運輸組織學 課件 第5、6章 運輸量定量預測技術、運輸車輛運用程度評價

第5章運輸量定量預測技術04-3月-24教學目標與要求掌握運輸量定量預測的含義；掌握運輸量定量預測的時間序列預測模型、因果關系預測模型和組合預測模型；能夠根據(jù)實際的運輸量預測問題，合理選用定量預測方法。5.1運輸量定量預測的原理04-3月-24運輸量定量預測的原理有哪些？（1）可知性原理。（2）可能性原理。（3）可控性原理。（4）系統(tǒng)性原理。（5）連續(xù)性原理。（6）類推性原理。（7）因果性原理。（8）反饋性原理。（9）可檢性原理。

（10）經(jīng)濟性原理。

自學5.2時間序列預測模型什么是時間序列預測模型？時間序列預測模型的3種常用方法應如何使用？

時間序列預測模型的含義

把預測對象的歷史數(shù)據(jù)作為觀察值，按照時間先后順序排列起來，構成的序列稱為時間序列。通過編制和分析時間序列，從中尋找預測對象隨時間變化而變化的特點，得出一定的結論或規(guī)律，并通過該結論或規(guī)律，對預測對象的未來情況進行預測，這就是時間序列預測模型。1.時間序列預測模型的原理一方面，承認事物發(fā)展具有延續(xù)性，因為任何事物的發(fā)展都和其過去有著密切聯(lián)系，因此，對過去時間序列的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可以預測事物的未來發(fā)展趨勢；另一方面，偶然因素會對事物的發(fā)展產(chǎn)生隨機性波動，因此，在對歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析時，可以用簡單平均、加權平均等方法加以適當處理，從而預測事物的發(fā)展趨勢。2.時間序列預測模型的優(yōu)點1）所需歷史數(shù)據(jù)少，簡單易行。2）能夠充分利用時間序列里面的各項歷史數(shù)據(jù)。在時間序列數(shù)據(jù)沒有大的波動時，預測效果較好。3）適于短期預測。3.時間序列預測模型的缺點時間序列預測模型的主要缺點是：無法反映出導致歷史數(shù)據(jù)發(fā)生變化的原因。對于影響歷史數(shù)據(jù)變化的外部因素，例如，經(jīng)濟政策調(diào)整和經(jīng)濟發(fā)展速度等，不能得到很好地反映，從而，無法反映出外界因素對歷史數(shù)據(jù)變化的影響。4.時間序列預測模型的分類

簡單平均數(shù)法

加權移動平均法

指數(shù)平滑法…….5.2.1簡單平均數(shù)法

將以往各時期的實際數(shù)據(jù)進行簡單平均，以算術平均數(shù)作為預測值。

式中：

為預測值（算術平均數(shù)）；

為各期的貨運量；

為統(tǒng)計資料的期數(shù)。

例1：某運輸企業(yè)某年1-11月份實際完成的貨運量見下表，試預測該年12月份的貨運量。解：12月份的貨運量為：

例題答案月份1234567891011貨運量（萬t）10121612151316141719205.2.2加權移動平均法根據(jù)經(jīng)驗對不同時期的歷史數(shù)據(jù)給予不同的權數(shù)（往往近期數(shù)據(jù)的權數(shù)較大，遠期數(shù)據(jù)的權數(shù)較小），然后計算加權平均數(shù)作為預測值。

式中：

為預測值；

為各期歷史數(shù)據(jù)的加權數(shù)，并有

；

為各期的運量；

為規(guī)定的移動平均數(shù)的項數(shù)，且有

。例2：某運輸企業(yè)2021年和2022年各季度實際完成的貨運量如表5-2所示，現(xiàn)取4期移動平均法，設其加權系數(shù)為0.4、0.3、0.2、0.1，試利用加權移動平均法預測其2023年第1季度的貨運量。

例題表5-2

某運輸企業(yè)2021年和2022年各季度貨運量統(tǒng)計表

某運輸公司1-8月份貨運量的完成情況見下表，現(xiàn)取3期移動平均法，設其加權系數(shù)為0.2、0.3、0.5，（1）試計算各期的預測值。（2）第9期的預測值如何求呢？

