”规划，国民经济与社会发展的主要指标保持持续上升的趋势。2016年，南京市的全市社会消费品零售额达到5088.2亿元，比上年增长10.9%，对外贸易进出口总额达3315.19亿元，比上年增长0.3%，社会物流总额达到29170.85亿元，比上年增长4.98%，物流业增加值为691.66亿元，比上年增长8.18%，全市社会物流总费用1483.94亿元，比上年增长3.55%，进口货物物流总额1420.31亿元，同比增长4.79%。2016年全年实现地区生产总值10503.02亿元，比上年增长8.0%，全市财政收入1142.6亿元，同比增长12%。全年全市社会固定资产投资5533.56亿元，比上年增长2%。其中，第一产业投资40.78亿元，第二产业投资1784.22亿元，第三产业投资3708.57亿元，其占比例为0.7:32.2:67.1。2005年2016年，南京市的GDP变化趋势，如图2-1所示。由图2-1可以看出，从2005年到2016年，南京市的地区生产总值处于持续增长的趋势，其增长趋势良好。图2-1 2005年2016年南京市GDP变化资料来源：南京统计公报2三大产业发展南京市产业结构优化发展，经济发展的潜力巨大，到2016年，第一产业增加值达252.51亿元，比上年增长1.0%，第二产业增加值达4117.2亿元，比上年增长5.3%，第三产业增加值达6133.31亿元，比上年增长10.2%。第一、二、三产业结构到2016年比例为2.4:39.2:58.4。三大产业比重变化趋势，如图2-2所示，三大产业增加值变化趋势，如图2-3所示。图2-2 2005年2016年南京市三大产业比重变化 单位：%资料来源：南京统计公报图2-3 2005年2016年南京市三大产业增加值 单位：亿元资料来源：南京统计公报从图2-2得知，第一产业的比重基本呈现稳定不变，第二产业比重有所减少，第三产业比重却是有所增加，并且已占据大半比重。从图2-3可知，三大产业均是处于增加趋势，第一产业增加缓慢，第二产业和第三产业增长迅速，第三产业增长速度居于首位，总体来看，南京市经济发展较平稳，持续发展着，经济态势良好。（二）南京物流基础设施现状1交通设施南京位于长江下游的宁镇丘陵，处于沿海与长江这两大经济带的“T”型结合部，长江横贯东西，京沪铁路纵穿南北，各种运输方式内联外接、立体交叉，是我国华东地区唯一一个公路、水路、铁路、航空、管道等五种运输方式齐全的综合性的交通枢纽。南京公路网密度在全国排名前列，截止2015年底，公路通车总里程已经达到11303公里。境内有5条国家高速公路，4条国道，8个长途汽车客运站，16条铁道路线，到2016年，民航飞机已通往62个国内主要城市、31个国际城市、6个地区城市，共有13个机场和140多条航线。在南京区域内，有号称全国内河第一大港的南京港，港区范围208公里，拥有257个泊位，12.5米深的水航道直接通达南京，成为了东部铁路的交通枢纽。2物流设施南京物流业飞速发展，截止到2015年，已具备了57个物流基地，8个大型的物流园区，例如龙潭物流园区、紫泉物流园区等。由小河物流、玄武湖货物配载市场、国企背景的江苏省外运、连锁配送业的苏果超市和苏宁电器、还有航空、铁路等部门的投资兴建的专业物流公司达1900多个，另外南京综合保税区、长江航运物流中心等重点的物流项目十多个。（三）南京市物流发展现状南京作为华东地区唯一一个五种运输方式齐全的交通枢纽，物流业由公路、铁路、水运、航空、管道组成，到2015年年底，全市公路里程达到11303 公里，比上年增长7.9%。南京作为交通发达城市，随着经济的发展，运输方式的货运量增长幅度各不相同，2005年2016年南京货运量比例及货运量统计，如图2-4、表2-1所示。图2-4 2005年2016年南京市货运量比例 单位：%资料来源：南京统计公报表2-1 南京市货运量统计年 份货运总量（万吨）公路货运量（万吨）水路货运量（万吨）铁路货运量（万吨）航空货运量（万吨）20051808310570668310554.320061831111249604210154.7720071984812686607710805.32008207841365061659644.6820092599814983956114504.442010305821768311292159413.12201135737198201409018206.08201241998220201509018066.69201344052237381555617026.67201431879121431505615237.1201529824123651332212667.01201631461133411381212997.61资料来源：南京统计公报从图2-4中可以看出，四种运输方式在货运量中所占比例情况，从2005年至2016年，铁路和航空比重基本变化不大，2014年，公路货运量急剧减少，比上年相对减少一半，公路与水路所占变动较大，但是南京的运输方式还是以公路和水路为主，平均占比例45%，这是由于南京的地理位置环境十分优越，公路和水运事业较发达。