Разработка процедур прогнозирования показателей работы железных дорог

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование



Рис.1.6

Если для прогноза использовать не одну предыдущую точку, а несколько, значения будут иными. В нашем примере прогноз для последней восьмой точки был получен, используя все предыдущие семь точек и предыдущие четыре точки. На рисунке 1.7 изображены прогнозные значения, полученные как средняя величина в предыдущих семи точках и полученные по последним четырем точкам. Как видно из рисунка, используя данные нескольких предшествующих точек нам удалось получить более точную прогнозную величину, по сравнению с величиной, полученной по одной точке. Но увеличение количества точек не всегда приводит к более точной прогнозной оценке. Прогноз, полученный по четырем точкам, оказался ближе к фактическому значению чем прогноз, полученный по всем возможным точкам.

Рис.1.7

Как было показано, увеличение количества точек, используемых в расчете прогнозного значения, не всегда приводит к более точным результатам. Если коэффициент измерителя не изменяется с течением времени, то увеличение количества точек в расчете приводит к более точному прогнозному значению. Но когда коэффициент измерителя меняется во времени, увеличение количества точек ведет к ухудшению точности прогноза.

Для уточнения прогноза можно не только увеличивать выборку, но и определять количество точек для прогноза. Варьируя числом предшествующих точек, используемых для вычисления прогноза, можно найти такое их число, чтобы точность прогноза была бы наибольшей.

Получив прогнозное значение по предыдущей точке для каждой точки кроме первой (для нее нет предыдущей) можно найти разницу между фактическим значением и полученным прогнозным. Сумма квадратов разниц деленная на количество слагаемых будет средней ошибкой прогноза по одной точке. Получив прогноз по двум предыдущим точкам, получим среднюю ошибку прогноза по двум точкам. Для определения оптимального количества точек можно использовать минимальную среднюю ошибку прогноза.

Проведем расчеты, используя для прогноза метод скользящего среднего и различное количество предыдущих точек. Расчеты приведены в таблице 1. Заданы фактические значения за восемь периодов времени. Получены прогнозные значения по различному количеству предыдущих точек (по одной, двум, трем, четырем и пяти точкам). Рассчитана средняя ошибка.

Таблица 1

Год12345678Средняя ошибкаФакт.значение2,12,021,752,22,3521,82,2прогноз по одной точке-2,12,021,752,22,3521,80,089прогноз по двум точкам--2,061,8851,9752,2752,1751,90,107прогноз по трем точкам---1,9571,992,12,1832,050,073прогноз по четырем точкам----2,0432,082,0752,0880,047прогноз по пяти точкам-----2,0842,0642,020,036

В нашем примере наименьшая взвешенная сумма квадратов получена при прогнозе по пяти точкам.

При прогнозировании величины эксплуатационных расходов нужна гибкая и адаптивная процедура расчета, которая будет учитывать характер изменения коэффициента измерителя с течением времени.

Для прогнозирования эксплуатационных расходов железнодорожного транспорта в качестве метода расчета коэффициента измерителя предлагается использовать адаптивные процедуры прогноза. Например: взвешенный метод наименьших квадратов с оптимальным выбором параметра алгоритма или метод наименьших квадратов с оптимальным выбором количества точек.

1.3Требования к разрабатываемой процедуре расчета прогнозных значений эксплуатационных расходов железной дороги

Разработанная процедура расчета прогнозной величины эксплуатационных расходов железнодорожного транспорта должна быть совместима с существующей ЕИР ЦСУ МПС РФ.

Разработку провести в среде SAS.

В качестве источника данных использовать ИХ ПЭП.

В результате расчета должны быть получены прогнозные величины эксплуатационных расходов железнодорожного транспорта по отдельным статьям Номенклатуры расходов.

Для расчета прогнозной величины расходов на входе необходимо ввести значения факторов. Для удобства пользователя начальные значения факторов должны быть предложены. Их необходимо подтвердить или изменить.

Время реакции системы при расчете прогнозных значений по статьям Номенклатуры расходов не должно превышать 10 сек.

1.4Анализ роли человека

Система ЕИР ЦСУ предназначена для прогнозирования и моделирования эксплуатационных расходов железной дороги при изменении заданной совокупности факторов. Полученные величины расходов в различных ситуациях анализируются группами экономистов и менеджеров, которые вырабатывают дальнейшие решения о работе и развитии процесса перевозок на железнодорожном транспорте.

В рабочей группе, непосредственно готовящей эти решения, можно выделить два типа специалистов: аналитиков, готовых помочь искать нетривиальные ходы и непосредственно работающих системой ЕИР ЦСУ, и экспертов, обладающих неформализованными знаниями об особенностях экономики и работы железнодорожного транспорта. К сожалению, в настоящий момент не приходится рассчитывать на то, что заметная часть сложившихся экспертов в совершенстве освоит тонкости других специальностей, инновационных методов и информационных технологий. Чтобы стать аналитиком, нужны работоспособность, время и специальные знания и навыки, среди которых компьютерные технологии занимают не последнее место. Основной инструмент аналитика - поддерживаемые вычислительной мощью компьютеров универсальные методы разрешения проблем, поставленных экспертом. Основной инструмент эк