（系统分析与集成专业论文）宏观经济决策支持系统研究（medss）.pdf

宏观缀济决策支持系统研究 张辉 ( 南塞气象学院催爨工程券，南京21 0 0 4 4 ) 【摘要】；在社会经济活动中，无论从宏观韵角度还是从微观的霸腹，都存在着许多未知的 4 t 舛 辫囊，逮塞谈嚣酶釜级酸密帮f l 在经漆嘉嚣熬黪理凌燕。、套翦，我毽菠楚予深诧致萆，鞋建 立市场为主导体制的经济转轨时期，并且在成功加入w t o 后，我国经济发展面临着机遇的 游酵也要懑接辍痘弱挞战。海了使经济髓够镰持燕速、稳定靛装袋，塞蓑经济理毪决壤羲显 得尤为重疆。为了觅服经济活幼中的求知因素可能带来的消极后聚必须对主要的经济指标 递褥稀擘鹃鞭涮鞋及对稳蠢鹣教蓑避霄模掇势辑，在各种方案中蠢分衡鬟颈瀚对象蘩仡韵条 俅姒及可变化的幅度，提应地采取谢荧摧旌，以使各级政府经济决策者g 够保持敲幢鲍鸷 臻。 本文锋对我霪囊翦宏糕经济系统菠其寄囊懿特点，缕会凌綮支薅蓑缆靛最赣笈瀑，鼹 歼了对宏蹴经济决策支持系统的研究。镬此基础上完成了对系统的整体分析以及对邋合我国 裳筑经漭靛器主要经济对象戆鼗蠡霉设幸 ，提交了凌繁支持系统抟三霆舞构，劳壹霹予系统 舶实现，开发完成了宏观经济决策支持系统m e d s s ( m a c r oe c o n o m ya n dd e c i s i o n s u p p o r ts y s t e m ) 。 【关键遽】耄堡鏊壤蒺蔓黧瓣致警横羧数黧库凌譬i ! ! 堡绫 r e s e a r c ho i lt h em a c r oe c o n o m i cd e c i s i o ns u p p o r t s y s t e m i a b s t r a c t w h a tn e v e rf r o mt h em a c r oo rt h em i c r op o i n tv i e w , t h e r ea r es m i l eu n c e r t a i nf a c t o r si i ei n t h es o c i a ie c o n o m ya c t i v i t yt h a tw i l li n f l u e n c et h em a n a g e m e n ta n dd e c i s i o no fe v e r yg o v e r n m e n tn o w d a y s ，o u rc o u n t r yd u r i n gt h ep e r i o dt h a tb u i l dt h em a r k e te c o n o m i cs y s t e ma so u rc o u n t r y sm a i ne c o n o m i c s y s t e ma n do u rc o u n t r ys h o u l da f f r o n tt h eo p p o r t u n i t ya n dr i s ka f t e r j o i n e dt h ew t o s u c c e s s f u l l y i no r d e r t o k e e pt h ed e v e l o p m e n to ft h e m a c r oe c o n o m yw i t h h i g ha n dr o b u s ts p e e d ，t h e d e c i s i o no fm a c r o e c o n o m yi sv e r yi m p o r t a n t 。w em u s tf o r e c a s ts o m ep r i m a r ym a c r oe c o n o m i cv a r i a b l e sw i t hs c i e n t i f i c m e t h o dt h a tc a na v o i dt h eh a r m f u lr e s u l tc a u s e db yu n c e r t a i nf a c t o r sl i ei nt h es o c i a le c o n o m y a c t i v i t y , a t t h es a m et i m e ，w es h o u l ds i m u l a t es o m em a c r oe c o n o m i c p o l i c i e sa n da n a l y z et h e m 。t h ec h a n g i n g c o n d i t i o na n dr a n g eo ft h em a c r oe c o n o m i cv a r i a b l e st h a tw o u l db ef o r e c a s t e ds h o u l db ee s t i m a t e di ns u c h b l u ep r i n t sw i t hs u c hc o n d i t i o n s t h ee c o n o m i ca d m i n i s t r a t o r so f e v e r yg o v e r n m e n tc a nt a k ec o r r e l a t i v e m e a s t t r e st ok e e pt h eb e s ta d m i n i s t r a t i o n 。 