基于時間序列分解法的摩拜單車未來發展預測和評價

(天津工業大學經濟與管理學院 天津 300380)

一、引言

(一)時間序列分析與預測

時間序列是一組記錄在給定時間序列中的數據。注意，時間可以是一年，一季度，一個月，或任何其他形式。由于時間序列中前后數據具有相關性，所以時間序列往往呈現出某種規律性變化，因此時間序列里可以挖掘到許多形式的信息。改變時間序列可能會影響一個或多個因素，臨時序列成分包括以下四個方面：(1)長趨勢，長趨勢是改變臨時序列的趨勢在很長的一段時間內，我們可以看到時間序列的變化是否有顯著的趨勢。(2))季節變動，月份變動圖是指時間序列在一年中呈現的以年為周期的上升或下降，并且每年如此。(3)修正循環，是時間序列中不定長度的暫時變化。(4)不規則猶豫，在時間序列中，在消除季節性和周期性變化后，剩余的變異性是不可預測的。

時間序列預測方法的選擇通常取決于歷史數據的變化模式，以及獲取到的歷史數據的多少。分析時間序列的優點是不需要影響數據源，以及環境，傳遞的信息足夠建模了。時間序列分析看起來也像回歸分析?；貧w分析的目的是為因變量和自變量之間的關系建模；以及自變量用于預測因變量，時間序列分析使用自變量預測未來值。

(二)數據來源

本文的研究背景是一家摩拜共享單車企業，摩拜共享單車在我們的日常生活中隨處可見，和我們的日常生活密不可分。通過對摩拜共享單車投放量數據進行分析預測，可以幫助摩拜共享單車企業來制定來年的生產計劃。本文的數據選取該企業2013年度到2018年度的摩拜共享單車投放量數據，其中2018年第四季度數據尚未采集完全。

(三)成分的分離

位置預測每個時間序列成分的分布，然后預測它。是適合趨勢預測等預測序列的經典方法。由于本次研究采集到的數據中含有季節性趨勢以及消費上漲趨勢，所以采用時間序列分解法進行預測。

通過對2013-2018年度投放量數據進行時間序列圖建?？梢钥闯?，該數據具有季節性趨勢，因此首先需要將季節因子從時間序列中分離出去,即用序列的每一個觀測值除以相應的季節指數，然后再對模型進行預測。利用SPSS軟件對2013-2018年度銷售量數據進行季節性分解，得到投放量分解圖。

通過對分解圖進行分析可以看出，2013到2018年度的投放量是以季節為周期，呈現出一定規律的波動。在季節性波動中，從每年的第一季度開始，投放量逐漸遞增，到第二季度和第三季度之間的時候達到峰值，并逐漸開始遞減，在第四季度的時候達到最低點。建立季節因子調整后的投放量和原始投放量的時間序列圖，從圖中可以明顯的看出，在分解出季節因子以后，調整后的時間序列具有不斷向上增加的趨勢。造成此現象的原因是隨著市場經濟的發展，市場的需求不斷在增加，另外由于該企業的品牌效應，所以引起投放量的趨勢在不斷增長。

圖2-4 季節分解后的趨勢和循環圖

圖2-5 排除季節趨勢的預測圖

(四)趨勢預測

建立季節調整后的趨勢和循環圖，可以得到如圖2-4所示的投放量時間序列圖，可以明顯的看出，經過季節調整后，該企業的摩拜單車投放數據呈現出線性趨勢，基于最小二乘法，線性趨勢方程Y=126.412+1.694t由時間序列圖定義的回歸預測和圖2-2所示的趨勢預測提供了在排除季節因子的條件下，該企業的摩拜單車投放量呈現出逐漸上升的趨勢。

(五)摩拜單車投放量預測

綜合上述的數據分析，可以得到該企業的摩拜共享單車投放量受到明顯的季節趨勢的影響，于此同時，隨著市場經濟環境的變化，人民的生活水平不斷增長，投放量也在不斷增長。運用SPSS軟件對該企業的摩拜共享單車投放數據進行預測見表2-6，2019年開放如圖2-7所示，我們看到，2019年度中，第一季度的投放量緩慢增加，到第二季度時，開始急劇增長，第三季度時達到峰值，由第三季度開始逐漸下降。

基于開始投放數據和預估數據的時間序列圖2-8可以看出，預估后的數據和原始的投放量數值匹配度非常好，因此該模型可以用來預測投放量，進而為該企業2019年的投放量提供參考。

表2-6 2019年度摩拜共享單車投放量預測圖

圖2-7 單車投放量的預測圖

圖2-8 單車投放數據預測時間序列圖

三、總結

時間序列擴展預測方法廣泛應用于經濟分析、產品和價格制定、住宅保護、旅游流和疾病和其他領域，并不斷利用時間序列展開的方法來預測未來某一時間的摩拜共享單車投放量。這不僅可以緩解長期變化趨勢，而且可以在一定程度上去除季節改變的影響。綜合上述的分析預測過程可以看出，對于該企業的共享單車投放數據預測數據和原始的投放數據擬合程度很好，可以為該企業2019年度的投放做出預測，在2019年度第一季度開始，適當增加產量，從第二季度開始，加大產量的投入，從第三季度開始，逐漸減少產量。2013到2018年各季度的投放數據不僅映射出社會現期的使用水平，也能映射出未來使用的發展潛力與趨勢，進而反映出對經濟的拉動程度，因而可以為該企業制定投放量計劃提供一個參考指標。