《物流系统工程》课程教学资源（讲义）第5章 物流系统预测

第五章物流系统预测物流预测，是指对物流的流向、流量、资金周转及供求规律等进行调查研究，取得各种资料和信息，运用科学的方法，预计一定时期内的物流状态及发展趋势。通过预测，可以获得物流需求方面的必要信息，为规划、管理和决策提供可靠的依据。5.1系统预测概述5.1.1系统预测的概念及其实质预测（forecast），就是对尚未发生或目前还不确定的事物进行预先估计、推断和表述，是现时对将来时段里事物可能出现状况和产生结果的探讨和研究。通过对客观事实的历史和现状进行科学的调查和分析，由过去和现在去推测未来，由已知去推测未知，从而揭示客观事件未来发展的趋势和规律。简言之，预测就是把某一未来事件发生的不确定性极小化。5.1.2系统预测的基本原理预测是根据事件过去和现在的规律判断其未来的发展，预测学也是研究事件规律的一种手段。科学预测的认识基础可表达为以下6条基本原理。（1）可知性原理（2）可能性原理（3）相似性原理（4）连贯性原理（5）反馈性原理（6）系统性原理除了上述几个基本的原理之外，可控性原理、相关性原理和经济性原理等也是在预测中常用的原理。5.1.3物流系统预测的影响因素影响物流预测的客观因素主要有以下4点。（1）国民经济的发展速度（2）经济结构的变动（3）基本建设的规模（4）运输结构的变化5.1.4物流系统预测的作用1

1  第五章 物流系统预测 物流预测，是指对物流的流向、流量、资金周转及供求规律等进行调查研究，取得各种 资料和信息，运用科学的方法，预计一定时期内的物流状态及发展趋势。通过预测，可以获 得物流需求方面的必要信息，为规划、管理和决策提供可靠的依据。 5.1  系统预测概述 5.1.1  系统预测的概念及其实质 预测（forecast） ，就是对尚未发生或目前还不确定的事物进行预先估计、推断和表述，是 现时对将来时段里事物可能出现状况和产生结果的探讨和研究。通过对客观事实的历史和现 状进行科学的调查和分析，由过去和现在去推测未来，由已知去推测未知，从而揭示客观事 件未来发展的趋势和规律。简言之，预测就是把某一未来事件发生的不确定性极小化。 5.1.2  系统预测的基本原理 预测是根据事件过去和现在的规律判断其未来的发展，预测学也是研究事件规律的一种 手段。科学预测的认识基础可表达为以下 6 条基本原理。 （1）可知性原理 （2）可能性原理 （3）相似性原理 （4）连贯性原理 （5）反馈性原理 （6）系统性原理 除了上述几个基本的原理之外，可控性原理、相关性原理和经济性原理等也是在预测中 常用的原理。 5.1.3  物流系统预测的影响因素 影响物流预测的客观因素主要有以下 4 点。 （1）国民经济的发展速度 （2）经济结构的变动 （3）基本建设的规模 （4）运输结构的变化 5.1.4  物流系统预测的作用

预测的作用主要体现在以下5个方面：（1）预测为制订一个切实可行的计划提供科学依据事实（2）预测是避免决策片面性和决策失误的重要手段：（3）预测既是计划的前提条件，又是计划工作的重要组成部分：（4）预测是提高管理预见性的一种手段：（5）预测可以面向未来，提前做好准备，一旦发现问题便可集中力量解决，一定程度上决定了组织的成败。物流系统预测的作用可进一步概括为两方面。（1）预测是编制计划的基础（2）预测是决策的依据系统的预测是以系统的变化为前提的。如果系统是一成不变的，预测也就没有必要了。系统预测的实质就是充分分析使系统发生变化的原因，探究系统发展变化的规律，根据系统的过去和现在估计未来，根据已知预测未知，从而减少对未来事物认识的不确定性，减少决策的盲目性。5.2预测的程序系统预测是对系统对象发展、演变的客观规律的认识和分析过程。系统预测技术应当包括它所遵循的理论、预测对象的历史和现状资料与数据、所能采用的计算方法或分析判断方法、预测方法、预测结果的评价与检验等要素。不同应用领域的预测问题可能会采用完全不同的预测模型，因此，预测技术要遵循系统对象本身所属学科的理论，又要遵循预测方法本身的理论，理论基础不相同，模型的应用条件也不同。与此同时，预测的程序也是很重要的。5.2.1预测的一般程序虽然预测的过程会随着预测目的、预测对象及使用方法的不同而不同，但总体上可将预测程序大致分为以下几个步骤（尤其是对定量预测法）。（1）确定预测目的（2）资料收集和数据分析（3）选择预测方法（4）建立预测模型（5）模型检验与修正（6）预测实施与结果分析（7）将预测结果付诸实施2