i nt h i s p a p e r , a c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so fo u rc o u n t r y sc u r r e n t l ym a c r oe c o n o m y , w e a n a l y z et h em a c r oe c o n o m i cd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mw i t ht h el e a s tr e s e a r c ho f t h ed e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m o ns u c hb a s e ，w ea c c o m p l i s h e dt h ea n a l y s e so ft h ew h o l es y s t e ma n d d e s i g nt h ed a t a b a s eo f t h ep r i m a r y m a c r ov a r i a b l e s t h e d e v e l o p m e n t o ft h e m e d s s ( m a c r oe c o n o m i cd e c i s i o n s u p p o r ts y s t e m ) a c c o m p l i s h e d b v u s i n g t h ef r a m e w o 嫩o f t r i a n g l e ， k e y w o r d s m a c r oe c o n o m i c m o d e l ，f o r e c a s t ，p o l i c ys i m u l a t i n g ，d a t a b a s e ，d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m 学位论文独创设声嚼 本人声嚼掰量变斡学桩论文蕊我个人程导师捂导下述暂酌研究j ： 蕾及取樽的 研究成聚。尽我辫知，除了文中特别加以标泼和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经敞表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南索气象学院或其他教育机构的 学谴或谜书两健煳过熊糖料。与我一同上箨憋圊志辩奉研究繇傲戆任能羹献均已建 论文中作了明确的说明并袭示了谢撩。 掀臻墀堋：趟 f 关予学位论文健耀授权的说明 蠢泉气象学院、晷索阕蘩嬉寄投瀑窜零天辑送交学整论文弱菱露僭和毫子文 档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内辑和纸质论 文豹肉枣相致。豫在保密期蠹静保密论文辨，竞圣等论文被查潮和偌阗，可敬公商 ( 包括刊登) 论文的全部蛾部分内容。论文的公布( 毹括刊登) 授权南京气象学院 研究生部办理。 掇名 l 引言 宏观经济表明的是一个国家的整体经济行为，是指在一定的宏观经济体制f ， 宏观经济变量发生了变动，这种变动可能有利于社会经济的发展，也可能不利于社 会经济的发展，为了使宏观经济变量有利于社会经济的发展，就必须通过宏观经济 政策对宏观经济变量进行有目的的调节。宏观经济首先形成于西方，我国社会主义 宏观经济的形成，是改革开方实行市场经济的必然产物。随着经济的不断发展，改 革开放的深化，我国学者在二十年的探索实践中，关于宏观经济发展规划的研究取 得了长足的进展。由最初的针对封闭系统的研究到开放的社会主义市场经济系统； 由定结构、定参数系统到动态结构、变参数系统；由线性模型到非线性模型；由确 定性问题到不确定性和风险性分析：由单目标优化到多目标协调优化：由局限于经 济的传统发展到可持续发展。宏观经济的各种分析方法在我国都有了长足的发展。 实践表明，在进行地区宏观经济发展规划中，针对实际问题的需要，往往同时要将 多种预测与决策方法结合起来，这样才能取长补短，有时又可以相互印证。 当前，我国正处于深化改革，以建立市场为主导体制的经济转轨时期。在成功 加入了w t o 后，我国宏观经济的发展面l 临着机遇的同时也经历着种种艰巨考验。 因此如何保持我国经济的持续、稳定地发展，就是经济发展决策中研究的重要问题。 故而在深入研究我国宏观经济模型及相关预测决策理论的基础上建立一套宏观经济 决策支持系统，辅助政府部门决策的科学化，是有其重要的理论意义与使用价值的。 