摘?要:對(duì)受復(fù)雜不確定因素影響的出口額進(jìn)行預(yù)測對(duì)一國經(jīng)濟(jì)而言至關(guān)重要。文章通過灰色系統(tǒng)理論建立GM(1,1)模型,對(duì)數(shù)據(jù)量少且受未知復(fù)雜多因子影響的貿(mào)易出口額進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果表明,短期而言,模型預(yù)測效果良好,中國未來將依舊維持較高的出口額,政府與相關(guān)企業(yè)應(yīng)積極參與外貿(mào)活動(dòng),創(chuàng)建穩(wěn)態(tài)的外貿(mào)環(huán)境,從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)良好發(fā)展。
關(guān)鍵詞:灰色系統(tǒng)理論;外貿(mào)出口;趨勢預(yù)測
中圖分類號(hào):F752.62???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?文章編號(hào):1005-6432(2023)10-0009-05
DOI:10.13939/j.cnki.zgsc.2023.10.009
1?引言
作為拉動(dòng)GDP的三駕馬車之一,對(duì)外出口在一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)體系中占據(jù)重要的位置。數(shù)據(jù)顯示,2000—2013年我國貨物出口貿(mào)易總額提升了19604億美元,一躍成為世界第一大貨物出口國,但出口額高增長背后是我國出口產(chǎn)品的競爭力在全球僅為29位[1]。與此同時(shí),近年來隨著新型冠狀病毒在全球的肆虐,無論是市場需求減退還是世界供應(yīng)鏈危機(jī)加劇,都嚴(yán)重地沖擊著世界的外貿(mào)體系。在這種情況下,2020年我國的外貿(mào)出口在新冠疫情顯著的負(fù)面影響下也遭受打擊[2]。但2021年隨著國內(nèi)疫情得到控制,各地企業(yè)全面復(fù)工,我國出口實(shí)現(xiàn)了新的增長。根據(jù)中國國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算,2021年我國外貿(mào)出口額同比增長21.23%,逆勢上揚(yáng),極大促進(jìn)了我國GDP的增長。因此面對(duì)外貿(mào)出口額所呈現(xiàn)出的復(fù)雜且重要的屬性,無論是為了給亟待轉(zhuǎn)型的我國外貿(mào)出口領(lǐng)域做出研究貢獻(xiàn),還是給相關(guān)企業(yè)制定相應(yīng)策略與政府制定合理的利出口宏觀政策提供建議,抓住外貿(mào)機(jī)遇促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步良性發(fā)展,對(duì)疊加疫情影響的出口數(shù)據(jù)趨勢進(jìn)行預(yù)測有著十分重要的意義。
對(duì)受復(fù)雜變量影響的數(shù)據(jù)的預(yù)測一直是數(shù)據(jù)研究的重點(diǎn),各類方法繁多,但可大致分為三類。第一類是基于時(shí)間序列理論的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,其核心是將復(fù)雜的變量內(nèi)化入原始數(shù)據(jù)內(nèi)部,通過對(duì)數(shù)據(jù)的處理進(jìn)行帶有線性狀態(tài)預(yù)測分析。如許立平等學(xué)者以ARIMA模型對(duì)帶有波動(dòng)性的黃金價(jià)格進(jìn)行分析[3]。第二類是基于人工智能等網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等方式進(jìn)行的趨勢預(yù)測分析。如李朋林等學(xué)者通過采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立非線性模型對(duì)煤炭價(jià)格做出了精確的預(yù)測[4]。第三類是將上述兩種或其他各類方法相結(jié)合,通過建立多個(gè)模型對(duì)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。如陳蔚采用通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)基于ARIMA模型預(yù)測的出口額當(dāng)中的非線性部分進(jìn)行了補(bǔ)正,從而使模型呈現(xiàn)出更好的預(yù)測效力[5]。但無論是線性預(yù)測還是非線性預(yù)測抑或組合模型,具備良好預(yù)測效力的前提都是基于大量的歷史數(shù)據(jù),但對(duì)于包含較少數(shù)據(jù)的序列都難以使得預(yù)測模型對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行較好的擬合,從而很大程度上影響了模型的預(yù)測效力。