2  预测的作用主要体现在以下 5 个方面： （1）预测为制订一个切实可行的计划提供科学依据事实； （2）预测是避免决策片面性和决策失误的重要手段； （3）预测既是计划的前提条件，又是计划工作的重要组成部分； （4）预测是提高管理预见性的一种手段； （5）预测可以面向未来，提前做好准备，一旦发现问题便可集中力量解决，一定程度上 决定了组织的成败。 物流系统预测的作用可进一步概括为两方面。 （1）预测是编制计划的基础 （2）预测是决策的依据 系统的预测是以系统的变化为前提的。如果系统是一成不变的，预测也就没有必要了。 系统预测的实质就是充分分析使系统发生变化的原因，探究系统发展变化的规律，根据系统 的过去和现在估计未来，根据已知预测未知，从而减少对未来事物认识的不确定性，减少决 策的盲目性。 5.2  预测的程序 系统预测是对系统对象发展、演变的客观规律的认识和分析过程。系统预测技术应当包 括它所遵循的理论、预测对象的历史和现状资料与数据、所能采用的计算方法或分析判断方 法、预测方法、预测结果的评价与检验等要素。不同应用领域的预测问题可能会采用完全不 同的预测模型，因此，预测技术既要遵循系统对象本身所属学科的理论，又要遵循预测方法 本身的理论，理论基础不相同，模型的应用条件也不同。与此同时，预测的程序也是很重要 的。 5.2.1  预测的一般程序 虽然预测的过程会随着预测目的、预测对象及使用方法的不同而不同，但总体上可将预 测程序大致分为以下几个步骤（尤其是对定量预测法）。 （1）确定预测目的 （2）资料收集和数据分析 （3）选择预测方法 （4）建立预测模型 （5）模型检验与修正 （6）预测实施与结果分析 （7）将预测结果付诸实施

预测过程是一个资料、技术和分析结合的过程，资料是基础和出发点，预测技术的应用是核心，分析则贯穿了预测的全过程。在整个预测过程中，对确定预测目的预测成败影响最大的因素有两个：一个是对搜集到的资料进行→分析和处理，这直接影响到预测模型的建立：另一个是对利用资料收集与分析模型求得的预测结果进行分析和处理，它直接决定着预测的质→量。选定预测方法上面列举的预测程序只是一般的步骤，实际工作时，应根*建立预测模型据具体情况灵活运用。实际上，要完全达到自的，往往需要者干次的迭代和多次修正。从这个意义上说，预测是对客观事物Y不断认识和深化的动态过程，这一动态过程可用图5-1示意说模型检验误差较大误差太大明。通过检验如果是定期作预测，数据的收集还应应定期进行。实际运预测实施算可由计算机来完成。图5-1动态的预测过程5.2.2预测的相关问题有很多问题与预测相关，如：预测的准确度、精度、成本、时间范围、更新频率、稳定性与响应性等。1.预测的准确度由于系统的复杂性，预测的准确度可能受到很多因素的影响，其中最主要的有：①预测环境的多变性：②预测者的滞后性：③预测资料的准确性：4）预测方法的适宜性。提高预测准确性的措施主要有4个：（1）全方位、多角度地审视预测对象及其相关的问题：②提高数据资料的准确性；③选择合适的预测方法：④切实提高预测人员的水平。提高预测的准确度，还有一个有效的方法，那就是将多种方法结合起来，综合运用，从中找出相对可靠的预测结论。2.预测的精度与成本在选择预测方法时，显然要在成本和精度之间权衡。精度高的预测方法在实施过程中的成本一般也较高，但能取得较好的效果，即取得与实际偏离较小的预测值，从而使生产经营成本降低。应该注意的是：第一，不存在百分之百准确的预测方法，因而不要盲目追求预测的绝对准确；第二，就任何一个预测问题而言，一定存在一个精度比较合理的最低费用区间。3.预测的时间范围和更新频率预测是要基于历史，立足现在，面向未来。从现在到未来之间的时间就是预测的时间范围。不同的预测方法有不同的时间范围，因而在选用预测方法时应特别关注这一点。另外，时间范围越大，预测结果越不准确。同时，任何一种预测方法都不可能完全适用于某一预测3