1 2 论文主要工作 宏观经济决策支持系统为用户提供了大量用于衡量宏观经济指标的决策参考 数据、文字等背景资料，以及多种用于对宏观经济指标进行预测的模型，相关的政 策模拟功能，为用户提供强大的信息支持，辅助用户实现定性与定量相结合的预测决 策手段。 因而，本系统首先建立了较为完备的全国以及各省市主要宏观经济指标数据库 ( 以上数据主要来自于国家及地方统计髑公开发袭的统计年鉴、投八产出寝和公 报 ，为预测决篆提供翔实豹数攒资睾墨，鬟盎芄基懿上，台建运崩模型痒中的预测及 决策方法，给出预测结果与决策建议。 2 相关理论与技术 本系统的实现主簧是宏观经济系统瑗论与计算桃决策支持系统紧密相继合t 是 宏观经济决策在计算机中的辅助实现。整个系统的理论基础即是决策支持系统 f d s s ) 。在该系统嚣发熬过程串又与数攒瘁理论以及软 牛嚣发熬技术与熊瑷紧密捃 结台。 2 1 决策支持系统+ 1 9 - 1 3 凇8 m 9 】 2 1 。l 决策支持系统魄产生与发展 在计算机问世后不久其就被应用于管理领域。开始人们主要将其进行数据处理 和编涮掖表，箕强豹燕实现办公室鑫动 毛。通常撒这一类系统所涉及剜的技术称作 电子数据处理e d p ( e l e c t r o n i cd a t ap r o c e s s i n g ) 。e d p 把人们从繁琐的事务 处理中解脱出来，大大提高了+ c 作效率。但是任何一项数据处理都不是孤立的，它 必须与其健工作进行镶息交换和蜜源共事，因此鸯必要对一个企业或一个机关鲍信 息进行整体分析和系统设计，从而使整个工作协调一致。在这种情况r ，管理信息 系绞m i s ( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ) 应运嚣生，经售惑齄理技术遴入 了一个新的阶段，并迅速获得发展。管理信息系统是一个由人、计算机等组成的、 遗行管理信悫的收集、传递、存穗、秘下、维护和使用静系统。m i s 能把孤立静、 零碎的信息变成一个比较完整的、有组织的信息系统不仅解决了信息存放的“冗 余”阍题，两且大大提高了信息的效能。但是，m i s 只能帮助管理肴对信息作表面 上的缎织和管理，丽不能把信息的内在规律更深刻地挖掘出来为决策服务。 2 0 世纪7 0 年代末，随着运筹学、系统分析、人工智能、专家系统、数蠼统计 等学瓣戆长是避步，馒褥在售感系统内邦进行更为深刻瓣挖掘秘联蠲成为霹艉。在 2 此前提f ，r 决策支持系统d s s ( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ) ”开始出现，并得到 了懋速雏发簇。 2 1 2 决策支持系统( d s s ) 的发展及其理论基础 自2 0 世纪7 0 年代束到8 0 年代末，d s s 得到了迅速的发展，只瑟是为替邂服务 的软叫都被磁以0 s s 。但是什么烂d s s 至今仍没窍一个学术霹公认始严格的定义。 近年来，专家系统的研究发展得很快，它给d s s 注入了新的活力，增强了d s s 系统 褥主动珐能，铡魏知识瘁雏缝绂鞠摧理。在寒来的年代串，d s s 除了涉及到鸟诗算 机有关的技术之外，将进一步涉及到智能技术。但d s s 任何继续发展必须面向实际， 更多琏解决实际蠢题。 众所周知，决策支持系统的理论发展及其开发与许多学科相关，它涉及到计算 杌软硬件、信息论、入工智能、管理科学等，这些学科构成了决策支持系统发展的 理论框架，也就是其理论基础。由于决懿支持系统是种开放的技术。因而一般说 来，只要能面向计算机并给决策人员提供帮助的，都可能转化为决策支持系统的技 求。 信息已经是现代科学技术中普遍使用的一个重要的概念。信息论是运用信息的 鬟点，把系绕囊诈是整秘予信患鹣获取、转送、热工、蹙撰瑟实瑰箕奄鏊静穗静骚 究方法。决策支持系统在实质上是一类信息处理系统，因而信息论为决策支持系统 鞠主要概念和基本理论提供了簸基础、最原始的分析方法和理论依攒。 决策支持系统作为一个很重要的计算机应用领域，需要计算机技术作为其理论 支持，计算机软、硬件都是决策支持系统汗发豹制约因素。随着计算机硬件的快速 发展，软件也发生了譬大的变像。软传教展的基本方向不仅蕊向专业的程序樊，悉 且面向非技术用户，这给实现决策支持的设想带来了客观上的可能性。此外，不断 开发爨熬诗箕捉较 孛，耨静撰黪系统、数据瘴管避技末、备秘摸磴葶拜统计癸耩敬孛 包等不断出现，都为开发决策支持系统提供了有力的基本工具。 既努，管壤科学耨别是运筹举o p e r a t i o n sr e s e a r c h ，o r ) 提供了一系列的 3 优化、仿真、决策模型，以及与建模有关的一系列问题，这也正是系统工程工作者 所关心的解决没领域管理问题的模型体系。它们就成为决策支持系统中模型库所容 纳的模型。可见，决策支持系统也是系统工程所要研究和开发的重要领域。 值得注意的是，自2 0 世纪8 0 年代人工智能技术蓬勃发展后，决策支持系统也 随之被推向一个新的高度。人r 智能技术是计算机应用前沿技术之一，并在诞生后 迅速取得了惊人的发展，其最诱人的成果是专家系统( e x p e r ts y s t e m ，e s ) 的实 用化。将人f ：智能技术用丁管理决策是一项开拓性的【：作。