（系統(tǒng)工程專業(yè)論文）民航經(jīng)濟景氣監(jiān)測預警系統(tǒng)的研究.pdf

中文摘要 摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國民航運輸業(yè)得到了飛速的發(fā)展。為了滿足 日益提高的方便、快捷、優(yōu)質(zhì)運輸服務的需求，提高民航運輸企業(yè)的核心競爭力， 保證民航運輸業(yè)的可持續(xù)增長，防止民航市場的超常規(guī)波動，民航管理部門對民 航運輸業(yè)整體發(fā)展進行宏觀調(diào)控：既要避免發(fā)展過快過熱，也要保證行業(yè)發(fā)展速 度符合市場需求。深入地分析和研究民航經(jīng)濟景氣的監(jiān)測和預警，對民航管理部 門準確及時地制定宏觀調(diào)控政策具有重要的意義。 本文結合民航運輸業(yè)的實際情況，對民航運輸經(jīng)濟運行狀況進行深入研究。 建立了民航經(jīng)濟景氣指標體系，并對各個景氣指標進行波動性分析；編制各種景 氣監(jiān)測指數(shù)，并結合景氣信號模型對民航經(jīng)濟景氣的變動進行監(jiān)測：構建基于小 波網(wǎng)絡的非線性協(xié)整預測模型對民航經(jīng)濟發(fā)展趨勢進行預測，應用景氣信號模型 分析預測結果，得出景氣信號。應用民航運輸業(yè)實際數(shù)據(jù)對民航運輸業(yè)的經(jīng)濟運 行狀況進行監(jiān)測、預測和預警，為民航管理部門的提供決策依據(jù)。 關鍵詞：民航運輸；經(jīng)濟景氣；周期波動；小波網(wǎng)絡；非線性協(xié)整 分類號： 請輸入分類號( 1 - 2 ) ，以分號分隔。 a bs t r a c t a b s t r a c t ：i ti so fc u r r e n tc o n c e r l lt h a tt h ec i v i ia i ra v i a t i o ni n d u s t r yi sd e v e l o p i n g r a p i d l ya l o n g w i t ht h ew h o l es o c i a le c o n o m i ce n t i t i e s t os a t i s f yt h eg r o w i n g d e m a n d so ft h em a r k e t ，p r o m o t et h ea d v a n t a g eo ft h ek e r n e lc o m p e t i t i o no ft h ec a e n t e r p r i s e ，a n da v o i dd e v e l o p i n gt o of a s to rt o os l o wt oh a m p e rt h ep r o s p e r i t yo f t h e i n d u s t r y i tw o u l db en e c e s s a r yf o rt h ea u t h o r i t i e st oe x e r te f f e c t i v ec o n t r o lo v e rt h e i n d u s t r y , a n ds u p e r v i s ea b n o r m a lf l u c t u a t i o n so ft h ed e v e l o p m e n to ft h ew h o l e i n d u s t r y r e s e a r c ho nt h es u r v e i l l a n c ea n dw a r n i n go ft h ee c o n o m i cp r o s p e r i t yc o u l d p l a ya ni m p o r t a n tr o l ei nm a k i n gm a c r o - c o n t r o lp o l i c i e s b a s e do nt h ec u r r e n tr e s e a r c ha n dt h e o r yo ft h ee c o n o m yp r o s p e r i t ym o d e l ，t h i st h e s i s ， c o m b i n e dw i t ht h er e a l t i m ed a t ao fc i v i la i rt r a n s p o r t a t i o ni n d u s t r y , c o n t r i b u t e st ot h e s u r v e i l l a n c ea n dw a r n i n go ft h ep r o s p e r i t yo fc i v i la i ra v i a t i o ni n d u s t r y w i t ht h e c o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so ft h ec y c l i n gf e a t u r e so fc i v i la i rt r a n s p o r t a t i o ni n d i c a t o r s a n de s t a b l i s h i n gi n d i c a t o r ss y s t e m ，w ec o u l dr e c o g n i z ed i f f e r e n tt y p e so ft h e s e i n d i c a t o r s ：l a g g i n g , s i m u l t a n e o u s ，a n da n t e c e d e di n d i c a t o r s t h ei m p l e m e n t a t i o no f t h en o n l i n e a rc o i n t e g r a t i o na l g o r i t h mt oe x t r a p o l a t et h es h o r t - t e r mf l u c t u a t i o no ft h e s e