3  预测过程是一个资料、技术和分析结合的过程，资料是基础和出发点，预测技术的应用 是核心，分析则贯穿了预测的全过程。在整个预测过程中，对 预测成败影响最大的因素有两个：一个是对搜集到的资料进行 分析和处理，这直接影响到预测模型的建立；另一个是对利用 模型求得的预测结果进行分析和处理，它直接决定着预测的质 量。 上面列举的预测程序只是一般的步骤，实际工作时，应根 据具体情况灵活运用。实际上，要完全达到目的，往往需要若 干次的迭代和多次修正。从这个意义上说，预测是对客观事物 不断认识和深化的动态过程，这一动态过程可用图 5­1 示意说 明。 如果是定期作预测，数据的收集还应应定期进行。实际运 算可由计算机来完成。 5.2.2  预测的相关问题 有很多问题与预测相关，如：预测的准确度、精度、成本、时间范围、更新频率、稳定 性与响应性等。 1．预测的准确度 由于系统的复杂性，预测的准确度可能受到很多因素的影响，其中最主要的有：① 预测环 境的多变性；② 预测者的滞后性；③ 预测资料的准确性；④ 预测方法的适宜性。 提高预测准确性的措施主要有 4 个：① 全方位、多角度地审视预测对象及其相关的问题； ② 提高数据资料的准确性；③ 选择合适的预测方法；④ 切实提高预测人员的水平。 提高预测的准确度，还有一个有效的方法，那就是将多种方法结合起来，综合运用，从中找 出相对可靠的预测结论。 2．预测的精度与成本 在选择预测方法时，显然要在成本和精度之间权衡。精度高的预测方法在实施过程中的 成本一般也较高，但能取得较好的效果，即取得与实际偏离较小的预测值，从而使生产经营 成本降低。应该注意的是：第一，不存在百分之百准确的预测方法，因而不要盲目追求预测 的绝对准确；第二，就任何一个预测问题而言，一定存在一个精度比较合理的最低费用区间。 3．预测的时间范围和更新频率 预测是要基于历史，立足现在，面向未来。从现在到未来之间的时间就是预测的时间范 围。不同的预测方法有不同的时间范围，因而在选用预测方法时应特别关注这一点。另外， 时间范围越大，预测结果越不准确。同时，任何一种预测方法都不可能完全适用于某一预测 图 5­1  动态的预测过程

向可题，应根据实际需求不断检验预测方法。者预测值与实际值偏离过大，则应更新预测方法。4.预测的稳定性与响应性稳定性与响应性是对预测方法的两个基本要求。稳定性是指抗随机干扰、反应稳定需求的能力。稳定性好的预测方法有利于消除或减少随机因素的影响，适用手受随机因素影响较大的预测问题。响应性是指迅速反应需求变化的能力。响应性好的预测方法能及时跟上实际需求的变化，适用于受随机因素影响小的问题。良好的稳定性和响应性都是预测追求的目标。5.3物流系统的预测分析物流需求预测是利用历史资料和市场信息，对未来的物流需求状况进行科学地分析、估算和推断。物流需求预测的意义在于指导和调节人们的物流管理活动，以便采取适当的策略和措施，谋求最大的利益。5.3.1物流系统的需求特征分析物流系统需求特征的分析对于提高物流系统预测的准确性是有帮助的。物流需求是指一定时期内社会经济活动对生产、流通、消费领域的原材料、成品和半成品、商品以及废旧物品、废旧材料等的配置作用而产生的对物在空间、时间和费用方面的要求，涉及运输、库存、包装、装卸搬运、流通加工以及与之相关的信息需求等物流活动的诸方面。要进行物流需求预测，必须了解物流需求的特征。物流需求的特征表现为以下三个方面。1.需求的时间特性和空间特性物流需求有时间特性，即需求是随时间而变化的。需求随时间的变化归因于销售的增长或下降、需求模式的季节性变化以及多种因素导致的一般性波动。这种预测一般属于短期预测，常用时间序列预测法来进行预测。除时间特征外，物流需求还具有空间维度，即物流管理者必须知道需求量在何处发生。规划仓库位置、平衡物流网络中的库存水平和按地理位置分配运输资源等都需要知道需求的空间位置。因此，所选择的预测技术必须能反映影响需求模式的地理性差异。对需求的空间特征的处理有两种方式，其一是先进行总需求预测，然后再按地理位置分解，这是一种自上而下的预测方法：其二是先对每个地点的需求单独进行预测，再根据需要来汇总，这是一种自下而上的预测方法。两种方法所需的预测技术是不同的。2.需求的规则性与不规则性不同产品的物流需求随时间而变化的模式是不同的。需求的变动可能是“规则性的（Regular）”，也可能是不规则的，其中“规则性的”变动，又分图5-2所示的三种情况。导致4

