舒 成
(江西財經(jīng)大學 財稅公共管理學院,南昌 330013)
灰色模型是用時間數(shù)據(jù)序列建立系統(tǒng)的動態(tài)模型,把一組離散的、隨機的原始數(shù)據(jù)列經(jīng)過m次累加生成規(guī)律性強的累加生成序列,從而達使原始序列隨機性弱化的目的。然后對累加生成數(shù)列建模,最后進行m次累減還原成預測值。一般取m=1,作一次累加生成數(shù)列建模,即GM(1,1)。
(1)一次累加生成Y(t)及均值生成Z(t)
設原始數(shù)據(jù)列為:X(t)={x(1),x(2),Λ,x(n)},對原始數(shù)據(jù)列作一次累加,即:
則一次累加序列為:Y(t)={y(1),y(2),Λ,y(n)}
對累加數(shù)據(jù)列Y(t)按作均值生成:Z(t)=1/2[y(t)+y(t-1)]t=1,2,Λ,n
(2)建立Y(t)的一階線性微分方程dy(t)/dt+ay(t)=u,即為GM(1,1)預測模型。
解該變量分離型微分方程得其解為:
并由矩陣計算得出其表達式為:
由所得估計值Y(t)數(shù)列作累減還原生成,得原始數(shù)據(jù)X(t)的估計值
再根據(jù)“后驗差比值和小誤差概率檢驗表”判斷灰色數(shù)列的擬合優(yōu)度:
表1 后驗差比值和小誤差概率檢驗表
則殘差數(shù)列為:ε(t)={ε(1),ε(2),Λ,ε(n)}
(2)殘差處理(如所選殘差數(shù)據(jù)有正有負,則應先對其進行非負處理)即:ε'(t)=ε(t)+|ε(min)|
對 ε'(t)建立 GM(1,1)模型,其時間響應函數(shù)為:
(3)灰色GM(1,1)殘差修正模型建立
將殘差GM(1,1)模型與原有GM(1,1)模型相疊加得:
(4)對模型值進行累減(差分)運算得原始序列模擬預測值
如果擬合優(yōu)度高,即模型預測效果滿意,可按下式進行外推預測:
將灰色預測模型應用于財政收支預測,用MATLAB建立預測模型,并選取代表性的兩個科目 “一般預算收入”和“一般預算支出”作為仿真分析對象,選取2001~2006年的數(shù)據(jù)作為原始數(shù)列,對比分析預測模型模擬的2001~2006年財政收支數(shù)據(jù)與實際財政收支數(shù)據(jù),并預測2007年數(shù)據(jù)。
表 2 2001~2006年廣豐縣財政收支表
本文探討了灰色預測模型的函數(shù)擬合和殘差修正能力,并將模型應用于廣豐縣財政收支預測。結(jié)果表明,將灰色預測模型用于縣級財政收支預測是可行的。值得注意的是,選取的兩個仿真科目擬合效果都較好,不需要殘差修正。實際應用時應在理論分析及調(diào)查研究的基礎上,根據(jù)實際情況確定其殘差修正的方式,并驗證殘差修正的可行性,這樣會使得模型結(jié)論更接近實際。
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