拓展題月份實際貨運量加權移動平均數(shù)1200.2（加權系數(shù)）2210.3（加權系數(shù)）3230.5（加權系數(shù)）4240.5*23+0.3*21+0.2*20=21.85250.5*24+0.3*23+0.2*21=23.2627………726………825………

5.2.3指數(shù)平滑法

通過對歷史觀察值（即：實際值）進行加權處理（即：平滑系數(shù)，加權系數(shù)），平滑掉隨機信息，并根據(jù)觀察值的表現(xiàn)趨勢（即：預測值），建立一定模型，據(jù)此對預測對象做出預測。

一次指數(shù)平滑法的計算原理：

下期預測數(shù)=本期實際數(shù)×平滑系數(shù)+

本期預測數(shù)×（1-平滑系數(shù)）可以演變而成：

下期預測數(shù)=本期預測數(shù)+平滑系數(shù)（本期實際數(shù)-本期預測數(shù)）；含義是：在本期預測數(shù)加上用平滑系數(shù)調(diào)整過的本期實際數(shù)與本期預測數(shù)的差，就可得出下期預測數(shù)。

1.一次指數(shù)平滑法公式：已知時間序列YT={Y1，Y2，Y3，

，Yn

}（n為時間序列的總期數(shù)），則一次指數(shù)平滑的基本公式，可以用以下公式表示:

二次指數(shù)平滑也稱雙重指數(shù)平滑，它建立在一次指數(shù)平滑法基礎上，再次指數(shù)平滑得出的結果，二次指數(shù)平滑適用于具有線性趨勢的時間數(shù)列，其計算公式如下：

2.二次指數(shù)平滑法公式：

三次指數(shù)平滑法的計算公式如下：3.三次指數(shù)平滑法公式：上述公式中的參數(shù)，其計算過程如下：

其中，第T期的三次平滑值：

平滑系數(shù)的大?。阂话阌山?jīng)驗確定，

；平滑系數(shù)的選取：

當原始數(shù)據(jù)序列呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的水平趨勢時，應取(0.1~0.3)；當原始數(shù)據(jù)序列雖有波動，但長期的變化趨勢不大時，

應取(0.4~0.5)；當原始數(shù)據(jù)序列呈現(xiàn)較為明顯的上升或下降趨勢時，應取(0.6~0.8)；當原始數(shù)據(jù)序列一直是上升或下降的發(fā)展趨勢時，應取(0.8~1.0)；

例3：

某運輸企業(yè)2022年的實際客運量為31萬人，2022年的預測客運量為33萬人。根據(jù)2016年-2022年客運量的變動特點，平滑系數(shù)可以定為0.4，則2023年的預測客運量為多大？解：2023年的預測客運量為：31萬人×0.4+33萬人×（1-0.4）

=32.2萬人

例題答案

例4：某運輸企業(yè)連續(xù)15個月份的貨運量統(tǒng)計見下表，取平滑系數(shù)0.9，試預測下一月份（第16個月份）的貨運量。

例題某運輸企業(yè)貨運量統(tǒng)計表月份貨運量（t）月份貨運量（t）115091952158101983164112044168122075170132176176142307183152398187答案利用excel進行預測

特別說明：找到Excel中的“工具”菜單。檢查“工具”菜單的下拉菜單中有無“數(shù)據(jù)分析”子菜單。

①如果有“數(shù)據(jù)分析”子菜單，則可以直接進行數(shù)據(jù)分析。

②如果沒有“數(shù)據(jù)分析”子菜單，應該在“工具”菜單上，單擊“加載宏”。

在“可用加載宏”對話框中，選中“分析工具庫”旁邊的復選框，然后單擊“確定”。此后，返回到“工具”菜單，就會發(fā)現(xiàn)下拉菜單中有“數(shù)據(jù)分析”子菜單了。其他方法：菜單“文件”---“選項”---“加載項”（在“管理”下拉列表中選擇“EXCEL加載項”選項）---“轉到”。利用excel進行預測的兩點說明

（1）阻尼系數(shù)=1-加權系數(shù)（平滑系數(shù)），例4中的阻尼系數(shù)應填寫0.1；阻尼系數(shù)的缺省狀態(tài)是由系統(tǒng)自動給定0.3。（2）拖動最后一個預測值的單元格填充柄，便可以得到下一期的預測數(shù)。

