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第45卷第4期2016年8月船海工程SHIP&OCEAN ENGINEERINGVol.45 No.4Aug.2016D01：10. 3963/j.issn.1671-7953. 2016.04.036基于改进GM(1，1)模型的上海港集装箱吞吐量预测陈昌源，戴冉，杨婷婷,吴祖新，黎泉(大连海事大学航海学院，辽宁大连116026)摘要:为提高港口集装箱吞吐量的预测精度。
以上海港2007 -2015年集装箱吞吐量数据为基础，引人 弱化算子理论对灰色GM(1，1)模型原始数据进行预处理建立改进GM(1，1)模型，分别应用传统模型和改进 模型对上海港集装箱吞吐量进行预测，比较两种模型的预测精度及曲线拟合度。
结果表明：改进模型弱化了 原始数据的随机性，可很好地降低预测误差，显著提高传统灰色GM(1，1)模型的预测精度和拟合度。
关键词:集装箱吞吐量;灰色GM(1，1)模型;改进GM(1，1)模型;弱化算子;预测精度中图分类号:U691 文献标志码:A目前，港口集装箱吞吐量[12]的预测模型有很 多，常用的有灰色预测模型、时间序列模型、回归 分析模型、指数平滑模型及Logistic生长曲线模型 等，然而在预测过程中各种模型适用范围、预测精 度都存在一定的差异性，尤其是对波动型较大数 据序列预测精度不高[3]。
由于港口集装箱吞吐 量受多种因素的影响，在量化影响因素方面存在 一定难度和误差，传统灰色预测模型可以根据较 少的数据得到较高的预测精度，然而对于变化比 较大的港口集装箱吞吐量而言，有待对模型进行 改进与优化。
鉴于此，拟将弱化算子理论和灰色 理论相结合来预测港口集装箱吞吐量。
1灰色GM(1，1)预测模型概述1.1传统GM(1,1)预测模型构建假设x(0) = (x(0)(1)，x(0) (2)，…，x(0) («))，收稿日期=2016 -03 -15修回日期=2016 - 04 - 02基金项目：国家自然科学基金（61401057);马六甲和新加坡海峡超大型船舶航行风险分析及对策研究项目（01831508);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132015016、3132015017);山东海事局海事调查专家技术服务项目（80815007);辽宁海事局大连长兴岛海事监管基地建设工程通航安全影响论证项目；东港市獐岛码头工程通航安全评估（80815040)第一作者简介:陈昌源（1989—），男，硕士生研究方向：港口规划及通航安全管理E-mail：sunshineccy@126. com 文章编号：1671-7953(2016)04-0153~05其中：*(。
分析港口物流中的文献评述一、引言建国以来，我国港口建设发展迅速，截至2014年底，我国已拥有国内巷道通航里程12.63万公里，港口拥有生产用码头泊位31，705个。
在转型升级的大背景之下，“一路一带”战略的实施必将会带来新一轮的港口投资建设热潮。
准确把握未来港口物流需求无疑是合理规划港口建设的重要前提。
二、文献评述从目前的研究来看，大致可以分为使用单一预测方法预测和使用组合模型进行预测两类。
单项预测方法主要包括时间序列预测法、回归预测法和人工智能算法预测法三种。
（一）单一预测方法1、时间序列预测法。
如王再明、王宏波（2005）应用灰色系统预测理论，以GM（1，1）和残差修正GM（1，1）模型对武汉港货物吞吐量和集装箱吞吐量进行了中短期的预测，并对集装箱吞吐量的预测结果进行残差检验和残差修正。
发现修正后的预测精度可达到最优的精度等级。
张世良、黄跃华（2014）采用GM（1，1）扩展模型对天津港进出船舶数量进行了预测。
陈宁、朱美琪等（2005）采用二次指数平滑对某港口的吞吐量进行了预测，发现二次指数平滑模型比较适合快速成长的港口进行吞吐量定量预测。
李增蔚、叶俊（2015）以宁波-舟山港为例，利用三次指数平滑法对宁波-舟山港的货物吞吐量进行了预测。
张家善（2015）认为集装箱吞吐量是反映一个港口生产经营状况的主要数量指标，并基于趋势曲线预测理论，以香港为例，通过建立三次曲线趋势预测模型，对香港港口集装箱吞吐量进行了预测并取得了较好的预测结果。
时间序列预测法仅仅利用预测目标历年数据进行预测，因此预测过程相对简单，历史数据的收集整理工作相应减少。
但是，时间序列预测方法仅仅将时间作为影响预测目标的因素，忽视了其他真实影响预测目标的因素，亦无法有效揭示各影响因素之间的关系。
2、回归预测法。
陈其超（2013）以重庆市港口为例，分析了社会经济总量与物流需求之间的关系，利用重庆市生产总值与重庆港港口吞吐量建立一元线性回归模型，对重庆市港口物流需求进行了预测。
基于组合预测模型的天津港货物吞吐量的预测摘要：本文综合运用回归分析法和3次指数平滑法，以“估计误差的方差极小”作为最优准则，建立港口货物吞吐量的组合预测模型，并以天津港货物吞吐量预测为例，在回归分析法和3次指数平滑法预测的基础上，采用组合预测模型对天津港货物吞吐量发展进行预测；最后比较了3种预测方法各自的适用性。