4  问题，应根据实际需求不断检验预测方法。若预测值与实际值偏离过大，则应更新预测方法。 4．预测的稳定性与响应性 稳定性与响应性是对预测方法的两个基本要求。稳定性是指抗随机干扰、反应稳定需求 的能力。稳定性好的预测方法有利于消除或减少随机因素的影响，适用于受随机因素影响较 大的预测问题。响应性是指迅速反应需求变化的能力。响应性好的预测方法能及时跟上实际 需求的变化，适用于受随机因素影响小的问题。良好的稳定性和响应性都是预测追求的目标。 5.3  物流系统的预测分析 物流需求预测是利用历史资料和市场信息，对未来的物流需求状况进行科学地分析、估 算和推断。物流需求预测的意义在于指导和调节人们的物流管理活动，以便采取适当的策略 和措施，谋求最大的利益。 5.3.1  物流系统的需求特征分析 物流系统需求特征的分析对于提高物流系统预测的准确性是有帮助的。 物流需求是指一定时期内社会经济活动对生产、流通、消费领域的原材料、成品和半成 品、商品以及废旧物品、废旧材料等的配置作用而产生的对物在空间、时间和费用方面的要 求，涉及运输、库存、包装、装卸搬运、流通加工以及与之相关的信息需求等物流活动的诸 方面。 要进行物流需求预测，必须了解物流需求的特征。物流需求的特征表现为以下三个方面。 1．需求的时间特性和空间特性 物流需求有时间特性，即需求是随时间而变化的。需求随时间的变化归因于销售的增长 或下降、需求模式的季节性变化以及多种因素导致的一般性波动。这种预测一般属于短期预 测，常用时间序列预测法来进行预测。 除时间特征外，物流需求还具有空间维度，即物流管理者必须知道需求量在何处发生。 规划仓库位置、平衡物流网络中的库存水平和按地理位置分配运输资源等都需要知道需求的 空间位置。因此，所选择的预测技术必须能反映影响需求模式的地理性差异。对需求的空间 特征的处理有两种方式，其一是先进行总需求预测，然后再按地理位置分解，这是一种自上 而下的预测方法；其二是先对每个地点的需求单独进行预测，再根据需要来汇总，这是一种 自下而上的预测方法。两种方法所需的预测技术是不同的。 2．需求的规则性与不规则性 不同产品的物流需求随时间而变化的模式是不同的。需求的变动可能是“规则性的 （Regular） ” ，也可能是不规则的，其中“规则性的”变动，又分图5­2 所示的三种情况。导致

需求模式规则性变动的因素有长期趋势（Trend）、季节性（Seasonal）因素和随机性（Random）因素。（a）随机性或水平性发展的需求，无趋势或季节性因素：（b）随机性需求，呈上升趋势，无季节性因素：（）随机性需求，有趋势和季节性因素250200销售额150-。实际销售额100平均销售额50时间0.252525250(a)随机性或水平性发展的需求，无趋势或季节性因素250-200销150售新100实际销售额平均销售额50时间25252525(b)）随机性需求，呈上升趋势，无季节性因素800700600销500售400额300实际销售额200销售趋势100-平滑趋势和季节性销售时间0404040040(c）随机性需求，有趋势和季节性因素图5-2规则性需求变动需求水平如果某种产品的需求总量偏低，需求时间和需求水平非常不确定，这种需求就是间歇式的，这就是所谓“不规则的”（Irregular）”需求变化情况，如图5-3所示。3.需求的独立性与派生性时间图5-3不规则的需求模式来自用户的、具有一定的随机性的物流服务需求5

5  需求模式规则性变动的因素有长期趋势（Trend）、季节性（Seasonal）因素和随机性（Random） 因素。 （a）随机性或水平性发展的需求，无趋势或季节性因素； （b）随机性需求，呈上升趋势，无季节性因素； （c）随机性需求，有趋势和季节性因素 图 5­2  规则性需求变动 如果某种产品的需求总量偏低，需求时间和需求 水平非常不确定，这种需求就是间歇式的，这就是所 谓“不规则的” （Irregular） ”需求变化情况，如图 5­3  所示。 3．需求的独立性与派生性 来自用户的、具有一定的随机性的物流服务需求 图 5­3  不规则的需求模式