（1）例4中為何不把平滑系數(shù)定選取為0.3、0.5、0.7?（2）如果要預測第17個月份的客運量，該如何預測呢？

（3）如果本例題采用二次指數(shù)平滑，應該如何開展預測呢？思考題5.3因果關系預測模型什么是因果關系預測模型？因果關系預測模型的3種常用方法應如何使用？因果關系預測模型的含義：

通過分析預測對象與其影響因素的關系來研究預測對象的變化和發(fā)展，從而建立“因”與“果”之間關系的數(shù)學模型。因果關系預測模型的常用方法：

回歸分析預測法

增長率統(tǒng)計法

乘車系數(shù)法…….5.3.1回歸分析預測法

研究一個自變量或一組自變量與因變量之間定量關系的一種數(shù)學分析方法。其模型的標準形式為：

式中：

為回歸系數(shù)。其中，

為自變量；

為因變量。例5：某地2013年~2022年居民人均收入與客運量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表5-5，假設該地2035年的居民人均收入為400千元，利用回歸分析法預測2035年的客運量。

例題表5-5某地2013年~2022年居民人均收入與客運量答案利用excel進行預測

利用excel預測后的結果為：得，回歸方程為Y=37.32231

+

1.191463X此外，相關系數(shù)R=0.980253，說明X與Y相關性較高。

Coefficients（系數(shù)）標準誤差tStatP-valueLower95%Upper95%Intercept37.3223120.516571.8191310.106394-9.9889784.6336XVariable11.19146308497714.020946.5×10-70.9955051.3874222035年的預測公路客運量為：

37.32231

+

1.191463

×400=513.91（萬人）5.3.2增長率統(tǒng)計法

是根據(jù)預測對象在過去的年均增長率，類推未來某期預測值的簡便預測方法。其計算公式為：其中式中：

為預測對象的預測值；

為統(tǒng)計期末的統(tǒng)計值；

為統(tǒng)計期初的統(tǒng)計值；

為預測對象的年均增長率；

為預測期距離統(tǒng)計期末的期數(shù)；

為統(tǒng)計期包含的時期數(shù)減1。

例6：某運輸企業(yè)連續(xù)15個月份的貨運量統(tǒng)計見下表，請利用增長率系數(shù)法預測下一月份（第16個月份）的貨運量。

例題某運輸企業(yè)貨運量統(tǒng)計表月份貨運量（t）月份貨運量（t）115091952158101983164112044168122075170132176176142307183152398187答案解：貨運量的年均增長率為：所以，第16個月份的貨運量為：使用excel的power函數(shù)求解。例如，該例中的14次方根，可以輸入公式“=POWER(239/150,1/14)5.3.3乘車系數(shù)法

是以區(qū)域總人口數(shù)和平均每人乘車次數(shù)來預測旅客發(fā)送量的方法。

式中：

為預測期運量；

為預測期的總人口數(shù)；

為乘車系數(shù)（是指一定范圍內(nèi)旅客發(fā)送量與總人口數(shù)的比值）。

例7：某地區(qū)的現(xiàn)有總人口數(shù)為135.1萬人，預計2035年的總人口數(shù)將達到150.3萬人。在歷年統(tǒng)計資料計算后得出乘車系數(shù)為0.56。請利用乘車系數(shù)法計算2035年的旅客發(fā)送量。

解：該地區(qū)2035年的旅客發(fā)送量為

例題答案5.4組合預測數(shù)學模型什么是組合預測數(shù)學模型？組合預測數(shù)學模型應如何使用？組合預測數(shù)學模型的含義：是將兩種或兩種以上種預測方法的預測結果，通過選取適當?shù)臋嘀亟?shù)學模型，組合為一個新的預測值的方法。思考一下

組合預測與復合預測的區(qū)別？1.組合預測方法的優(yōu)點

既能夠充分發(fā)揮各種預測方法的優(yōu)點，又能夠使得各種預測方法的缺點得到彌補，達到取長補短的效果。

組合預測法的預測精度通常比單個預測模型有所提高。

通過各種預測方法的組合使用，能夠在一定程度上克服單一預測模型不能完全正確地描述事物變化規(guī)律的缺陷，更加全面地反映事物的本質(zhì)與原貌。2.組合預測的方法：