i n d i c a t o r sh a sb e e np r o v e db ys t a t i s t i c a ld a t af r o mt h ep a s tf e wy e a r s t h r o u g ht h e p r o s p e r i t ys i g n a lm o d e l ，t h eo u t c o m eo f t h ee x t r a p o l a t i o nc o u l db et r a n s l a t e di n t ot h e p r o s p e r i t ys i g n a l s 1 1 1 ep r o s p e r i t ys i g n a l sd e r i v e df r o mp r e d i c t i o n m o d e lw o u l d p r o v i d et h ea d m i n i s t r a t i o no fc ai n d u s t r ye f f i c i e n tp r o o f si n & a i l i n gm a c r o - c o n t r o l p o l i c i e s k e y w o r d s ：c i v i la i rt r a n s p o r t a t i o n ；e c o n o m i cp r o s p e r i t y ；w a v e l e tn e t w o r k s c l a s s n o ：【請輸入分類號( 1 2 ) ，以分號分隔?！?圖清單 圖表清單 圖1 1 論文的框架6 圖2 1 季節(jié)要素s 的計算。13 圖3 1 用基小波族逼近的神經(jīng)網(wǎng)絡2 3 圖3 2 小波網(wǎng)絡的訓練過程2 6 圖3 3 小波網(wǎng)絡訓練的擬合狀況2 6 圖3 4 非線性協(xié)整預測的過程3 0 圖4 - 1 民航經(jīng)濟景氣監(jiān)測候選指標3 3 圖4 2 用環(huán)比增長率法求得波動曲線3 4 圖4 3 國內(nèi)航線旅客周轉(zhuǎn)量對數(shù)數(shù)值二次、三次擬合3 5 圖4 - 4 剩余法計算循環(huán)波動的流程3 6 圖4 5 用剩余法計算國內(nèi)航線旅客周轉(zhuǎn)量的周期性波動曲線3 6 圖4 _ 6 國內(nèi)航線旅客周轉(zhuǎn)量( 2 0 0 i 0 1 2 0 0 6 1 2 ) 3 7 圖4 7 國內(nèi)航線旅客周轉(zhuǎn)量長期趨勢和循環(huán)波動序列3 7 圖4 8 國內(nèi)航線旅客周轉(zhuǎn)量季節(jié)變動序列3 7 圖4 9 國內(nèi)航線旅客周轉(zhuǎn)量不確定性因素序列3 8 圖4 - 10 國內(nèi)航線旅客周轉(zhuǎn)量循環(huán)波動因素序列3 8 圖4 1 1 國際航線旅客周轉(zhuǎn)量循環(huán)波動曲線3 9 圖4 1 2 國內(nèi)航線旅客運輸量( 萬人) 循環(huán)波動曲線3 9 圖4 1 3 國際航線旅客運輸量( 萬人) 循環(huán)波動曲線3 9 圖4 1 4 國內(nèi)航線貨郵運輸量( 萬噸公里) 循環(huán)波動曲線3 9 圖4 1 5 國際航線貨郵運輸量( 萬噸公里) 循環(huán)波動曲線4 0 圖4 1 6 國際航線正班客座率循環(huán)波動曲線4 0 圖4 1 7 國內(nèi)航線正班客座率循環(huán)波動曲線4 0 圖4 1 8 國內(nèi)航線載運率循環(huán)波動曲線4 0 圖4 1 9 國際航線載運率循環(huán)波動曲線4 1 圖4 - 2 0 國內(nèi)航線貨郵周轉(zhuǎn)量循環(huán)波動曲線4 l 圖4 2 l 國際航線貨郵周轉(zhuǎn)量循環(huán)波動曲線4 1 圖4 2 2 飛行小時循環(huán)波動曲線一4 l 圖5 1 民航運輸經(jīng)濟指標計算轉(zhuǎn)折點序列流程4 4 圖5 21 2 月移動平均求得的轉(zhuǎn)折點序列4 5 圖5 3s p e n c e r 移動平均求得的新轉(zhuǎn)折點序列一4 5 圖清單 圖5 _ 4 原始序列m c d 移動平均后得到最終轉(zhuǎn)折點序列4 5 圖5 5 環(huán)比擴散指數(shù)d i 4 7 圖5 - 6 年距擴散景氣指數(shù)d i 4 7 圖5 7 剩余法計算合成指數(shù)c i 4 7 圖5 8s p e c e r 移動平均計算合成指數(shù)c i 4 7 圖5 - 9 環(huán)比直接法求得的合成指數(shù)c i 4 8 圖5 1 0 小波網(wǎng)絡的輸出序列5 1 圖5 1 1 小波網(wǎng)絡的訓練過程5 1 圖5 1 2 景氣預測、預警過程5 2 表清單 表清單 表2 1 評分系統(tǒng)的加權比例9 表3 1 小波網(wǎng)絡訓練輸入2 4 表3 2 小波網(wǎng)絡訓練輸出2 5 表4 1 各個候選指標的得分3 2 表4 _ 2 兩次擬合的結果3 5 表4 3 時差分析法計算結果4 2 表5 1 國內(nèi)旅客周轉(zhuǎn)量最終轉(zhuǎn)折點4 6 表5 2 景氣指數(shù)基礎指標參數(shù)表4 6 表5 32 0 0 6 年1 2 個月的景氣信號4 9 表5 4 輸入序列的長記憶r s 統(tǒng)計量5 0 表5 5 網(wǎng)絡的輸出序列5 0 表5 - 6 預測的結果與景氣信號分析5 2 獨創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表 或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京交通大學或其他教育機構的學位或證 書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中 作了明確的說明并表示了謝意。 學位做作者簽名：豫字 簽字日期：如7 年f 月f 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解北京交通大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定。