虽然，次策支持系统和 专家系统是处于不同的学科范畴，有着不同的解决问题方法，决策支持系统主要运 用数据和模型，而专家系统则应用知识与推理，但二者相互结合和相互渗透，使用 专家系统参与解决管理科学中半结构和非结构的问题将成为辅助决策的又一个新的 发展方向。 总之，决策支持系统有着众多学科共同构建的理论框架体系结构。其中，最为 直接的是计算机技术中的数据库理论及管理信息系统，以及运筹学所提供的模型体 系。它们为决策支持系统在计算机上实现提供了最为直接的理论指导。 2 1 3 决策支持系统( d s s ) 的组成结构 传统的决策支持系统主要有五个部件组成：人机接口( 对话系统) 、数据库、模 犁库、知识库和方法库，而且在此基础上义开发出了各自的管理系统，即对话管理 系统、数据库管理系统、模型库管理系统、知识库管理系统、方法库管理系统。因 而，一般的决策支持系统都可以认为是这十个基本部件的不同集成和组合。而且， 一般而言由这十个部件可以组成实现支持任何层次和级别的决策支持系统。 对于数据库( d b ) 而言，它是决策支持系统的个最基本部件。一般情况下，任 何一个决策支持系统都不能缺少数据库及其管理系统。由于决策支持系统使用数据 的主要目的是支持决策，对综合性数据或者经过预处理后的数据更为重视。因此， 相对于管理信息系统而言，决策支持系统要求数据库管理系统具有较强的数据预处 理和数据分析能力，能够为决策所需要的各种计算机推理服务。然而，目前大部分 4 已经商业化的数据库管理系统( d b m $ ) 软件在支持信息服务方面功能强大，但强支持 决繁方匿剐簸力较弱。这样，一方瑟绘决策支持系绫孛数据痒开发带来攫大瓣嚣踺： 另一方面，对数据库的基础理论研究提出了新的课题。可见，数据席系统设计分析 好环囊接关系弼整个凌策支持系统成簸。 模型库系统是传统决策支持系统的三大支柱之一，也烧决策支持系统最具特色 的部件之一。与管理信息系统确比，决繁支持系统之所以能够对决嘏制定过糕提供 有效的支持，除了整个系统设计思想币间以外，主要在于决策支持系统中有鼗为决 策者提供推理、比较、选择和分析问题的模型库( m o d e lb a s e ) 。闽而模型库及其 相应的管理系统在决策支持系统中占有十分重要瓣逑谴。褒模型库审，其攘嚣劳币 一定很复杂，但一定簧符合实际，建模时要注意推理能力和决策者的干预。由于模 鹫l 鼋生或、修改、曼裁、裂豫、连接等撵 乍熬存褒，强磊对予模登瘁豹警毽也是非 常重要的工作。 2 2 数据库系统 囊上述的决策支持系统技本可以著蹬数据库怒其中一个重要戆缀袋部分。特爨 是在系统的开发实现过程中，数据库的分析与开发占有重要地位。系统中数据库系 统主簧采鬻7 荚系型数据瘁，因褥关系模黧理论蕊及关系数据痒设计理论在数据库 设计过程中起到了至关越要的作用，特别是关系模式的分解及其规撒化尤为重要。 荚系数摇窿是班关系模垄为基础静数据库，它是应用数学理论齄理数据龋织的 一种方法，是数据库设计中一种墓要的思想方法。关系数据痒的方法是2 0 世纪7 0 年代钢由e f c o d d 开创的。它在1 9 7 0 年发袭了题为大型共享数据银行数据 的关系模型豹论文，在文中解释了关系模型，定义了某些关系 弋数运算，磺究了 数据的函数相荚性，定义了关系的第三范式，从而开创了数据库的关系方法和数据 援范纯瑾论豹研究，恁本大连为裁获褥71 9 8 1 年煞霆灵奖。在戴基戳上，许多久开 始把研究方向转到关系方法上，把关系方法的研究按同推向前进。同时，关系方法 熬密城，也丈夫激发了数据库的礁论研究，把数据霹理论捶向了一个受赢级的阶段。 5 经过不断的发展，关系数据库理论已经相当成熟和完善，而且有很多成熟的关系数 据库产品供使用，这为本系统的开发和实现奠定了基础。 2 3 计算机软件技术1 1 4 - 1 5 1 宏观经济决策支持系统的开发过程就是决策支持系统在计算机上的实现。 在对这个应用软件进行开发的过程中，使用了软件工程的相关知识和技术作为整个 过程的理论指导。在系统需求分析过程中采用了结构化分析方法( s t r u c t u r e d a n a l y s i s ，s a ) ，在系统软件设计时采用了结构化设计的方法( s t r u c t u r e dd e s i g n ， s d ) 。 在本系统的设计、分析和实践过程中，考虑到系统自身的特点，采用了客户 服务器的应用程序体系，用以共享各种经济变量的基本信息。通常，在m i c r o s o f t w i n d o w s 环境下，对于应用程序的体系结构，认为有3 种类型：桌面、2 层和3 层 体系结构。桌面体系结构适用于传统的应用程序，它们是完全自包含的，因此也是 单一的。在桌面体系结构中，所有层次，包括数据库本身，都驻留在客户机上。当 数据库是远程数据库，应用程序就有可能是2 层体系结构。在2 层客户朋务器应用 程序中，数据库访问从客户端进行，或直接从表示层( 用户界面) 直接访问。为了 访问数据库，m i c r o s o f tw i n d o w s 环境提供了一系列接口，如o l ed b 或a d o 提 供的对象、属性和方法，供表示层访问远程数据库。系统在开发过程中，主要使用 了a d o 访问数据库的技术。 