主觀概率組合預測法等權平均組合預測法方差—協(xié)方差法1）主觀概率組合預測法

2）等權平均組合預測法

3）.組合預測數(shù)學模型的方差—協(xié)方差法以兩種預測方法的組合預測為例，應有：式中：是第一種預測方法的預測值；是第二種預測方法的預測值；是組合預測方法的預測值；是第一種預測方法的組合權重；是第二種預測方法的組合權重（）。

已知某運輸企業(yè)2035年1月份的貨運量的回歸分析預測值為154.8萬噸；指數(shù)平滑預測值為158.94萬噸。如果利用組合預測法計算2035年1月份的貨運量，還需要具備哪些已知條件呢？

思考題、的計算方法其中式中：是第一種預測方法的預測誤差（預測誤差：歷史數(shù)值與預測值之間的差值）；是第一種預測方法的預測誤差的方差；是第二種預測方法的預測誤差；是第二種預測方法的預測誤差的方差。

例8：某運輸企業(yè)2022年6月份-12月份的貨運量實際值、回歸分析預測值、指數(shù)平滑預測值見下表。已知該運輸企業(yè)2023年1月份的回歸分析預測值為154.8萬噸；指數(shù)平滑預測值為158.94萬噸。請利用組合預測法計算2023年1月份的貨運量。

例題月份實際值（萬噸）回歸分析預測值（萬噸）指數(shù)平滑預測值（萬噸）6125121.89119.447130126.62124.448135131.35129.449140136.08134.4410145140.81139.4411150145.54144.4412160153.73149.44回歸分析預測誤差和指數(shù)平滑預測誤差見下表答案月份

實際值（萬噸）

回歸分析預測誤差（萬噸）

指數(shù)平滑預測誤差（萬噸）

61253.115.5671303.385.5681353.655.5691403.925.56101454.195.56111504.465.56121606.2710.56回歸分析預測誤差和指數(shù)平滑預測誤差的方差分別為：所以，答案可以使用excel的var函數(shù)求解。第6章運輸車輛運用程度評價教學目標與要求掌握車日、車時的區(qū)別與聯(lián)系；掌握營運車輛運用程度各單項指標的含義和用途；掌握營運車輛運用程度綜合評價指標的含義和用途；能夠準確計算運輸企業(yè)的營運車輛運用程度單項評價指標和綜合評價指標；根據(jù)營運車輛運用程度評價結果，找到提高營運車輛運用效率的有效措施。6.1車輛運用程度單項評價指標車輛運用程度單項評價的意義？其包括哪五大類單項評價指標？每一類單項評價的具體指標有哪些？為了闡明營運車輛生產(chǎn)率的各個因素，對運輸企業(yè)生產(chǎn)率的影響，必須明確用于車輛運用程度評價的單項評價指標。車輛用程度單項評價指標的選取，應滿足以下要求：1）能夠清楚地概括運輸車輛的運輸過程及其有關的各種現(xiàn)像。車輛運用程度單項評價的車輛特指：營運車輛2）能夠清楚地表明運輸車輛各方面的利用程度及其有關的各項數(shù)值。3）能夠客觀地反映運輸車輛利用程度與車輛生產(chǎn)率之間的關系。4）方便運輸企業(yè)加強基礎管理工作，便于信息的儲存和使用。車輛運用程度單項評價指標車輛運用程度單項評價指標系車輛時間利用指標系車輛速度利用指標系車輛行程利用指標系車輛載質(zhì)量利用指標系車輛動力利用指標系6.1.1車輛時間利用指標系營運車輛（以車輛的技術狀況分類）完好車非完好車工作車日停駛車（技術狀況良好的車輛，可能由于貨源不足，燃料供應不及時等，以及其他一些非車輛技術狀況不良造成的車輛停駛。）準備知識