特 授權北京交通大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索， 并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國 家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。 ( 保密的學位論文在解密后適用本授權說明) 學位做作者簽名：像字 簽字日期：少11 年o6 月b 日 導師簽名： 墨蕩厶 簽字日期：呷年多月多口日 致謝 本研究及學位論文是在我的導師姜秀山副教授的親切關懷和悉心指導下完 成的。她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染 和激勵著我。從論文的選題到論文的最終完成，姜老師都始終給予我細心的指導 和不懈的支持。三年來，姜老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、 生活上給我以無微不至的關懷，在此謹向姜老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在此，我還要感謝在一起度過愉快的研究生生活的好朋友，正是由于你們的 幫助和支持，我才能克服一個又一個的困難；感謝我的同門和舍友解天榮、戴順 楠，感謝他們在生活上對我的關心和支持，永遠難忘讀研期間和他們共同走過的 日子。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，父母的理 解和支持使我能夠在學校專心完成我的學業(yè)，感謝所有支持和關心的親朋好友， 你們永遠健康快樂是我最大的心愿。 最后對參加本論文評閱和答辯的各位專家、教授表示衷心的感謝。 l 緒論 1 緒論 在本章主要介紹的是經(jīng)濟景氣監(jiān)測與分析的研究背景和意義，回顧與總結國 內(nèi)、外專家對經(jīng)濟景氣監(jiān)測分析的研究，構建了本文研究框架的主要內(nèi)容。 1 1 論文研究的背景及意義 隨著國內(nèi)、外客、運貨運輸?shù)男枨蟛粩鄶U大，從民航總局到各級航空公司都 越來越認識到大力發(fā)展民用航空運輸業(yè)務的必要性和迫切性，只有通過不斷的擴 大民航運輸業(yè)務的發(fā)展才能夠滿足日益增長的市場需求以及確保自身的生存與 可持續(xù)發(fā)展。 民航運輸事業(yè)的發(fā)展就是為了要滿足社會對于方便快捷的運輸服務日益多 元化的需求，承擔提供優(yōu)質(zhì)空運服務的社會義務，提高高效優(yōu)質(zhì)的客、貨運輸服 務，培養(yǎng)中國企業(yè)自身的核心競爭力，提升競爭優(yōu)勢，加大技術創(chuàng)新、業(yè)務創(chuàng)新、 制度創(chuàng)新的力度，尋求業(yè)務的可持續(xù)發(fā)展等等。業(yè)務的發(fā)展要著重于量的增加， 更要重視質(zhì)的飛躍，尤其能夠?qū)崿F(xiàn)長期穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展態(tài)勢。但是民航業(yè)的發(fā)展 如同宏觀經(jīng)濟的發(fā)展，其增長的速度和發(fā)展的水平并非一成不變，隨著經(jīng)濟發(fā)展 中多次出現(xiàn)的始料未及的變化，民航運輸業(yè)務也多次經(jīng)歷過高潮、低潮期。民航 運輸業(yè)務的超常規(guī)波動對于民航運輸業(yè)務的發(fā)展無疑是有害的，增長過快造成的 過度繁榮和經(jīng)濟滑坡時出現(xiàn)的大衰退都會對經(jīng)濟正常發(fā)展造成損失，經(jīng)濟大波動 對于社會的影響也同樣很大。在市場導向為主體的經(jīng)濟社會中，穩(wěn)定發(fā)展、抑制 波動是宏觀經(jīng)濟政策的一項主要目標。對于民航運輸業(yè)務，我們只能正確認識其 發(fā)展的波動規(guī)律和產(chǎn)生原因，依靠人們主觀能動去調(diào)控其發(fā)展，以減少其周期波 動的幅度，增長其發(fā)展周期波動的擴張期，縮短其萎縮期，防止其發(fā)展中出現(xiàn)的 大起大落的現(xiàn)象。部門管理者對于業(yè)務發(fā)展進行監(jiān)督、調(diào)控，分析實時發(fā)展動態(tài)， 制定正確的方針政策和切實可行的發(fā)展規(guī)劃，是保證民航運輸事業(yè)興旺、發(fā)達的 關鍵。 國家統(tǒng)計局已經(jīng)對國民經(jīng)濟的發(fā)展狀況進行了系統(tǒng)研究，建立了國民經(jīng)濟發(fā) 展預警系統(tǒng)。而對于民航運輸業(yè)來講，國內(nèi)尚未對其經(jīng)濟景氣監(jiān)測、預警進行研 究。因此，在目前這種狀況下進行運輸經(jīng)濟景氣監(jiān)測、預警系統(tǒng)的研究是非常有 意義的，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面： l 、有利于探索和認識民航運輸業(yè)務發(fā)展的波動規(guī)律性。進行景氣監(jiān)測、預 警的研究，就是要通過現(xiàn)代數(shù)量分析方法去總結我國民航運輸業(yè)務的發(fā)展與宏觀 l 緒論 調(diào)控的經(jīng)驗，認識民航運輸業(yè)務的發(fā)展規(guī)律。通過對民航運輸業(yè)務發(fā)展的監(jiān)測、 預警研究，發(fā)布民航運輸市場的業(yè)務發(fā)展動態(tài)，客觀反映民航運輸業(yè)務周期波動 規(guī)律，為民航企業(yè)提供準確的宏觀波動咨詢，對于民航運輸企業(yè)的經(jīng)營與發(fā)展具 有非凡的意義。 2 、有利于分析與認識不同民航運輸業(yè)務的季節(jié)波動情況，認識各類業(yè)務的 不規(guī)則變動因素，更清楚地了解民航運輸業(yè)發(fā)展的長期趨勢，更清楚地了解各類 民航運輸業(yè)務對于整個民航運輸業(yè)務發(fā)展的帶動作用，更準確的認識各項宏觀調(diào) 控政策的影響。 