三、南京市物流需求预测分析（一）需求量指标选择南京市的物流业在未来的发展有多大，取决于整个南京市国民经济的发展对物流的需求。在一定程度上，南京市的物流业的发展空间，是由南京市潜在的物流需求量决定的，通常情况下选取货运量作为物流需求的规模指标，因此本文针对南京市的货运量，为南京市的物流发展提供一定的依据。对物流需求方面的预测方法有很多，本文采取了一种简单易行的方法指数平滑法。（二）指数平滑法概述1959年，美国经济学家罗伯特.G.布朗提出了指数平滑法，他认为过去的势态，在一定程度上会影响最近甚至是未来。该方法是通过计算平滑平均值，利用一定的时间序列模型，用得到的预测值来反映未来的信息，在大量的反映历史数据的信息时，使得到的预测结果更加贴合实际情况。平滑常数的选择决定了预测的是否成功，平滑常数一般用表示。新的预测值是根据预测误差对原有预测值进行修改从而得到的。指数平滑法包括一次指数平滑、二次指数平滑和多次指数平滑。 一次指数平滑法的公式为: St=Xt+(1-)St-1 其中，St表示第t期的预测值；Xt表示第t期的实际值；St-1表示为t-1期的预测值；是平滑常数，取值范围在（0,1）之间。二次指数平滑法公式为：Yt+T=at+btT,其中at、bt的计算方式为:at=2St1-St2 bt=1-St1-St2 St1=Xt+1-St-11 St2=St1+(1-)St-12 式中，St1是第t期的一次指数平滑值；St2是第t期的二次指数平滑值；at、bt为平滑系数。三次指数平滑公式为：假设预测周期为T年、基年为第t年，指标预测值为Y（t+T） ,则三次平滑指数法的预测模型为Y(t+T)=at+btT+ctT2，式中a、b、c均为平滑系数，计算公式如下：指数平滑法只是一种预测工具，依靠历史数据、预测模型，得出的预测数据，还要结合社会的发展、实际的经济贸易活动等方面进行分析，才能使预测更加的科学合理。（三）南京市物流需求预测分析1. 公路货运量预测南京市2005年2016年的公路货运量动态曲线散点图，如图3-1所示。图3-1 2005年2016年南京市公路货运量动态曲线图资料来源：南京统计公报从图3-1可以看出，南京市的公路货运量除了在2014年急剧较少，总体是处于增长趋势，针对此类数据，用三次指数平滑取得数据具有相对较高的精准度，因此采用三次指数平滑对货运量进行计算预测。本文先取2005年2011年的数据作为初始数据，用2012年2016年的数据进行验证。用2012年2016年的预测值与实际值进行比较，得出误差值最小的值作为最优平滑系数，用excel经过大量计算，得到=0.1时，RMSE=5700.45。确定最优平滑系数后，确定初始值，按照通常做法，选取前三年平均值作为初始值，即：S01=S02=S03=13y1+y2+y3=1310570+11249+12686=11502得到2005年2016年的三次指数平滑预测模型为：Y=16122.46+445.62T+7.48T2，通过计算可以得出2017年、2018年和2019年的公路货运量预测值，如表3-1所示。表 3-1 南京市公路货运量预测值 单位：万吨年份201720182019预测值1906419607201652. 水运货运量预测南京市2005年2016年的水运货运量动态曲线散点图，如图3-2所示。图3-2 2005年2016年南京市水运货运量动态曲线图资料来源：南京统计公报同理用三次指数平滑进行计算预测，得到最优平滑系数=0.2,RMSE=3141.1，得到2005年2016年的三次指数平滑预测模型为：Y=12212.13+1162.3T+40.38T2，计算出2017年、2018年和2019年的预测值，如表3-2所示： 表3-2 南京市水运货运量预测值 单位：万吨年份201720182019预测值20639.6122326.8524094.853. 铁路货运量预测南京市2005年2016年的铁路货运量动态曲线散点图，如图3-3所示。图3-3 2005年2016年南京市铁路货运量动态曲线图资料来源：南京统计公报同理用三次指数平滑进行计算预测，得到最优平滑系数=0.1,RMSE=274.6，得到2005年2016年的三次指数平滑预测模型为：Y=1436.08+38.5T+0.66T2，计算出2017年、2018年和2019年的预测值，如表3-3所示： 表3-3 南京市铁路货运量预测值 单位：万吨年份201720182019预测值1690.811737.891786.394. 航空货运量预测南京市2005年2016年的航空货运量动态曲线散点图，如图3-4所示。图3-4 2005年2016年南京市航空货运量动态曲线图资料来源：南京统计公报同理用三次指数平滑进行计算预测，得到最优平滑系数=0.1,RMSE=0.61，得到2005年2016年的三次指数平滑预测模型为：Y=6.94+0.21T+0.003T2，计算出2017年、2018年和2019年的预测值，如表3-4所示： 表3-4 南京市铁路货运量预测值 单位：万吨年份201720182019预测值8.368.568.81（四）南京市货运量预测结果分析根据表3-1可以看出，南京未来三年的公路货运量持续增长，增长幅度较大，在货运总量里占比较大，表3-2可以看出，南京的水运货运量同样持续增长，增长幅度相比公路较小，但其货运总量里的占比依然较大，表3-3、表3-4可以看出，铁路、航空货运量在未来三年呈增长趋势，增长幅度较小，由此，可以得出，南京市未来三年的物流发展依然是以公路、水运为主，可以预测未来的物流需求是在不断提升的。