一輛營運車，不管其技術狀況如何（不管是完好車還是非完好車），只要在企業(yè)保存一天，即為一個車日。

例如，處于各種狀態(tài)（完好和非完好）下的營運車輛與其保有天數(shù)之乘積，即為營運車日。完好車日？非完好車日？舉例營運車日

運輸企業(yè)營運車日的完整構成運輸企業(yè)營運車時的完整構成以車日和車時為基礎，反映車輛時間利用程度的指標主要有6個：（1）車輛工作率車輛工作率：指一定時期（如年、季、月）內(nèi)，營運車輛總車日中，工作車日所占的比重。

工作車日營運車日×100%營運車日-（非完好車日+停駛車日）營運車日×100%=

車輛工作率或

（2）完好率完好率是指完好車日在營運車輛總車日中所占的比重。

×100%

（3）晝夜時間利用系數(shù)晝夜時間利用系數(shù)：一天24小時里，某一營業(yè)車輛每日的出車時間。

24（4）出車時間利用系數(shù)出車時間利用系數(shù)：指車輛純運行時間在出車時間中所占的比重。

（5）平均每日出車時間平均每日出車時間：計算期內(nèi)平均每個工作車日的出車時間。

提高出車時間利用系數(shù)的有效途徑是：壓縮出車時間中的停歇時間。具體而言，應該如何做呢？思考題6.1.2車輛速度利用指標

反映車輛速度利用程度的指標主要有3個：（1）技術速度技術速度：是營運車輛在運行時間內(nèi)實際達到的平均行駛速度。

（2）營運速度營運速度：是指按照出車時間計算的車輛平均速度。

=計算期總里程同期運行時間+停歇時間營運速度必定小于技術速度

（3）平均車日行程平均車日行程：是指一定時期內(nèi)，全部營運車輛平均每個工作車日內(nèi)行駛的公里數(shù)。

平均每日出車時間×營運速度

平均每日出車時間×出車時間利用系數(shù)×技術速度

==（？）

例1：某營運車輛2022年12月份共有25天參與了運輸生產(chǎn)活動，該月的出車時間為200小時，在線路上的總運行時間為160小時，行駛總里程為9600km，計算該營運車輛的平均每日出車時間、技術速度、出車時間利用系數(shù)、平均車日行程。

解：

例題答案平均每日出車時間=出車時間總和工作車日數(shù)=8小時車輛的運行時間技術速度=車輛的行駛總里程=60km/h

例1：某營運車輛2022年12月份共有25天參與了運輸生產(chǎn)活動，該月的出車時間為200小時，在線路上的總運行時間為160小時，行駛總里程為9600km，計算該營運車輛的平均每日出車時間、技術速度、出車時間利用系數(shù)、平均車日行程。

解：

例題答案出車時間出車時間利用系數(shù)=運行時間=0.8平均車日行程=車輛的行駛總里程=384km/車日工作車日6.1.3車輛行程利用指標總行程：營運車輛在統(tǒng)計期內(nèi)行駛的里程。車輛在運行時間內(nèi)行駛的里程，載有旅客或貨物行駛的里程，稱為有載行程；不載有旅客或貨物行駛的里程，稱為無載行程。行程間的關系：總行程有載行程無載行程空駛行程調(diào)空行程

有載行程：是生產(chǎn)性的。

空駛行程：不是直接性的生產(chǎn)行程，但往往與生產(chǎn)活動密切相關，是運輸生產(chǎn)活動的必要組成部分。調(diào)空行程：是輔助性的生產(chǎn)行程，指空車由車場開往裝貨地點，或者由最后一個卸貨地點空駛返回車場的行程；還包括空車開往加油站加注燃料、開往維修店進行車輛保養(yǎng)和修理的行程。

反映車輛行程利用程度的指標只有“行程利用率”1個：

×100%=總行程–(空駛行程+調(diào)空行程)總行程×100%

在總行程一定的前提下，要提高行程利用率，必須增加有載行程的比重。思考題如何提高車輛的有載行程的比重呢？積極做好貨源調(diào)查和貨源組織工作；選擇合理的運輸線路；科學地確定車輛收、發(fā)車點以及車輛行駛路線；積極推廣先進的調(diào)度方法；積極組織回程運輸；合理布局車站、修理車間、加油站等的平面位置。建議的思考思路

例2：某運輸公司2022年在冊營運車輛共150輛，平均車日行程為450km/車日，完好率為95%，待運車日為100車日，有載行程為22180321km，試計算該運輸公司2022年營運車輛的行程利用率。解：