3 、有利于保持民航運輸業(yè)務的持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)的發(fā)展。民航總局可以對 我國民航運輸事業(yè)的發(fā)展環(huán)境以及優(yōu)勢與劣勢進行認真的分析，提出了民航業(yè)發(fā) 展的長期戰(zhàn)略目標，要實現(xiàn)這一目標，必須保持民航業(yè)務的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，防止 在發(fā)展過程中出現(xiàn)大的震蕩。進行民航運輸經(jīng)濟景氣監(jiān)測、預警研究，可以較好 的預測民航運輸業(yè)發(fā)展變化的趨勢，以及調(diào)控民航運輸業(yè)的發(fā)展狀態(tài)，使民航運 輸業(yè)保持適度的發(fā)展速度，防止發(fā)展過熱、過冷的不好態(tài)勢。 4 、有利于民航運輸企業(yè)的資產(chǎn)重組與體制改革的順利進行。不同的政策措 施出臺，都將對民航運輸業(yè)務的發(fā)展產(chǎn)生影響，觀察分析民航運輸業(yè)務指標的發(fā) 展趨勢，綜合利用民航運輸業(yè)務景氣監(jiān)測、預警指標，景氣指數(shù)，景氣信號等信 息，準確地反映各種宏觀調(diào)控手段的影響程度，為進一步制定宏觀調(diào)控措施提供 決策參考。 1 2 國內(nèi)外相關研究綜述 對于經(jīng)濟景氣監(jiān)測、預測這一領域，在發(fā)達國家的研究取得了豐富的成果， 對于開展民航運輸經(jīng)濟景氣監(jiān)測、預測的研究具有理論和實際上的雙重意義。但 國內(nèi)對于這一領域的研究，目前還處于初步的學習和吸收階段，需要進行更加深 入地研究來滿足實際應用的需要。 1 2 1 國外研究和應用現(xiàn)狀 大規(guī)模的系統(tǒng)研究實際上是從二十世紀初開始的。這一時期影響最大的是美 國的哈佛指數(shù)。哈佛指數(shù)的重要意義在于以前經(jīng)濟學家們在研究經(jīng)濟周期時，一 般采用的是單個指標來反映經(jīng)濟運行的狀況，而哈佛指數(shù)采用了一組指標來反映 經(jīng)濟變動情況，使其觀測更為準確。再者，為了準確地測定和分析經(jīng)濟周期波動， 必須從經(jīng)濟變量中剔除季節(jié)因素的影響，才能監(jiān)測出真正反映經(jīng)濟波動的循環(huán)要 素。季節(jié)性波動問題很早就有經(jīng)濟學家注意到，但得到廣泛應用的季節(jié)調(diào)整方法 2 l 緒論 最早是由美國的w ：m p e r s o n s 在開發(fā)研究哈佛指數(shù)的過程中提出來的，此后， 季節(jié)調(diào)整方法成為經(jīng)濟波動監(jiān)測的基本方法和工具。 密切爾于1 9 1 3 年在長期研究的基礎上發(fā)表的著作商業(yè)循環(huán)( b u s i n e s s c y c l e s ) 被認為是測定經(jīng)濟周期波動研究的開創(chuàng)性著作。1 9 2 7 年，密切爾又出版 了商業(yè)循環(huán)：問題和調(diào)整( b u s i n e s sc y c l e s ：t h ep r o b l e m sa n di t ss e t t i n g ) 一書， 這本書詳盡的總結了自2 0 世紀初到2 0 年代中期經(jīng)濟周期波動測定與景氣指數(shù)建 立等方面的進展和成果，對運用景氣指標監(jiān)測宏觀經(jīng)濟波動的問題進行了理論的 探討，特別相近的探討了利用經(jīng)濟變量的變動時間差，超前反映經(jīng)濟波動的問題。 1 9 3 7 年美國經(jīng)濟在剛經(jīng)歷過一次危機后又陷入了一場衰退。這時，密切爾應美 國政府要求，進行了判斷衰退結束、經(jīng)濟復蘇的轉(zhuǎn)折時間的研究。密切爾和伯恩 斯研究了近5 0 0 個經(jīng)濟指標的時間序列，選擇了2 1 個指標構成超前指示器，6 周之后提出了研究報告“循環(huán)復蘇的統(tǒng)計指標”，預測出了經(jīng)濟轉(zhuǎn)折的時間，并 被后來的實際經(jīng)濟波動所證實。1 9 4 6 年出版的測量商業(yè)周期( m e a s u r i n g b u s i n e s sc y c l e s ) 一書中，密切爾和伯恩斯系統(tǒng)的討論了一系列景氣監(jiān)測方法問 題，涉及到循環(huán)波動的檢測分離、趨勢調(diào)整、平滑技術等方面。 在密切爾之后，對經(jīng)濟波動監(jiān)測和預測做出重要貢獻的是美國國民經(jīng)濟研究 局( n b e r ) 的經(jīng)濟學家gh m o o r e 。在1 9 5 0 年，m o o r e 帶領的研究團隊，借 鑒密切爾和伯恩斯1 9 3 7 年成功預測了經(jīng)濟周期波動的谷的出現(xiàn)時間的經(jīng)驗，從 近千個統(tǒng)計指標的時間序列中選擇了具有代表性的2 1 個指標，從經(jīng)濟的各領域， 如生產(chǎn)、就業(yè)、庫存、投資、成本、利潤、消費支出、貿(mào)易、金融、物價、國際 收支等，選出了先行、同步、之后三類指標【l 】，從而改變了早期哈佛指數(shù)僅僅以 股價、生產(chǎn)、貨幣三個方面來測定經(jīng)濟周期波動的模式，在經(jīng)濟周期波動監(jiān)測系 統(tǒng)的構造上，改變了哈佛指數(shù)的平均數(shù)方法，開發(fā)了擴散指數(shù)( d i f f u s i o ni n d e x ， 縮寫為d i ) 的方法，分別計算先行、同步、之后三類擴散指數(shù)。從此，宏觀經(jīng) 濟監(jiān)測系統(tǒng)從民間研究走向了政府機構實際應用的階段。擴散指數(shù)的開發(fā)，在將 一組指標綜合起來的方法上，取得了突破性的進展。 由于d i 不能反映經(jīng)濟周期波動的強弱程度，即不能測定波動的振幅，m o o r e 和美國商務部的首席經(jīng)濟統(tǒng)計學家j s h i s k i n 主持開發(fā)了新的景氣指數(shù)合成指 數(shù)( c o m p o s i t ei n d e x ，縮寫為c i ) 。