我國學(xué)者鄧聚龍?zhí)岢龅幕疑到y(tǒng)理論在針對(duì)少量樣本且部分信息已知,部分信息未知的數(shù)據(jù)中呈現(xiàn)出較好的預(yù)測效果[6]。其中GM(1,1)模型作為灰色系統(tǒng)理論的核心,通過對(duì)經(jīng)由累加處理的原始序列所構(gòu)成的新序列建立相應(yīng)的微分方程模型,最終可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)短期趨勢的預(yù)測。由于我國出口額數(shù)據(jù)序列受包括疫情在內(nèi)的原材料、價(jià)格、企業(yè)激勵(lì)制度等多種不確定的復(fù)雜變量影響,且為了提高數(shù)據(jù)具備參考價(jià)值的自相關(guān)性,導(dǎo)致其所能選取的數(shù)據(jù)集中于近幾年,數(shù)據(jù)量較少,其屬于灰色系統(tǒng)理論適用的數(shù)據(jù)范疇,因此文章使用GM(1,1)模型對(duì)我國未來出口額進(jìn)行趨勢預(yù)測,并驗(yàn)證其結(jié)果的精確程度,從而針對(duì)預(yù)測結(jié)果對(duì)模型在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)劣進(jìn)行討論,并從宏觀和微觀層面上分別對(duì)我國政府與外貿(mào)企業(yè)提出相應(yīng)對(duì)策與建議。
2?灰色GM(1,1)預(yù)測模型
GM(1,1)模型是通過對(duì)信息不完全且數(shù)量較少的灰色系統(tǒng)內(nèi)的樣本序列利用累加生成法生成一個(gè)減少隨機(jī)性干擾的新序列,通過建立并求解微分方程,從而描述其變化趨勢的模型。
2.1?建模的條件
應(yīng)選取在信息不完備的灰色系統(tǒng)中具有非負(fù)性的單調(diào)光滑的離散數(shù)據(jù)作為建模的數(shù)據(jù)[7]。設(shè)原始序列X(0)=(X(0)(1),?X(0)(2),?X(0)(3),?…,?X(0)(n)),則可求得序列的級(jí)比λ(k),即:
λ(k)=X(0)(k-1)X(0)(k),k=2,?3,?…,?n(1)
此時(shí)若原序列級(jí)比全部落在覆蓋區(qū)間內(nèi),即λ(k)∈(e-2n+1,?e2n+1),則說明原序列可進(jìn)行GM(1,1)建模,并進(jìn)行灰色預(yù)測。
2.2?序列的處理
由原序列X(0)做1-AGO序列X(1),即:
X(1)=(X(1)(1),?X(1)(2),?X(1)(3),?…,?X(1)(n))(2)
式中,X(1)(k)=∑ki=0X(0)(i),?k=1,?2,?…,?n
2.3?鄰值處理
由序列X(1)做鄰值生成序列Z(1),即:
Z(1)=(Z(1)(1),?Z(1)(2),?Z(1)(3),?…,??Z(1)(n))(3)
式中,Z(1)(k)=12(X(1)(k)+X(1)(k-1)),?k=2,?3,?…,?n
2.4?求解模型的微分方程
定義GM(1,1)的灰色微分方程為:
X(0)(k)+aZ(1)(k)=b(4)
將k=2,3,…,n代入式(4)可得并構(gòu)造矩陣向量Y和B可得:
Y=X(0)(2)X(0)(3)…X(0)(n);?B=-Z(1)(2)1-Z(1)(3)1……-Z(1)(n)1
此時(shí)可運(yùn)用最小二乘法求出:
a︿=(a,?b)T=(BTB)-1BTY(5)
基于式(4)中的GM(1,1)灰色微分方程,若將時(shí)刻k=2,3,…,n視作連續(xù)變量t,?則可得其對(duì)應(yīng)的白化型微分方程:
dX(1)(t)dt+aX(1)(t)=b(6)
其解為:
X(1)(t)=(X(0)(1)-ba)e-a(t-1)+ba(7)
將式(8)中的時(shí)間變量t離散化后,可得GM(1,1)模型的時(shí)間響應(yīng)序列,即:
X︿(1)(k+1)=((X(0)(1)-ba)e-ak+ba,k=1,?2,?3,?…,?n-1(8)
最后由序列?X︿(1)(k+1)累減還原得最終預(yù)測值為:
X︿(0)(k+1)=X︿(1)(k+1)-X︿(1)(k),k=1,?2,?3,?…,?n-1(9)