论文部分内容阅读
现有航运需求预测模型大多是确定性模型,构建模型过程中没有考虑模型不确定性,导致模型的预测效果不理想。构建航运需求预测模型的各个阶段都不可避免的存在不确定性,对航运需求预测模型存在的不确定性进行分析可以定量评估模型不确定性对模型输出的影响程度,为航运基础设施建设规模的决策提供依据。模型的不确定性包括输入数据的不确定性、参数不确定性和模型结构不确定性,其中模型结构难以反映实际过程引起的不确定性是模型不确定性的根本来源。由于模型结构不确定性难以定量分析,往往通过识别参数的后验分布统计规律进行间接分析,因此参数的不确定性分析显得尤为重要。
(1)基于投入产出模型和多元线性回归方法建立了航运需求预测模型。本文在2012年中国31省市投入产出表的基础上,采用引力模型估算区域间贸易系数矩阵,采用列系数模型编制中国31省市42部门的区域间投入产出表,将价值流量转化成货运流量得到省际间货运量。利用2012年资料对模型参数进行率定,利用2013年至2018年资料对模型进行验证。结果表明:模型在考虑GDP增长和产业结构调整对货运量的影响下,可以较好地模拟各区域货运总量和区域间的货运流向,可为研究GDP和产业结构对货运量的影响提供量化方法,为规划未来交通基础设施的建设规模提供参考。采用多元线性回归法建立水运货运量分配模型,将各省货运量分配到水运货运量,省际间货运量预测模型和水运货运量分配模型两者结合构成了航运需求预测模型。
(2)基于贝叶斯理论评估了参数不确定性对航运需求预测模型结果的影响程度。本文将贝叶斯方法与航运需求预测模型进行耦合,将模型不确定性归结为省际间货运量预测模型参数的不确定性,针对模型中出现的不确定性问题,结合模型参数灵敏度分析和Markov链收敛性的综合判断等辅助方法,采用自适应Metropolis算法估计敏感参数的后验概率密度分布,并根据参数的抽样系列构造省际间货运量预测模型模拟值的经验分布,据此定量评价了模型参数的不确定性及其对货运量模拟结果的影响,为未来的区间预测的实现提供了有效途径,再根据各省水运占比得到各省航运需求不确定性分析结果。
(3)采用修正的Morris法评估了输入不确定性对航运需求预测模型结果的影响程度。采用航运需求预测模型预测了中国31省市2020年至2050年的货运量和长江经济带11省市2020年至2050年的航运需求并作为之后输入不确定性研究的基准。应用修正的Morris筛选法对模型输入值进行灵敏度分析,识别对模型预测结果影响较大的敏感因素,以此作为模型优先搜集相关数据资料的对象,尽可能使输入值准确可靠,有效缩小模型预测的不确定性范围。定量评价了模型输入值的敏感程度,得到不同输入值对模型输出结果的影响。
(1)基于投入产出模型和多元线性回归方法建立了航运需求预测模型。本文在2012年中国31省市投入产出表的基础上,采用引力模型估算区域间贸易系数矩阵,采用列系数模型编制中国31省市42部门的区域间投入产出表,将价值流量转化成货运流量得到省际间货运量。利用2012年资料对模型参数进行率定,利用2013年至2018年资料对模型进行验证。结果表明:模型在考虑GDP增长和产业结构调整对货运量的影响下,可以较好地模拟各区域货运总量和区域间的货运流向,可为研究GDP和产业结构对货运量的影响提供量化方法,为规划未来交通基础设施的建设规模提供参考。采用多元线性回归法建立水运货运量分配模型,将各省货运量分配到水运货运量,省际间货运量预测模型和水运货运量分配模型两者结合构成了航运需求预测模型。
(2)基于贝叶斯理论评估了参数不确定性对航运需求预测模型结果的影响程度。本文将贝叶斯方法与航运需求预测模型进行耦合,将模型不确定性归结为省际间货运量预测模型参数的不确定性,针对模型中出现的不确定性问题,结合模型参数灵敏度分析和Markov链收敛性的综合判断等辅助方法,采用自适应Metropolis算法估计敏感参数的后验概率密度分布,并根据参数的抽样系列构造省际间货运量预测模型模拟值的经验分布,据此定量评价了模型参数的不确定性及其对货运量模拟结果的影响,为未来的区间预测的实现提供了有效途径,再根据各省水运占比得到各省航运需求不确定性分析结果。
(3)采用修正的Morris法评估了输入不确定性对航运需求预测模型结果的影响程度。采用航运需求预测模型预测了中国31省市2020年至2050年的货运量和长江经济带11省市2020年至2050年的航运需求并作为之后输入不确定性研究的基准。应用修正的Morris筛选法对模型输入值进行灵敏度分析,识别对模型预测结果影响较大的敏感因素,以此作为模型优先搜集相关数据资料的对象,尽可能使输入值准确可靠,有效缩小模型预测的不确定性范围。定量评价了模型输入值的敏感程度,得到不同输入值对模型输出结果的影响。