合成指數(shù)提出了將不同類指標分別進行標準 化的方法，為不同類指標進行合成奠定了基礎。因此，c i 不僅能反映景氣變動 的方向，而且能反映景氣循環(huán)的振幅，從而彌補了d i 的不足。 關于季節(jié)調(diào)整的方法，自從p e r s o n s 提出之后，許多經(jīng)濟學家和機構都在進 行研究，目前影響最大、最為重要的是1 9 6 5 年在s h i s k i n 主持下美國商務部普查 局開發(fā)的x 1 1 方法。該方法與其他季節(jié)調(diào)整方法相比具有良好的適應性和有效 3 1 緒論 性。因此，在全球各種組織中得到廣泛應用，包括經(jīng)濟合作發(fā)展組織( o r g a n i z a t i o n f o re c o n o m i cc o o p e r a t i o na n dd e v e l o p m e n t ，縮寫為o e c d ) 、國際貨幣基金 ( i n t e r n a t i o n a lm o n e t a r yf u n d ，縮寫為i m f ) 等國際機構，日本等大多數(shù)國家也 都把x - 1 1 方法作為通用的季節(jié)調(diào)整程序來使用。 二戰(zhàn)后，西方國家運用立法、財政、金融等手段對經(jīng)濟進行了大規(guī)模干預， 其產(chǎn)生的直接后果是經(jīng)濟波動變得比較平緩，而且在周期波動中出現(xiàn)了收縮期變 短，擴張期延長的新特征。鑒于經(jīng)濟周期波動形態(tài)發(fā)生了變化，6 0 年代末，一 些西方經(jīng)濟學家提出了增長周期波動( g r o w t hc y c l e ，也稱為增長循環(huán)) 的概念， 即研究經(jīng)濟變量的時間序列圍繞其長期趨勢的短期波動?！? 1 二十世紀七、八十年代，經(jīng)濟景氣監(jiān)測方面的一項重大進展是經(jīng)濟學家開始 研究基于增長循環(huán)開發(fā)景氣指標體系。經(jīng)濟合作發(fā)展組織( o e c d ) 開始基于“增 長循環(huán) 的概念，并發(fā)布了各國除去趨勢的c i 。增長周期波動依賴于趨勢的分 解結果，如果趨勢估計的不同，則經(jīng)濟周期波動的振幅、轉(zhuǎn)折點、擴張與收縮期 就隨之而變化，因而分離趨勢是影響增長周期波動分析準確程度的關鍵步驟。估 計趨勢的方法比較多，如回歸分析方法、移動平均方法、h p 濾波( h o d r i c k - p r e s c o t t f i l t e r ) 、帶通濾波( b a n d p a s sf i l t e r ) 等等。目前公認比較好的方法是美國全國 經(jīng)濟研究局開發(fā)的階段平均法( p h a s e a v e r a g em e t h o d ) 和h p 濾波方法。由于 臨近端點時各種估計趨勢的方法效果都不太好，容易出現(xiàn)較大偏差，因此，增長 循環(huán)用于經(jīng)濟監(jiān)測和預測則不太理想。1 9 8 8 年，美國的j h s t o c k 和m w a t s o n 提出了新的景氣指數(shù)概念和計算方法一s w i 景氣指數(shù)。這種全新的景氣計算方法 將經(jīng)濟景氣看作是一個單一的、不可觀察的基本變量，對總體經(jīng)濟各個部分都有 影響。此方法建立在嚴謹?shù)臄?shù)學模型基礎上，綜合了狀態(tài)空間和卡爾曼濾波等方 法，所以比較傳統(tǒng)的景氣計算方法有較大的進步。 二十世紀八十年代后期，用增長率循環(huán)( g r o w t hr a t ec y c l e ) 測度經(jīng)濟周期 的方法被投入使用。增長率循環(huán)以經(jīng)濟活動指標的增長率為基礎。進入2 0 世紀 九十年代以來，景氣方法應用的范圍逐漸推廣。在美國，一些行業(yè)的經(jīng)濟景氣監(jiān) 測方法被建立起來，例如美國地質(zhì)調(diào)查網(wǎng)( u s g s ) 每個月都會計算和發(fā)布金屬 工業(yè)指標的先行和一致指數(shù)。 近年來，現(xiàn)代經(jīng)濟周期理論和實證分析都開始關注宏觀經(jīng)濟時間序列的協(xié)同 變化。同時，一些數(shù)學和物理領域的研究成果和理論方法也被應用于經(jīng)濟周期活 動分析，形成了經(jīng)濟周期理論和研究方法的一些分支，如經(jīng)濟周期波動的譜分析； 利用狀態(tài)空間模型和卡爾曼濾波建立由多個經(jīng)濟變量去掉趨勢變動后合成的景 氣指數(shù)來反映經(jīng)濟周期波動；利用馬爾科夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型( m a r k o v - s w i t c h i n g m o d e l ) 來判斷經(jīng)濟周期波動轉(zhuǎn)折點；利用定期的景氣調(diào)查方法綜合具有微觀基 4 l 緒論 礎的信息來反映宏觀經(jīng)濟波動，等等。 1 2 2 國內(nèi)研究和應用狀況 二十世紀八十年代中期，我國學者劉樹成、董文泉等初次探討了社會主義社 會是否存在經(jīng)濟周期波動，這一問題的研究理論上取得了突破，應用上也取得了 很大的進展。1 9 8 7 年，董文泉教授領導的吉林大學科研小組與原國家經(jīng)委合作， 首次開展了宏觀經(jīng)濟周期波動的測定、分析和預測工作，編制了中國宏觀經(jīng)濟增 長率周期波動的先行、一致、和滯后d i 和c i 【3 】，為我國政府機構的政策決策提 供了參考意見。1 9 8 8 年初，國家信息中心和吉林大學合作，開發(fā)研制了我國最 早的經(jīng)濟景氣預警實用系統(tǒng)，并投入試運行。進入2 l 世紀以來，吉林大學的吳 桂珍、高鐵梅以g d p 作為基準指標，在影響經(jīng)濟狀態(tài)的很多領域中選取多個指 標，建立了中國宏觀經(jīng)濟季度監(jiān)測預警系統(tǒng)，并利用該系統(tǒng)對中國宏觀經(jīng)濟的態(tài) 勢進行分析和評估。 