3 系统分析f 2 4 _ “j 3 1 系统总体结构分析 本系统的开发过程中，采用了结构化分析方法( s a ) 的思想，对系统中的信息系 统( 即数据系统) 和功能系统进行了分析，对软件的后续开发起着指导作用。 经过对决策支持系统( d s s ) 基本部件的讨论，我们看到，只要把这些部件有 机地联系起来，就可以构成一个相应的决策支持系统( d s s ) ，以针对相应的决策问 6 题。在本系统中，我们采用了由决策支持系统( d s s ) 三大构件组成的三角式结构 如图31 所示。 禽j 爿匿自 。匝圈等量阍j 爿1 竺望竺! pi 竺塑竺到爿匡 圈3 1 三角式结构 在这种结构中，用户通过对话管理部件以各种对话形式直接与数据库管理和模 刑管理部分对话，查询或操作数据库，或者运行模型获得结果。在查询数据库时 根据对话管理部分所传送的命令信息，由数据库管理部分查询，然后再把结果经由 对话管理部分反馈给用户。在运行模型时，从用户获取输入参数或者从数据库中查 出数据作为输入，模型运行后所产生的结果通过对话管理部分直接反馈给用户，或 存入数据库中以便继续处理，或作为其它模型输入。这三者紧密相连，既满足了普 通用户对必要信息的查询操作，同时也为决策用户提供了必要的决策模型与数据。 满足了不同层次用户的需要，并有利于对系统信息安全的进一步控制。 由于采用了三角式结构以及m e d s s 所要实现的功能，产生了如图3 2 所示的系 统功能结构。整个系统由数据库子系统、管理子系统、查询子系统、预测子系统、 政策模拟子系统等部分组成。首先，系统中所存在的数据库管理系统，用了二对宏观 经济指标数据库进行日常管理和维护操作，如：添加、查询等。其次，系统中存在 的模型库及管理系统，主要是对所需模型进行管理和调用。最后是良好的人机交互 界面，来实现用户与系统间的沟通。在确立了系统的功能结构以后，采用结构化的 设计方法( s d ，s t r u c t u r e dd e s i g n ) ，针对系统的各个子模块分别进行分析设计。 例3 2 系统功能结构图 3 2 模型库分析2 m 7 】 宏观经济模型是应用数学与技术手段( 计算机技术或其他) 对经济系统进行研 究，籍以进行经济预测及经济计划的。宏观经济模型的研究系理论研究。它是系统 设计是否合理的根本。以1 9 9 0 年为界，之前的模型基本上采用物质产品平衡表体系 ( m p s ) ，之后的模型基本上采用新国民经济核算体系的结构和指标体系( s n a ) ，但由 于历史数据的原因，还不能完全独立地采用新国民经济核算体形。本系统用9 0 年以 后的宏观经济指标数据，采用新国民经济核算体系的结构和指标体系( s n a ) ，其由 社会再生产核算表和经济循环帐户两部分组成。 所谓模型是指以某种形式对一个系统的本质属性的描述，以揭示系统的功能、 行为及其变化规律。它是人们对客观事物认识的抽象与深化。在决策支持系统( d s s ) 中，之所以能够对决策制定过程攒供有效的支持，主要在于决策支持系统( d s s ) 中育能够为决策者提供攒理、舞：鞍选择鞫分耩整个涟莲鼹攘麓库。囡褥摸墅瘴及糖 戍的模型库管蠼系统在决策支持系统( d s s ) 中占柯重要的地位。 零系统宏筑模型中主要旃经济指标：1 农选总产值。农照产品溉毽括狭义农佟耪 种植业的产出，而且也龆括林业、牧业、渔业等相芙生产活动的产啦。2 1 j 业总产 僵。王监产出主要包括制造韭、辩瘌、监、建筑业以投电力、自来水、热水、煤气等 公用攀挫的产幽。3 服务业产出：服务韭产燃是指除了第一、第二产、韭终赝有的其健 部门和行业所缎成的第三产业的产出。4 实际国内生产总值：图内生产总值等于第一 产监增热菠与蓥二产盘璎舾燕瞎掇第三产照增搬值之秘。5 职工工资牧a 。在零支 的模型中，职工工资收入( y w ) 指的是职工工资总额，即替种所有制企业、辫业、 撬关及箕辩建规梅在一定鞋端肉藩接支 鸢徐本单位全部职工斡劳动撮戮总额。6 。零 售物价总指数。7 市场价格。由政府控制的价格程计算模型中应作为外生变量。8 慧a 蠲。9 财敬总收入。鞫家璐蕺慧投入藏国家逶避财政各个环节簿懿的财政资金 的总称。1 0 财政总支出。国家财政总支出是国家对簿集的财欺收入遴行毒计划的分 配和使粥韵总称。1 1 测定资产投资 3 2 。l 宏囊经济模型蕊建立嘲q 獬 根据以上分析得出的经济指标，通过分析与研究可以建立如下的我国的宏观经 济模型： 内生变量： 农妇生产总值( 亿元) c 渔g v ； 芰监生产慧馕( 证蠢) g a 蚤，t 国家经常性财政收八( 亿元) g c r ： 鬓家债务支撼亿嚣) g d e ； 国家财政总支出( 亿元) g e ) ； 鏊家财政总收入( 己冗) g ；氆v ： 嘻 全社会固定资产投资( 亿元) i f ： 鼹是个入固定姿产投资( 嚣) i f p ； 社会公共固定资产投资( 亿元) i f s ： 流葫资产积累( 亿元，当年价格) i s ； 农业劳动者人数( 万人) n a ； 一t 业劳动者a 数( 万人) n i ； 非农业劳动考人数( 万人) n i s ； 服务业劳动者人数( 万人) n