关键字：港口；货物吞吐量；组合预测模型；回归分析法；三次指数平滑法Forecast of Tianjin port cargo throughput based on Combination forecasting modelAbstract: The paper set up combination forecasting model by combining regression analysis and cubic exponential smoothing method and taking “minimum of estimation error variance," as the optimal criterion. And then , this article adopts combination forecast model for prediction of tianjin port cargo throughput based on the regression analysis and cubic exponential smoothing method. Finally, it compares their respective applicability of the three kinds of forecasting methodsKey words: Tianjin port；Cargo Throughput；combination forecasting model；regression analysis ；cubic exponential smoothing method；1 引言近年来，随着市场经济和对外贸易的发展,我国港口的货物吞吐量增长迅速，这对我国港口的未来发展提出了很高的要求。
基于组合预测模型的武汉港集装箱吞吐量预测彭亚美;杨家其【摘要】集装箱物流是衡量一个港口国际贸易水平的核心指标之一，科学地预测港口吞吐量有利于各港口更好地进行集装箱运输规划，提高港口综合竞争力。
武汉港是长江黄金水道的一个重要节点，在长江航运物流的发展中起着重要的作用。
利用GM（1,1）模型和回归分析模型建立组合预测模型，对武汉港近十年的集装箱吞吐量进行了预测，结果表明，灰色回归组合模型可以提高预测精度，为港口集装箱物流提供了规划依据。
%Container logistics is one of the core indexes to measure the international trade level of a port and the scientific forecasting of the port container throughput is beneficial to the reasonable container shipping planning of the port, thus improving its comprehensive competitivity. The Wuhan Port is an important node on the Yangtze golden waterway and plays a pivotal role in the development of the Yangtze shipping and logistics system. In this paper, using the GM(1,1) and the regression model, we forecast the container throughput data of the Wuhan port for the last ten years and proved that the grey regression model could improve forecasting accuracy.【期刊名称】《物流技术》【年(卷),期】2016(035)003【总页数】4页(P132-134,138)【关键词】港口物流;集装箱吞吐量;GM(1,1)模型;多元回归模型;组合预测;武汉港【作者】彭亚美;杨家其【作者单位】武汉理工大学交通学院，湖北武汉 430063;武汉理工大学交通学院，湖北武汉 430063【正文语种】中文【中图分类】F552.7;U695.22;F224目前，国内外学者对物流量的预测主要集中在组合预测模型方面，特别是对于时变权重的讨论重点主要在定量预测方面［1］。
Application of Combined Forecasting Model in Forecasting Container Throughput of Wuhan Port 作者： 蒋惠园[1];张安顺[1]
作者机构： [1]武汉理工大学交通学院,湖北武汉430063
出版物刊名： 物流技术
页码： 44-47页
年卷期： 2020年 第2期
主题词： 集装箱吞吐量;武汉港;预测模型;组合预测
摘要：为使港口集装箱吞吐量预测的误差更小,精度更高,提出运用弹性系数法、灰色模型法、三次指数平滑法的组合预测模型,预测了武汉港未来特征年的集装箱吞吐量,研究结果表明,组合模型相比单一预测方法能够降低误差、提高精度,预测结果更加理想。
基于组合模型的天津港吞吐量预测高嵩;肖青【摘要】根据天津港货物吞吐量的历史数据,分别建立有关该港吞吐量的回归预测模型、Logistic生长曲线模型以及组合模型.通过比较3种模型的平均相对误差,可以证明组合模型的平均相对误差最小.运用组合模型预测港口吞吐量可以降低误差,提高预测精度.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】4页(P54-57)【关键词】吞吐量;回归模型;生长曲线模型;组合模型;预测【作者】高嵩;肖青【作者单位】大连海事大学,辽宁大连116026;大连海事大学,辽宁大连116026【正文语种】中文【中图分类】F550港口的货物吞吐量直接反映港口腹地经济的发展及港口规模的变化，是衡量一个港口综合实力的重要指标，也是进行港口建设规划的重要参考。