2 0 0 3 年高鐵梅教授領導的課題組提出了剔除節(jié)假日因素的方法。一種是先 驗月份調(diào)整( p r i o rm o n t h l y a d j u s t m e n t ) 。這種方法是在季節(jié)調(diào)整之前進行工作日 調(diào)整，去掉節(jié)假日和其他原因造成的給定月份在工作日上的差別。另一種方法是 比例因子法修正節(jié)假日因素。2 0 0 3 年，高鐵梅教授與中國鋼鐵協(xié)會和國家信息 中心合作，利用時差相關分析方法對鋼鐵行業(yè)相關的各項月度統(tǒng)計指標進行了篩 選，開創(chuàng)了我國行業(yè)增長率波動景氣指數(shù)研究的先例【4 j 。2 0 0 6 年，高鐵梅教授帶 領的課題組建立了物價、房地產(chǎn)、出口、汽車行業(yè)等不同領域和宏觀經(jīng)濟總量的 先行、一致和滯后的經(jīng)濟景氣指數(shù)系統(tǒng)，監(jiān)測和預測宏觀經(jīng)濟中不同的波動，進 而從結構上把握宏觀經(jīng)濟波動的總體狀況和發(fā)展趨勢。 從2 0 0 4 年開始，國家信息中心每個月都在上海證券報發(fā)表宏觀經(jīng)濟景 氣月度報告，公布景氣分析方法檢測經(jīng)濟運行狀況的結果，在社會上引起很大的 反響。 以上對國內(nèi)、外的研究介紹中，可以得出無論國內(nèi)、外的學者，對于宏觀經(jīng) 濟景氣的研究都已經(jīng)很廣泛，而本文所研究的民航運輸市場領域的經(jīng)濟景氣監(jiān) 測、預警等問題還屬于空白狀態(tài)，有待深入分析研究；此外，現(xiàn)有的對經(jīng)濟景氣 預警的方法，大多適用于宏觀經(jīng)濟的長期預警，需要大量的統(tǒng)計指標的數(shù)據(jù)進行 支持，對于特定領域的經(jīng)濟景氣預警，這種方法不能滿足短期預警的需求。 1 3 論文主要研究內(nèi)容與框架 本研究主要應用經(jīng)濟周期波動理論、經(jīng)濟景氣監(jiān)測理論以及經(jīng)濟指標預測理 s l 緒論 論等等，深入分析民航運輸經(jīng)濟指標之間的關系，依據(jù)一定的準則，選擇反映民 航運輸業(yè)務發(fā)展的監(jiān)測指標。針對民航運輸業(yè)務的特點，選擇并整理各類景氣預 測的方法，對民航運輸業(yè)務景氣預測所要用到的各種算法及模型進行比較分析， 最終對民航經(jīng)濟指標時間序列進行分析，引入經(jīng)濟指標預測模型配合景氣信號模 型對民航運輸市場未來的經(jīng)濟景氣進行預警。 本文的主要框架如下圖所示： r ? ”，”7 結q “習 目泐# 掰 i 。，璐，4一，女怕，* ，捌 點 f o ”。 。 ：i 。 + 。； 、 i 2 經(jīng)濟景氣監(jiān)測的理論與方法 | 隱，一， m i f 指標的選定以及預習 + 經(jīng)濟景氣指數(shù)弼f 景氣信號模型的習 b處理一。，l邑d i 、c i 的編制l ib ，編制l 夠 苣一主經(jīng)濟景氣預測與預警晶方法t _ “ e ， 構建了結合小波網(wǎng)絡的 。分析各種預測方法小波預測原理。 酵o “”s v ，非線性協(xié)整預測模型 杉 防，= 一，t 一 t 4 民航經(jīng)濟的周期性分析 眵 i “ f 對民航運輸經(jīng)濟指標時同i ”分析民航經(jīng)濟指標的循i 序列進行分解 。ik j 環(huán)波動特征 j 5 民航經(jīng)濟景氣監(jiān)測、預 良一測及預警實證研究。j 七多 6 結論與展望j 圖l - 1 ：論文框架圖 f i g u r el l ：f r a m e w o r ko ft h i st h e s i s l 緒論。分析了我國民航運輸市場對開展經(jīng)濟景氣監(jiān)測與預測研究的迫切性 和必要性，闡述了本文的研究意義。對國、內(nèi)外的研究成果進行闡述和分析的基 礎上構建了本文的研究內(nèi)容和框架。 2 經(jīng)濟指數(shù)監(jiān)測的理論與方法。研究并探討景氣指數(shù)的編制方法以及景氣信 號模型，為民航經(jīng)濟景氣的監(jiān)測、預測和預警提供理論基礎。 3 經(jīng)濟景氣的預測模型。在比較分析現(xiàn)有預測方法的基礎上，最后構建了基 于小波網(wǎng)絡的非線性協(xié)整預測模型，并將此模型與景氣信號模型向結合，預測分 析民航經(jīng)濟景氣狀況。 6 1 緒論 4 民航經(jīng)濟周期性波動的分析。對于計算民航運輸經(jīng)濟指標的循環(huán)波動變量 的方法進行探討，并分析民航各個經(jīng)濟指標的循環(huán)波動的特點。 5 民航運輸景氣監(jiān)測、預測及預警的實證研究。以民航運輸?shù)膶嶋H數(shù)據(jù)為基 礎，計算并監(jiān)測其景氣指數(shù)的變動，預測景氣指標值的變動，景氣信號的變動， 并給出短期內(nèi)的民航經(jīng)濟景氣預警信號。 6 結論與展望。對本文的內(nèi)容進行總結，并分析其存在的問題，對以后民航 經(jīng)濟景氣監(jiān)測及預警的研究方向提出了建議。 1 4 論文主要工作 l 、對民航運輸景氣監(jiān)測方法進行分析研究，綜合運用景氣指數(shù)和景氣信號 方法監(jiān)測民航經(jīng)濟景氣發(fā)展狀況。 2 、分析了計算經(jīng)濟周期性波動的幾種方法，以及各種方法計算的結果。對 民航運輸指標進行了分類，并且對各個民航經(jīng)濟景氣指標相對于基準指標的提 前、滯后程度進行了計算。 3 、分析民航運輸經(jīng)濟景氣的預測方法。分析比較各種景氣指標的預測方法， 構建非線性協(xié)整預測模型，使得民航經(jīng)濟指標時間序列的預測更加準確合理。 4 、運用民航運輸經(jīng)濟指標的實際數(shù)據(jù)，對本文的經(jīng)濟景氣指數(shù)和景氣信號 進行計算，并將其用于景氣狀態(tài)的監(jiān)測。應用基于小波網(wǎng)絡的非線性協(xié)整預測模 型來對指標未來值進行預測，并結合景氣信號模型分析預測的結果，給出景氣預 警信號。 