例題答案

某營運車輛為完成20t煤炭的運輸任務，總的行駛里程為3528km，發(fā)生的貨運周轉量50620t.km，調(diào)空行程為10km，試計算有載行程、空駛行程和行程利用率。

解：

有載行程=50620/20=2531km；空駛行程=3528-2531-10=987km；行程利用率=2531/3528×100%=71.74%

拓展題答案6.1.4車輛載質(zhì)(客)量利用指標在既定的車輛條件下，提高車輛載質(zhì)量的途徑：（1）最大限度地利用車輛的載質(zhì)量能力；（2）充分利用車輛的有效容積?！扒裳b滿載”反映車輛載質(zhì)量利用程度的指標有3個：（1）靜態(tài)的載質(zhì)（客）量利用率

×100%

車輛的重車行程載質(zhì)（客）量：營運車輛該運次的有載行程與營運車輛額定載質(zhì)（客）量的乘積。

提高車輛靜載質(zhì)量利用率的途徑：（1）合理包裝貨物；（2）借助先進的裝卸手段，合理裝卸。

總之，需要巧裝滿載，以充分利用車輛載質(zhì)量和容積。（2）動態(tài)的載質(zhì)（客）量利用率動態(tài)的載質(zhì)（客）量利用率=（全部）營運車輛全部運次實際完成的周轉量（全部）營運車輛的重車行程載質(zhì)（客）量×100%重車行程載質(zhì)（客）量=車輛的核（額）定載質(zhì)（客）量*有載行程重車行程載質(zhì)（客）量的單位：t.km或人.km（3）實載率實載率：指按照全部營運車輛一定時期內(nèi)的總行程計算的載重能力利用程度指標。

實載率=×100%（全部）營運車輛所有運次實際完成的周轉量（全部）營運車輛的總行程載質(zhì)（客）量總行程載質(zhì)（客）量=車輛的核（額）定載質(zhì)（客）量*總行程總行程載質(zhì)（客）量的單位：t.km或人.km

例3：某快遞公司代理點共有5輛營運貨車，它們在2020年1月份的各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)，見表6-1，試計算5輛營運貨車的動態(tài)載質(zhì)（客）量利用率和實載率。解：

例題

例3：某快遞公司代理點共有5輛營運貨車，它們在2020年1月份的各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)，見表6-1，試計算5輛營運貨車的動態(tài)載質(zhì)（客）量利用率和實載率。解：

例題6.1.5車輛動力利用指標載貨汽車除自身可以裝載貨物外，還能夠拖帶一輛或多輛掛車（全掛車、半掛車）以汽車列車的形式參與運輸活動。半掛車全掛車全掛車汽車列車化三種形式:圖6-3汽車列車的三種常見形式a)全掛牽引車與全掛車組合的汽車列車

b)半掛牽引車與半掛車組合的汽車列車

c)

半掛牽引車與半掛車和全掛車組合的雙掛汽車列車

反映車輛動力利用的指標只有“托運率”1個：托運率：指汽車主車（全掛牽引車、半掛牽引車）和掛車合計完成的貨物周轉量中，掛車完成的周轉量所占的比重。托運率=掛車周轉量綜合周轉量×100%=掛車周轉量汽車主車周轉量+掛車周轉量×100%6.2車輛運用程度綜合評價指標車輛運用程度綜合評價指標包括哪些評價指標？1.車輛運用程度綜合評價指標的含義車輛運用程度綜合評價指標（主要是指運輸車輛生產(chǎn)率），反映了營運車輛在運輸過程中的效率，是時間、速度、行程、載質(zhì)（客）量和動力的綜合利用指標。2.車輛運用程度綜合評價的指標

一般有單車期產(chǎn)量、車噸（客）位產(chǎn)量和車公里產(chǎn)量三個指標。三個指標均與統(tǒng)計期內(nèi)全部營運車輛（含汽車主車、掛車）實際完成的周轉量有關。（1）單車期產(chǎn)量單車期產(chǎn)量：平均每輛營運車輛在單位時間內(nèi)所完成的周轉量。單車期產(chǎn)量=全部營運車輛完成的周轉量