s ； 社会劳动蠹人鼗( 万人) n t s l ： 职工劳动者人数( 万人) n w ； 王、监产壤孩徐指数p l ； 农副产品收购价格指数( 外生变量) p l a ； 全国零售价总摇数p i s ； 全国总人职( 万人) p o p 实际居民个人的消费支出x c p ： 全匿实际农业总产馕( 亿元，不变稔摄) x g a g v 全国实际工业总产假( 亿元，不变价格) x g a i v ； 全藿实际慧产僮( 纪元，不变徐格) x ( 蒌 p ： 实际国内生产总值( 亿元) ) ( q d p ： 戮瑟牧入( 亿元，不变徐格) x g 3 四； 实际居民个人可支配收入( 咒) x y d ： 名义藩民个人可支配收入( 咒) y d ： 全国名义农业总产镶( 亿元，当年价格) y g a g v 全国名义i 、：业总产傻( 亿元，当年价格) y g a i v ： 全溪名义蕊产燕( 亿元，当年徐撂 y g 零： o 名义国民收入( 亿元，当年价格) y g n p ； 联e ：瓷牧人( 嚣) y w ： 外生变娥： 自然灾密成灾瑟辍a a d ： 国家经常性财政支出( 亿元) g c e ； 国家投资性财政支出( 亿元) g i e ； 国家其他财政支出( 亿元) g o e ： 货物与非要素服务进1 2 1 总值核价指数p f ： 乡村总人日( 万人) p o r ； 市镇总人口( 万人) p o u ： 瓣瓣趋势交量tt 居民其他货币收入( 元) y o i ： 蠲家财政对屠民个天彀入静狰转移支付y t r ； 现在建立系统宏观经济方程模型： 总入口的函数： p o p = 描l p o e ( 一1 ) + 9 2 p b r 一1 3 2 0 。3 9 2 + + 1 4 0 ，0 7 7 d 7 9 职工人数的函数式： l n 舻= 搿。+ 群l l n h 氍r ( 一1 ) + 9 2 i n n i s( 3 2 2 ) 仝社会固定资产投资的函数溅： i f = i f s 斗i f p 社会公共资产露是资产授粪麴函数式 i n l f s = d o + 口1 i n g i e + 搿2 i n l f a + 口3 i n y i p 居民个人固定资产投资的函数式 l f p = 1 f p ( - 1 、+ y f l 国家财政总收入( g r e v ) 的函数式为 g r e v = g c r 十g d r 国家经常性财政收入的函数式： i n g c r = 口o + 口li n y g n p + 口2 i n g i e 国家财政总支出( g e x p ) 的定义式 g e x p = g c e + g i e 七g o e + g d e 职工工资收入的函数式： l n n 矿= 口o + 口1 l n w r + 口2 i n n w + 口3 t 实际国内生产总值( x g d p ) 的函数式 ( 3 2 5 ) ( 3 2 6 ) ( 3 2 7 ) ( 3 2 8 ) ( 3 2 9 ) ( 3 2 1o ) 农业生产的函数式： h g a g v = a l l n g a g v ( 一1 ) + 口2 i n a c r s + 口3 i n k f m ( 一1 ) + 口4 i n a a d 工业生产的函数式： l n g a i v = a o + 口l l n m + a 2 l n 五k pf 3 2 1 2 ) 服务业的函数式： i n g s p = 口o + 口li n g s p ( 一1 ) + 口2 i n g a g v + 口3 i n g a i v( 3 2 1 3 ) 全国零售物价总指数( p 心) 的函数式 1 2 i np i s = a o + 口ll n ( o 3 p l a ) + o 7 p l a ( 一1 ) + c t 3i n ( p ) f 3 2 1 4 ) 3 2 2 经济预测模型库分析9 】，【1 6 j 针对“宏观经济决策支持系统”的特点，本系统采用了宏观经济指标预测模型 与政策模拟决策模型相结合的思路。采用预测模型库中的模型可以针对宏观经济的 各项经济指标进行预测，特别是表征宏观经济发展的主要经济指标，如第一、二、 三产业生产总值，社会固定资产投资等进行预测。 预测是对尚未发生或目前还不明确的事物进行预先的估计和推测。科学预测是 根据过去和现在的实际资料，运用恰当的预测技术和手段，对人们所关心的事物在 今后的可能发展趋势进行讨论。预测技术是对预测过程中所采用的科学方法的总称。 经济预测，就是在调查和充分掌握信息的基础上运用科学的预测方法，对未来宏观 经济变量的变动趋势加以展望和推测，为经济决策提供科学的依据，在此基础上制 定或调整相应的宏观经济政策，从而更好地指导经济工作。 目前预测技术已有上百种，从不同的角度可以分成为很多类，但综合起来可以 分为定性预测技术和定量预测技术两大类，应用这两类预测技术进行的预测相应的 称为定性预测和定量预测。 在系统的开发过程中，主要是使用了一些定量预测模型。定量预测是根据足够 多的历史资料，使用定量预测技术，分析和判断事物未来的发展趋势、结构关系和 结果。