7 2 民航經(jīng)濟景氣監(jiān)測的理論和方法 2 民航經(jīng)濟景氣監(jiān)測的理論與方法 經(jīng)濟景氣是對經(jīng)濟發(fā)展狀況的一個綜合性的描述，可以體現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展的活躍 程度。所謂經(jīng)濟景氣良好是指總體經(jīng)濟呈上升發(fā)展趨勢，生產(chǎn)和市場需求呈現(xiàn)旺 盛的景氣狀態(tài)；經(jīng)濟景氣蕭條是指總體經(jīng)濟呈現(xiàn)下滑的發(fā)展趨勢，民航運輸業(yè)務 生產(chǎn)和市場需求等經(jīng)濟活動呈現(xiàn)萎縮或半收縮狀態(tài)。 2 1 經(jīng)濟景氣監(jiān)測指標的選擇 經(jīng)濟景氣監(jiān)測是對經(jīng)濟數(shù)據(jù)進行分析處理，為了得到比較好的對整個市場的 景氣監(jiān)測效果，應該盡可能多的從不同的方面和角度來反映市場景氣的狀況。 2 1 1 民航景氣監(jiān)測預警指標的選擇原則 民航運輸景氣的監(jiān)測預警指標應能在不同方面反映民航運輸景氣總體的發(fā) 展規(guī)模、速度和水平。因此，篩選民航運輸景氣監(jiān)測預警系統(tǒng)指標的原則確定如 下： l 、經(jīng)濟重要性原則 指標選取對于形成或反映民航運輸市場的周期波動具有重大影響，這種影響 應體現(xiàn)在總體上，同時應具有一定代表性和覆蓋面。由此組成的監(jiān)測預警指標能 夠?qū)γ窈竭\輸市場運行的現(xiàn)狀和基本發(fā)展態(tài)勢做出監(jiān)測預警；能夠反映決策調(diào)控 的效果、跟蹤決策反饋的信息。 2 、與景氣循環(huán)歷史一致性原則 一致性是指所選指標的波動傾向和宏觀民航運輸市場的基準周期中波動傾 向應保持基本一致；其次，指標循環(huán)波動中出現(xiàn)的峰、谷數(shù)量與基準循環(huán)應該能 夠一一對應，若出現(xiàn)多處的峰、谷，會損害指標的一致性。 3 、穩(wěn)定性和光滑性原則 監(jiān)測預警指標的變動應表現(xiàn)為比較均勻，即所篩選出指標的波動與整個民航 市場的波動之間應有一定的規(guī)則可循，不能有時領先于市場的總波動，有時又落 后于市場的波動：光滑性是指指標波動的光滑程度，即指標波動軌跡比不規(guī)則序 列更靈感的覺察到一個新的循環(huán)局面的開始，上升和下降過程中的反向運動或不 規(guī)則波動因素較少。 8 2 民航經(jīng)濟景氣監(jiān)測的理論和方法 4 、峰、谷的定時性原則 所謂的峰、谷的定時性是指相對于基準景氣循環(huán)，指標波動超前、或者滯后 的程度是否能保持在一個穩(wěn)定狀態(tài)。 5 、時效性原則 民航經(jīng)濟景氣監(jiān)測預警系統(tǒng)主要用于經(jīng)濟景氣的短期監(jiān)測、預警，所選指標 要求能夠按月度進行監(jiān)測，因此，能夠及時地獲得所需要的經(jīng)濟指標統(tǒng)計結果就 成為挑選指標的一個重要的原則。 6 、數(shù)據(jù)可靠性和充分性原則 所謂可靠性，包括數(shù)據(jù)的準確性和統(tǒng)計的一致性；充分性要求該指標的統(tǒng)計 樣本區(qū)間有足夠的長度，以便反映各種可能發(fā)生的情況，并且可以從較長的歷史 變化中發(fā)現(xiàn)民航運輸市場周期波動的規(guī)律性。 2 1 2 經(jīng)濟景氣監(jiān)測指標的評分計算 根據(jù)以上幾項指標選擇準則，可以分別按照百分制評出得分，得出每一條準 則的評分值后，通過預先設定的評分系統(tǒng) 5 1 的每條準則的權重，得到景氣指標最 后的評分值，評分系統(tǒng)的權重如下表所示： 表2 1 評分系統(tǒng)的加權比例 t a b l e2 - 1 ：w e i g h t so ft h ep r i n c i p l e si nt h es c o r i n gs y s t e m 準則比例 經(jīng)濟重要性原則 2 0 與景氣循環(huán)歷史一致性原則 2 0 穩(wěn)定性和光滑性原則 1 0 峰、谷的定時性原則 2 0 時效性原則 1 0 數(shù)據(jù)可靠性和充分性原則 2 0 得到了一組指標的評分后，還需要進一步計算每個指標在生成合成指數(shù) ( c i ) 時所占的權重。以一致指標為例，設一致指標有m 個，它們的得分分別為 墨，是，墨，每個指標的權數(shù)為w ，w 2 ，那么計算權數(shù)的公式為 w = s 邑，i = 1 ，2 ，朋 = l 2 1 3 經(jīng)濟景氣監(jiān)測指標的分類方法 根據(jù)各種經(jīng)濟統(tǒng)計指標及其在波動中的相互對應關系，可以將指標劃分為先 行指標、滯后指標和一致指標三種類型。對景氣指標進行分類之前，必須先對初 9 2 民航經(jīng)濟景氣監(jiān)測的理論和方法 始序列進行處理，剔除掉季節(jié)變動因素s 、長期趨勢r 和不規(guī)則變動因素，的影 響，對循環(huán)波動序列c 進行分析。對指標進行分類主要有以下兩種方法： 1 、時差相關分析 該方法首先確定一個能夠綜合反映景氣變動的基準指標，利用時差相關分 析法，由基礎指標序列與各被選指標序列的相關度和領先期、滯后期進行指標的 劃分。該方法的特點是各種屬性值可以量化，對時間序列的長度要求不高，一般 5 年即可，此方法適合我國目前月度統(tǒng)計材料不全的實際情況，而且簡單易行。 應用時差相關分析首先要確定一個基準指標y ，規(guī)定基準指標不動，被選 擇指標石在時間上相對于基準指標前后移動若干個月，然后對移動的這些序列和 基準指標求相關系數(shù)( 移動后序列重新排序為x ) ： 局= r ( 一i ) ( 乃- y ) ( 2 - 1 ) 這里j = 0 表示不移動，一表示向后移動歹個月，+ 歹表示前移了歹個月， 表示移動后的數(shù)據(jù)個數(shù)，在所求的所有尺，中，選擇最大的j i i ，其相對應的移動 的月數(shù)就是被選指標距離基準指標最相近的月數(shù)。j = 0 ，1 說明被選指標和基準 指標很相近，可以算作一致指標；j 為正數(shù)說明被選指標是基準指標的滯后指標； ，為負數(shù)說明被選指標是基準指標的先行指標。