对港口进行科学的战略规划是建立在港口吞吐量需求预测基础上的，因此预测港口吞吐量就成了港口项目前期必须首先进行的工作。
目前，常用的港口吞吐量预测方法有回归预测法[1]、二次指数平滑法[2]、三次指数平滑法[2]、灰色系统预测法[3]以及Logistic生长曲线法等。
然而，由于社会经济现象的复杂性，用各种预测方法进行具体预测时总会存在一定的误差，因此，一种更为科学的做法是综合利用各种预测方法所提供的信息，以适当的加权平均形式得出组合预测模型。
由于组合预测能够极大地提高预测精度，因而也受到人们的普遍关注。
笔者选用在实际工作中经常用到的回归预测模型和Logistic生长曲线模型对历史数据进行拟合，并提出更适合港口货物吞吐量预测的组合模型。
1.1 回归模型在经济生活中，经济现象之间往往存在着各种各样的关系，他们相互影响、相互牵制。
这样，在研究、预测某种经济现象时，就必须做适当的简化与假设。
如果能分析出预测对象主要是由另外一些经济现象引起的，那么在对这样的预测对象进行研究时所采用的方法就称为因果分析。
其中，回归分析（Regression Analysis）属于较为有效、使用比较普遍的因果分析方法。
・0前言国民经济和外向型经济的迅猛发展对港口的规划建设提出了新的要求，也给港口带来了新的发展机遇。
在港口规划及可行性研究阶段，都需要研究、论证建港规模，而建港规模的确定是建立在港口吞吐量需求预测基础上的，预测港口吞吐量就成了港口项目前期工作中必须首先进行的工作。
港口吞吐量预测是研究项目是否应该建设，什么时候实施，应该有多大规模的前期准备，港口吞吐量预测值也是港口投资评价的重要基础资料。
港口吞吐量预测及投资评价都属于工程经济范畴，具有十分重要的意义。
港口吞吐量预测的主要依据是地区国民经济发展情况、交通运输条件、港口的历史统计资料，有关部门制定的港口腹地经济发展规划和设想。
根据港口实际情况，吞吐量的预测常采用定量计算和定性分析相结合的方法，如采用移动平均法、指数平滑法、回归分析预测法、灰色预测法、德尔菲法、弹性系数法和货源调查法等进行综合分析预测。
本文结合长江下游某港的总体规划对用数学模型预测吞吐量的有关方法进行研究，并对上述几种数学模型预测方法进行比较。
1港口吞吐量预测的数学模型港口吞吐量预测的数学模型方法很多，本文主要对移动平均法、指数平滑法、回归分析预测法和灰色预测法进行比较研究。
（1）移动平均法预测模型为：1＋…＋+1）或＋（＝1，值就可以进行预测，但是指数平滑法需要找到最佳＝11＝）（）（）2，－回归分析法建立在大量数据基础上，寻求隐藏在随机性后面的统计规律性，它需要较多的历史统计数据。
收稿日期：2006-04-15作者简介：洪勇（1978—），男，硕士研究生，研究方向为港口规划与港口桩基工程。
港口吞吐量数学预测模型的选用洪勇，赵灿林，谢耀峰・（4）灰色预测法GM(1，1)模型是最常用的一种灰色动态预测模型，由一个单变量的一阶微分方程构成。
设原始数据列为（0）（＝1，2，3，…｝作一阶累加形成生成模型：（1）（＝1，2，3，…｝其中：=0（0）（＋式中：参数a，u由已知系数确定。
＝（）Ｔ）２（（1）（2））12（（1）（3））12（（1）（经累减还原得到原序列的预测模型：^+1）＝^+1）－^£©灰色预测法是一种对含有不确定因素的系统进行预测的方法，灰色预测是对既含有已知信息又含有未知信息的系统进行预测，就是对一定范围内变化的、与时间有关的灰色过程进行预测。
基于组合模型预测法的广州港集装箱吞吐量预测作者：陈浩来源：《水运管理》2018年第05期【摘要】为弥补单一模型预测方法的不足，以广州港集装箱吞吐量历史数据为依据，分析集装箱吞吐量的主要影响因素，分别采用时间序列模型、Eviews多元线性回归模型对2018―2022年广州港的集装箱吞吐量进行预测。
比较组合加权方法对预测结果的预测，结果表明：组合模型预测法能够提高预测的准确性，减小预测误差。
【关键词】广州港；集装箱吞吐量；时间序列；多元线性回归模型；组合预测0 引言随着“十三五”规划的实施以及“一带一路”倡议的推广，港口集装箱业务发展将迎来黄金时期，广州港集装箱吞吐量在2017年首次突破万TEU。
广州港是华南地区集装箱枢纽港，准确预测其集装箱吞吐量有着重大的研究意义。
目前大多数学者在港口吞吐量预测中主要采用定性和定量两种方法，其中定量预测法主要包括时间序列趋势外推、多元线性回归分析、灰色预测、指数平滑和弹性系数等。
沈旻[1]采用三次指数平滑法和灰色预测法GM（1，1）进行了吞吐量预测；高凤姣等[2]建立两个不同的多元线性回归模型分别对上海港集装箱吞吐量进行预测；朱小檬等[3]采用时间序列与因果关系结合法进行吞吐量中长期预测；刘长俭等[4]认为时间序列法宜采用近期历史数据进行短期预测较为准确。
本文分别采用时间序列模型和Eviews多元线性回归模型对广州港集装箱吞吐量进行预测。
根据两种预测模型的特点，利用平均加权法对两种模型进行组合预测，弥补单一预测方法的不足，使得预测结果更加接近实际发生量。
1 基于时间序列的预测1.1 模型的选择与分析时间序列法在总结事物的过去和现在的发展规律基础上，利用趋势外推法预测未来事物的发展趋势。
根据资料统计，近年广州港集装箱吞吐量呈整体稳定的发展趋势，在“十三五”期间腹地经济结构基本不变、经济平稳增长的环境下，利用时间序列法的基本假设成立，时间序列法对中短期内集装箱吞吐量的预测较为理想。