定量预测技术又可以分为因果关系预测、时间序列预测和结构关系预测三种。 因果关系预测是研究预测对象与影响因素之间的关系，一般用来分析影响冈素 对预测对象的因果演变过程。若预测对象的目标为j ，影响因素为，则这种方法 的数学模型为： y = ，( z ) 称为y x 型。因果关系预测最常用的是数理统计中的回归模型。 时间序列预测是研究预测对象与演变过程所经历的时间之间的关系。这种方法 以预测目标，为因变量，所经历的时间r 为自变量，其数学模型为： y = ( ，) 称为y t 犁。 从表面上看，时间序列预测法似乎没有考虑引起预测目标变化的原因，事实上， 它反映了各种影响因素的综合作用，是一种笼统的概括。当影响预测目标的因素很 多，且一些因素难以用数据表示或数据不全时，就可以采用这种方法。它将各种经 济指标的统计资料按照时间先后顺序排列起来的数列，利用预测目标的历史时间数 据，通过统计分析或者建立数学模型进行外推定量预测。这类方法是以连续性原则 为依据，将过去直接延续到来来，消除影响事务发展的偶然冈素。时间序列预测法 义可以分为确定性时序预测法和随机性时序预测法，确定性时序预测法包括平均法、 指数平滑法、趋势外推法等。随机性时序预测法又包括马尔科夫时序预测法、平稳 时序预测法和非平稳时序预测法等。 时间序列预测技术国外早已开始发展应用。我国2 0 世纪6 0 年代初就开始麻_ e | j 丁水文预测研究。到了7 0 年代，随着电子技术的快速发展，气象、地震等方面也已 广泛采用时间序列预测法。时间序列分析在经济上的应用，最早是在美国麻省坎布 里奇哈佛大学，该校经济研究委员会主席珀森斯( w a r r e np e r s o n s ) 教授将它应用于 一般商业研究和预测。目前时间序列分析也成为世界各国在经济领域进行预测的基 本方法。在本系统中，它也是对宏观经济指标的预测的基本方法。 一移动平均法 移动平均法是时间序列中的一种基本方法，它是从时间序列的第一项数值开始 按定的项数求取其平均数，逐项移动并在移动过程中平均。事实上它是对统计资 料进行修匀的过程，从而消除随机波动的影响作用。本系统中所选用的一次移动平 均算法和二次移动平均算法原理如下。 一次移动平均法是在算术平均数的基础上，通过逐项分段移动，求得下一期预 1 4 测值。其具体作法是：确定项数n ，依次计算出资料数据系列中项实际值的平均 值m ，；在第t 期要进行第( r + ，) 期的预测，就把第f 期的计算值mr 直接作为第 o + r ) 期的预测值y m ，其公式为： y = m ，= 墨苎= 1 ：墨= 世! 其中，为移动平均数所取数据项数；j ，为第f 期的资料数据。 对上式可作如下推理： = 艘i + 气产 由此可知，若已知m 船，只需要计算兰 旁2 生，就可以得到m j ”，楗个计算 过程为一次迭代过程。在计算膨1 时，不但可以利用上一步计算的朋船，而且利用 了新获得的实际值薯，从而既能够保留资料数据序列原有的特征，义能够反映预测 对象产生的新信息。 二次移动平均法则是利用预测目标时间序列为一次移动平均值和二次移动平均 值的滞后偏差演变规律建立起线性方程进行预测的方法。其线性方程为： y ，+ r = 口，+ 包r( 4 3 3 ) 式中，y 。为o + r ) 期的预测值，t 为一次和二次移动平均值的时间，通常作 为本期。t 是由本期到预测期的时期数。口，、6 ，为参数，为平滑系数，计算公式为： q = 2 m 一吖j ”；6 ，= 丙马k 一m j 2 】( 4 - 3 4 ) 式( 4 3 4 ) 中，州1 为一次移动平均值，卅2 为二次移动平均值。叫2 的 宁兰 计算公式为： m 型! ! 丝l ：! 丝i ： = m 册+ 丝笋 很显然，二次移动平均模型是关于时间变量丁的一元线性函数，但是值得注意 的是，其平滑系数口。、6 f 是随着计算期，改变而变化的。 当数据资料具有曲线趋势时，不能用一次移动平均预测模型或二次移动预测模 型进行预测，可以用更高次的移动平均预测模型。但是使用三次以上的移动平均预 测需要处理的数据量很大，因而在实际应用中受到定的限制。 移动平均法有两种极端的情况：( 1 ) 在移动平均值的计算中包括的过去观察值的 实际个数n = l ，这时利用最新的观察值作为f 一的预测值；( 2 ) = h ，这时利川 全部n 个观察值的算术平均值作为预测值。当数据的随机因素较大时，宜选用大的 ，这样有利于较大限度地平滑由随机性所带来的严重偏差：反之，当数据的随机 因素较小时，宣选用小的，这有利于跟踪数据的变化，并且预测值滞后的期数也少。 如果数据是纯随机的，则全部历史数据的均值是最好的预测值。 总体而言，移动平均法计算比较简单，适合于短期预测。但是它的预测精度受 到的影响，当较大时，灵敏度比较差，有滞后现象；当值比较小时，灵敏 度要较好，但过小时，达不到消除不规则变动和周期变动的目的。而且移动平均 预测法要求有足够长时间的完整的时间序列资料。 二指数平滑算法 指数平滑算法在移动平均法的基础上发展起来的种预测方法，是移动平均法 的改进形式，它克服了移动平均法需要大量资料的缺点，而且计算简便。下面讨论 一次及二次平滑算法原理。 