時差相關分析法最后要根據(jù)所得 的時差相關系數(shù)來決定指標的分類，在判斷指標分類時，要注意以下幾點：首先， 各種時差相關系數(shù)要大于0 5 ；各指標的相關系數(shù)序列大小起伏，具有明顯的周 期波動特征；相關系數(shù)大小不受符號的限制；先行和滯后指標的時差通常在3 個 月以上。 時差相關分析法通常是進行季節(jié)調(diào)整后，剔除了季節(jié)變動因素和不規(guī)則變 動因素的序列進行的，這也是我國學者主要應用的一種方法。 2 、k l 信息量法【6 】 對于偶然得帶有隨機性的現(xiàn)象，通?？梢哉J為是服從某一概率分布的現(xiàn)實 值。如果已知或假設真正的概率分布，而希望估計我們選擇的概率模型與這一真 的概率分布的相似程度，從而估計這個模型的優(yōu)劣，就需要一個度量，這就是 k u u b a c k l e i b l e r 信息量，即k l 信息量。k l 信息量法是用以判斷兩個概率分 布相似的程度。其原理就是以基準序列為理論分布，被選指標為樣本分布，不斷 的變化被選指標與基準序列時差，計算k l 信息量。k l 信息量最小的時候，對 應的時差數(shù)確定為被選指標最終時間差。 在實際的應用中，k l 信息量是以個重要的、能反映當前經(jīng)濟景氣狀況 1 0 2 民航經(jīng)濟景氣監(jiān)測的理論和方法 的經(jīng)濟指標作為基準指標。設基準指標為】，n 是數(shù)據(jù)個數(shù)，作如下處理，處理 后的序列為p ： p j - - 乒( 2 - 2 ) 弓 ，= l 其中，假定z 0 , i = 1 ，2 ，n ，對于被選指標x ，也要作如下處理： q i ：善 ( 2 3 )2 產(chǎn)u 。3 ) 一 = l 其中，假定五0 ，f = l ，2 ，n 。 我們規(guī)定基準指標不動，而被選指標g 在時間上相對基準指標要前后移動若 干個月，移動后的到新的序列q ，j = 0 ，l ，2 ，腳，其中j = 0 表示不移動， j 0 表示向前移動j 月，j 4 對求得的暫定轉(zhuǎn)折點序列p ，如果b 為峰，那么在鄰域 b 一廠，b + ，】內(nèi)，選 取嵋的最大值，并將其記為上的暫定峰。類似的，如果只為暫定谷，就在 【b 一，b + ，】內(nèi)求得最小值記為w 上的暫定谷。 對原序列x 進行m c d 移動平均，目的就是為了進一步去掉不規(guī)則因素， 移動平均后的序列為w 2 ，用和上一部完全相同的方法在 b 一，只+ ，】的鄰域內(nèi)修 正暫定轉(zhuǎn)折點。 最后，再由以上的方法對原序列來修正暫定轉(zhuǎn)折點，修正之后就得到了最 終轉(zhuǎn)折點。 2 4 經(jīng)濟景氣監(jiān)測指數(shù) 經(jīng)濟景氣監(jiān)測系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)為正確評價經(jīng)濟景氣的運行狀態(tài)，反映當 前市場發(fā)展正常與否。景氣監(jiān)測系統(tǒng)通常用經(jīng)濟景氣指數(shù)來體現(xiàn)經(jīng)濟景氣的變 動。 經(jīng)濟景氣監(jiān)測指數(shù)，主要包括兩大類：一是景氣擴散指數(shù)( d i ) ，又稱景氣 動向指數(shù)；二是景氣合成指數(shù)( c i ) ，前者反映經(jīng)濟波動的方向，后者反映經(jīng)濟 波動的程度。兩者從不同角度為政府采取對策、穩(wěn)定經(jīng)濟增長提供了必要的依據(jù)。 2 4 1 景氣擴散指數(shù)( di ) 擴散指數(shù)又可稱為景氣動向指數(shù)，簡稱為d i 呻1 ，是目前國際經(jīng)濟學界通用的 方法。擴散指數(shù)由一系列重要的經(jīng)濟指標綜合而成，主要反映經(jīng)濟市場運行的方 向、市場擴張或收縮的程度以及經(jīng)濟市場波動的擴散過程。作為經(jīng)濟市場運行的 晴雨表，它比任何指標更具有權威性和可靠性。 擴散指數(shù)是指在某個報告時期中，處于上升狀態(tài)的指標( 擴散指標) 數(shù)占指標 總數(shù)的百分比，若用計算公式表示，以優(yōu)表示t 時刻的擴散指數(shù)： dz：堅!墨：xloo, n ( 2 2 4 ) 其中， 1 6 2 民航經(jīng)濟景氣監(jiān)測的理論和方法 ，【五，五一j 】= 、，x t x t j 0 5 ，x t = x t 1 q ，x t o ) ，如果z 。關 于h 收斂，即 l i mf = 聊，聊是常數(shù) 稱k ) 為依均值短記憶( s h o r tm e m o r yi nm e a n ，s m m ) ：對于給定的序列 “) ，如果不是依均值短記憶，則 ) 稱作依均值拓展記憶序列( e x t e n d e d m e m o r yi nm e a n ，e m m ) ，也稱作依均值長記憶序列( l o n gm e m o r yi nm e a n ， l m m ) 。 在非線性系統(tǒng)中，時間序列間的協(xié)整關系往往也是非線性的，因而協(xié)整函 數(shù)也是非線性的，因此稱為非線性協(xié)整。其定義為 定義3 2 ：對于向量時間序列五= “。，屯，一，) r ，若滿足下列條件， 置) 3 民航經(jīng)濟景氣預測與預警 的分量序列稱為非線性協(xié)整( n o n l i n e a rc o i n t e g r a t i o n ) l 、矗是長記憶序列( l m m ) ，f _ 1 ，2 9 oo ，n 2 、存在一個函數(shù)廠，使得只= 廠( 而，而f 一，k ) 是一個短記憶過程( s m m ) 。 定義中的協(xié)整關系廠往往是非線性的，因此被稱作非線性協(xié)整函數(shù) ( n o n l i n e a rc o i n t e g r a t i o nf u n c t i o n ) 。在非線性系統(tǒng)中，變量間的長期趨勢必須是 由非線性協(xié)整函數(shù)廠來刻畫系統(tǒng)內(nèi)部的非線性均衡特性。 3 3 2 非線性協(xié)整預測模型的構