应用迈克尔.波特提出的竞争优势的理论，只有将比较优势必须转化为市场竞争里方面的优势，才是真正有效的优势。面对如此巨大的物流需求，提高南京市的物流竞争力，这还需要政府、企业、用户三方的共同努力。四、南京市物流发展对策通过对南京市物流发展现状分析，以及对南京市的公路、水运、铁路、航空货运量进行预测，可以看出，随着经济全球化，市场的拓展，南京的货运量也在增长，物流业的发展空间是巨大的，为了促进南京当地的经济持续健康的发展，物流业的发展，满足增长的物流需求，南京发展物流业是势在必行的，考虑南京市发展物流的有利条件和不足，本文提出以下对策和建议：（一）物流与经济协调发展南京市的经济快速发展，带来物流需求量的增加，由此可以看出经济与物流的发展是相辅相成的，因此为了更好的发展南京市的物流业，必须保证南京市经济稳步增长。在发展经济这一方面，物流企业从实处减少物流成本，如物流企业可以通过物流共同化，以此避免重复建设和资源的浪费，将物流配送中心的商品配送能力充分发挥，提高配送车辆的装载率，中小型企业走共同配送之路，用大型物流企业的配送中心来进行配送，实现共享物流的规模效益。政府针对不同的交通运输行业，要充分的考虑到各自的实际情况，根据不同的情况制定相应的制度，适当的增加抵扣项目。对物流企业取消一些重复的税收，营业税率根据实际情况增减，简化票据程序，避免人为造成的额外成本，切实的降低物流企业运作成本。因此，南京市政府应为物流发展创造良好的经营环境，切实有效的扶持物流企业的发展。（二）加强和完善物流基础设施建设物流基础设施的建设对物流业的发展存在一定的影响，物流基础设施过于陈旧，设施结构不合理等，无法满足物流的需求量。国外经验表明，促进现代物流的发展途径是现代物流园区的建设。对于南京市，应充分结合本身的区位优势及发展特点，在机场、高速公路等重要的物流节点附近来组建功能完备、有体系的大型物流园区；政府要大力支持各类商品的交易所，全国性、区域性的商品批发市场的建立。随着近几年的经济发展，也出现了较多的物流园区，但其建设存在多种模式，由于物流基础差、市场的不成熟，很难真正的汇集物流企业，在招商的压力下，入驻园区的并不是物流企业。因此，在建设重点物流园区时，相关政府部门或大型的物流企业应当出资去营建物流基础设施，让中小型的物流企业来租用，这样长时间发展，不仅可以吸引物流企业入驻园区，还可以推进物流标准化的建设。（三）发挥政府的引导促进作用，扩大物流需求市场 对南京市政府来说，必须增强现代物流意识，应该加大对物流业的资金投入，鼓励多元化投资主体进入物流市场，对第三方物流企业一定的资金投入，用于物流设施和技术的改造，积极地研究、制定加快物流行业的发展规划，不能只停留在战略角度，要确切落实到实处，与此同时，要不断的去学习、借鉴发达国家的先进经验；另外，南京市政府部门要加强对现代物流业的规划、指导，通过对现性行政管理方式的调整、对物流企业税收管理的完善、对规范市场秩序的整顿等，制定完善的物流法律与法规来促进南京市物流产业的市场化发展，为南京市现代物流业发展创造良好的政策与法律环境。南京的本土物流企业虽然很多，但是有名的，可以拿的出手的大型专业的物流企业却寥寥无几。在对大型物流企业扶持的同时，应当鼓励中小型企业加强资源整合，为之提供优惠的税收和政策。引进国外物流企业，学习他们的先进物流服务模式，把握现代物流特征，鼓励专业化物流企业的发展，支持企业进行规模经营、跨地区的经营，扩大服务的市场容量，获取规模经济效益，大力推动第三方物流市场的扩大。五、总结与展望（一）总结从近几年的公路、水路、铁路及航空的货运量数据来看，南京市的物流业在总体上处于发展状态，但每年的发展状况并不相同，在2014年，南京的物流业发展急剧衰落，随后近两年慢慢恢复发展，保持稳步增长状态。面对出现的问题，要充分的了解南京市的现状，在其物流发展现状与趋势的基础上，提出合理有效的解决方案：加强对中小型物流企业的扶持，构建物流园区，扩大物流企业规模；政府积极引导，制定相关政策，切实的去降低物流企业成本；为南京长远的发展，高度重视物流人才的培养，使南京市的物流经济能力快速、持续、健康的发展。（二）展望现代物流在当今时代蓬勃发展，我国是发展中国家，物流行业还处在快速的起步阶段。南京市物流业的发展，必须同南京市的经济协调发展，同时服务于周边城市。在如今快速发展的新形势下，我国物流业要把握机会，积极学习国外的成功经验，应用到自身企业中，共享规模效益，使物流企业发展与时代同步。参考文献1孙剑青.北京市物流需求预测研究D.北京交通大学，20162顾央青.基于IOWA算子的组合预测模型在物流需求预测中的应用J.物流科技, 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