時秀娟

（仰恩大學(xué) 數(shù)學(xué)系，福建 泉州 362014）

自1985年鄧聚龍?zhí)岢鯣M（1，1）模型（1 階方程和1個變量的灰色模型）以來，灰色GM（1，1）模型被廣大學(xué)者從不同角度進(jìn)行了深入研究[1]，并已被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、生態(tài)及工程等領(lǐng)域的預(yù)測之中。

近年來，我國私有汽車的擁有量不斷增加，隨之而來的交通安全及環(huán)境污染等問題也不斷增加。

私有汽車擁有量及其增長情況，是城市建設(shè)及交通治理的重要理論基礎(chǔ)。本文用灰色GM（1，1）模型預(yù)測福建省私人汽車擁有量的增長情況，以期為福建省的城市建設(shè)、道路規(guī)劃及交通治理等提供科學(xué)的理論依據(jù)。

一、GM（1，1）模型簡介[2]

設(shè)原始數(shù)列為：

其中稱為原始數(shù)據(jù)，構(gòu)造數(shù)列

其中

稱X為累加生成數(shù)列，X（n），n=1，2…稱為累加生成數(shù)據(jù)，X具有弱隨機(jī)性。

GM（1，1）模型對應(yīng)的微分方程為：

求解得

離散取值時得到累加生成數(shù)據(jù)的模型值

其中

由生成數(shù)據(jù)還原，得原始數(shù)據(jù)模型值

二、GM（1，1）模型在福建省私人汽車擁有量預(yù)測中的應(yīng)用

利用表1中數(shù)據(jù)，可得：

表1 福建省私人汽車擁有量（單位：萬輛）

將上述兩矩陣代入式（2）可求得a=-0.816，u=331.2081，再由（1）式可得預(yù)測模型為：

進(jìn)一步由（4）式及（5）式可得預(yù)測值表2：

表2 福建省私人汽車擁有量預(yù)測值（單位：萬輛）

三、GM（1，1）模型的精度檢驗(yàn)

為了對模型進(jìn)行檢驗(yàn)，首先給出模型檢驗(yàn)等級[4]：

表中符號說明：

平均相對誤差：

均方差比值：

小誤差概率：

根據(jù)表2可得福建省私人汽車擁有量預(yù)測值的殘差和相對誤差表4：

表4 福建省私人汽車擁有量預(yù)測殘差和相對誤差

根據(jù)表2和表4中所求數(shù)據(jù)，對模型做如下檢驗(yàn)。

（1）平均相對誤差：

由表3可知模型的預(yù)測精度為二級。

表3 模型精度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

（2）均方差比值C：

由表3可知模型的預(yù)測精度等級為一級。

（3）小誤差概率P：

由表3可知模型的預(yù)測精度等級為一級。

上述三種檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷钠骄鄬φ`差為二級；均方差為一級；小誤差概率為一級。因此GM（1，1）模型為合格預(yù)測模型，通過此模型計(jì)算可得出，福建省未來5年私人汽車擁有量的預(yù)測值分別為667.93，744.67，830.20，925.63，1031.97（單位：萬輛）。

結(jié)論

用灰色GM（1，1）模型計(jì)算簡便、模擬結(jié)果精度較高、應(yīng)用性強(qiáng)。通過計(jì)算，發(fā)現(xiàn)福建省私人汽車擁有量未來五年的增長趨勢并沒有減緩。