談灰色關聯多元回歸預測鐵路客運需求范文

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摘要:采用灰色關聯法分析了鐵路客運需求的影響因素，找出了主要因素，利用這些主要因素建立回歸預測模型對我國鐵路客運需求進行了短期預測，為我國鐵路客運的發展規劃提供參考．

關鍵詞:鐵路客運;需求預測;灰色關聯法;多元線性回歸

鐵路運輸是我國國民經濟發展的大動脈．作為我國現代交通運輸體系中重要的組成部分，鐵路旅客運輸在近年有了跨越式的發展．隨著我國居民收入和生活水平的逐步提高，旅客對鐵路運輸提出了更高的要求，鐵路也面臨越來越多考驗．目前，在全國客運總量中，公路占絕對優勢，但從長遠來看，鐵路特別是高鐵的作用不容忽視．因為未來經濟的發展將以城市和城市群為中心展開，客流的集中度將會有上升的趨勢．在經濟活躍、客流繁忙的城市群之間修建高速或城際鐵路網將有效地滿足人們的出行要求．運輸需求預測是運輸經濟學研究的核心內容，也是運輸系統規劃的基礎性工作．對運輸需求進行科學、準確地預測，有利于運輸相關部門制定合理的發展規劃，提高運輸能力和服務水平．本文在分析影響鐵路客運需求因素的基礎上，建立回歸預測模型對未來五年的鐵路客運需求進行了預測，為鐵路相關部門做好短期規劃提供參考．

1鐵路客運需求影響因素分析

1．1影響鐵路客運需求的因素影響鐵路客運需求的因素主要有:(1)經濟發展水平．經濟的快速發展帶動人們出行需求的增加，發達國家的經驗表明:一個國家年均客運周轉量增長速率和其GDP增長速度相當;(2)人口數量．人口數量是影響鐵路客運需求的重要因素，人口數量越大，出行需求越大，反之越小;(3)人均生產總值．人均生產總值增加，居民消費水平也隨之增加，用于旅行等費用增加，出行需求增加;(4)鐵路營業里程．鐵路營業里程增加，供給增加，也將在一定程度上刺激人們的出行需求;(5)國內旅游人數．鐵路的安全性、舒適性、服務質量的提高以及旅游專列的開行，都將在一定程度上促使游客選擇鐵路出行;(6)居民消費水平和人均可支配收入．隨著人們人均可支配收入的增加，消費水平的提高及消費結構的改變，也都將刺激新的客運需求的增加;(7)其他運輸方式:公路、水運、航空等其他客運方式和鐵路客運在一定程度上存在相互競爭的關系，在總客運需求一定的情況下，它們之間存在反比關系．

1．2灰色關聯法的計算步驟根據灰色理論，設:參考序列為:X0={X0(1)，X0(2)，…，Xi(n)}，比較序列為:Xi={Xi(1)，Xi(2)，…，Xi(n)}，其中，i=1，2，…，m．(1)數據初值化處理由于原始數據的量綱不同，為了保證數據的可比性，首先要對原始數列進行無量綱化處理，即用同一數列的第一個數去除后面的所有數據．(2)計算關聯系數對Xi在X0第K點的關聯系數用ξi(k)表示，計算公式如下［1］:式中，ρ為分辨系數，取值為0～1，通常取0．5．(3)計算關聯度為了便于比較，可以將關聯系數轉化為關聯度．每個影響因素的關聯系數的平均值即為該因素的關聯度為，計算公式為:

1．3鐵路客運需求影響因素分析由于鐵路客運量與其他客運量存在競爭關系，所以要對公路客運量、航空客運量、水運客運量進行正向處理，本文采用取倒數的方法．根據數據初始化的方法，將原始數據(表1)進行初始化處理，利用式(1)計算關聯系數，見表2．按照式(2)計算得各影響因素與鐵路客運量的關聯度分別為γ1=0．695，γ2=0．714，γ3=0.712，γ4=0．840，γ5=0．766，γ6=0．643，γ7=0．582，γ8=0．687，γ9=0．661，γ10=0．709．由計算結果可知:與鐵路客運量關聯度最大的是鐵路營業里程，其次是國內旅游人數，然后依次是人均生產總值，總人口數量，人均可支配收入，國內生產總值，水運客運量，居民消費水平，公路客運量，最后才是航空客運量．其中鐵路營業里程、國內旅游人數、人均生產總值、總人口數量、人均可支配收入關聯度都在0．7以上，關聯度高．因此選取這五個因素作為鐵路客運量的主要影響因素．

2基于多元回歸預測的鐵路客運需求預測

2．1鐵路客運量走勢圖利用SPSS軟件將表1的第二列鐵路客運量做回歸分析，得到散點圖如圖1．由下圖可以看出鐵路客運量走勢符合多元線性回歸方程要求，可以進行線性回歸預測．圖12007～2016年鐵路客運量走勢散點圖

2．2影響因素預測根據前面的計算分析，本文選取鐵路營業里程，國內旅游人數，人均生產總值，總人口數量和人均可支配收入作為鐵路客運量的主要影響因素進行預測，因此，首先對影響因素進行預測．采用時間序列曲線估計回歸方法對鐵路營業里程、國內旅游人數、人均生產總值、總人口數量和人均可支配收入進行預測，將表1中相關數據做線性回歸分析［2］，對其進行預測和精度檢驗，可得各因素的預測結果，見表3．2．3鐵路客運需求預測由圖1可以看出鐵路客運量走勢符合多元線性回歸方程要求，因此，利用最小二乘法，建立基于鐵路營業里程，國內旅游人數，人均生產總值，總人口數量和人均可支配收入的鐵路客運量的多元線形回歸方程為:Y=－765307．503+19607X1+0．556X2+1．594X3+5．578X4－12．903X5式中，Y為鐵路客運量(萬人);X1為鐵路營業里程(萬公里);X2為國內旅游人數(萬人);X3為人均生產總值(元);X4為總人口數量(萬人);X5為人均可支配收入(元)．將回歸模型預測數據與實際數據進行比較，從表4可見鐵路客運量實際值與預測值的相對誤差在±5%以內，回歸模型的精度較高．將表3中的鐵路營業里程、國內旅游人數、人均生產總值、總人口數量和人均可支配收入的預測數據代入到多元線性回歸方程中，可預測出2017～2021年鐵路客運需求量的值分別為308024．13、338224．20、370898．13、406124．38、443863．71萬人．

3結論

通過上述分析，確定影響鐵路客運需求的最主要因素有鐵路營業里程，國內旅游人數、人均生產總值、總人口數量和人均可支配收入．利用這5個因素建立了多元回歸預測模型，對我國2017～2021年的鐵路客運需求量進行了預測，預測結果顯示鐵路客運需求在未來五年呈逐年增長的趨勢.

參考文獻:

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［3］王浩，郭瑞軍．改進PCA－BP神經網絡模型在公路客運量預測的應用［J］．大連交通大學學報，2016，37(2):1-5．

［4］王相平．鐵路旅客運輸量影響因素的灰色關聯分析［J］．鐵路計算機應用，2013，22(10):13-16．

作者：王晚香 劉文儉 李巖 單位：大連交通大學