次指数平滑法的预测模型为 6 9 1 = 掣，+ ( 1 一a ) s j 式中，s p 为f 期的一次平滑法，作为t + 1 期的预测值，y ，为t 期的实际值，靶 为f l 期蛇一次指数乎潺值，罄期抟联测僮。盘为平滢系数，著茧0 gs l 。可 见它是利用本期的实际值和本期的预测慎。通过二者的不同加权分配求得一个指数 乎漆德箨为一f 一期匏预铡篷。壹鞭溉公式酉瑷看出穗静选辑霹颈溅鳐柒的影响缀大。 二次指数平滑算法是对一次指数平滑后的序列数据苒做一次平滑。二次指数平 滑法川丁预测的线性方判为： m = d ，+ b , t( 4 3 7 ) 其中，y w 为t + 凝豹预溯篷，t 为一次和二次指数平滑值魏时溺，t 怒由本 f f 到预测期的辩期数，g 、趣为二次指数平滑系数t 计算公式梵： a t = 2 9 一母n ，b t = r 芝s t i ) - 9 2 1 】，其中a 为加权因子 其中： 彰2 = 岱9 1 ( 1 一群) s ! ?( 4 3 8 ) 式( 4 3 8 ) 中，1 = a y , + ( 1 8 ) s _ ! | ! ，为一次指数平滑馈：g 2 1 为二次指数平滑 值：a 为平滑系数，0 o ( 1 。 憨之，一次及二次搬数乎港滚熬运躅，主要驳凌于扔始壤襄g 。其中选敬镑始 值的简便方法魁：取前颂的几个观测值的平均值或者用最早的观测值。口值的选取 可璇袋臻试箕法，强融计算赉各个预溅误麓，可戳选取预测误差最小豹岱 乍为预测 算法中的平滑系数。 三。多元线经阐归法 分析事物之间的数爨关系是认识事物性质的重鬟方法，蒋遮存在的薅类数黛关 7 系为确定性关系和非确定相关性，前者可以表现为数学意义上的函数关系，后者义 称统计关系，对这种关系定量描述的数学模型为回归模型。在回归模型中，凡是变 量间为线性关系的都称为线性回归模型。实际上经过变量变换，很多非线性回归模 型都可转化为线性。回归分析是计量经济学的基本方法，现在人们已将回归模型的 方法广泛应用于国民经济行为分析、预测和规划。 在多元回归分析中，多元线性回归模型为： y = b o + b 】x 1 + b 2 x 2 + + b x k + e( 4 3 9 ) 其中b ，i = o ，1 ，k 为待估的回归参数，z ，x 女为自变量，y 为因变量。 e 为随机扰动误差项。 通过n 次独立的样本观测得数据( y ，葺l ，z l2 ，h ) ，i = 1 , 2 ，胛，代入式 ( 4 3 9 ) 得样本模型 y ，= b o + b 】x l l + b 2 x 1 2 + + b 女x * + e ，i = 1 , 2 ， 将式( 4 3 1 0 ) i e 3 自矩阵形式为： y = ( m ，y 。) 7 ，e = ( e l ，e 。) tb = ( b o ，毋) 7 x = 1 x l 1 x 2 1 x 。 故而式( 4 3 1 0 ) 可记为 y = x b + e x l k x 2 k ： x n k 为求解系数矩阵b ，根据最小二乘原则，即求b or ，b 。的估计值 6 0 ，巩，使式( 4 3 1 0 ) 的误差平方和最小 令 m i n 陛( q ) 2 _ m i n x y 。( 6 。+ b ，h + + b k x , k ) 】2 这秘方法又称为营通最小平方法( o r d i n a r y l e a s ts q u a r e s ) s ( 口) = z ( e ，) 2 裟层e + ( y x b ) ( y x b ) = y y 一2 嚣7 搿7 y + ( x b ) 7 ( x b ) 南辍渣魇疆，得 一o s ( b ) ：- 2 x7 y 十2 舅7 勰：0 秘 予是得到霹的一个估计值嚣 b = ( 肖) 一1 爿l ， 于是褥弼式( 4 3 一1 1 ) 静个髂谤式 y = x 君( 4 3 一1 3 ) 得回归方程 y = b o 十岛x 1 + + b k x 女 ( 4 3 1 4 ) 需要说明麓是，上瑟对爨j 黯参数的撵恻过耀是基毒二以下缓竣条 孛的： ( 1 ) y 与x 间线性的； ( 2 ) x 一般不是照辊变餐，盈在嚣个或多个鑫变量溺蔑不辐燕； ( 3 ) 所有观测值的误差项的期望值都为零： 疆；搿窍强测毽鹣误差壤最寄穗弱的方差； ( 5 ) 不同预钡4 值的误差项间互不独立，不相关： ( 6 ) 谖麓项旅觚蕊态分帮 3 ，2 。3 政策模羧模型黠戆分拆3 一1 6 珏“ 作为一个决策支持系统，不仅仅具有套询和预测的功能，还应具有政策模拟的 珐缝，敷为竣府帮 _ j 决策时臻先嵇计一硬波台裴蘩对于国民经济的总体影酶效粱。 本系统设计了个政策模拟系统。主要对国家经常性财政支出、国家投资性财政支 盘及国家禳疗固定资产爨款等井生交量述 亏：禳掇分辨。交娥筷叛分辑的方法为采数 ( 比例关系) 效应。其其体作法懿以滞詹的内生变爨在模拟历史样本期间的实际鼹 铡裔律为固定的初始条件，并泠出外生交鬟的实际观测序列，通过动态模拟求出控 制勰，改变装个器生变鬟的值来求褥其扰动瓣。避过对控毒l 龋和扰动勰的较来对 该项政策的乘数效应进彳亍评估。谯m e d s s 中，我们用自9 0 年代至今的近十年的宏 蕊经济鼗接对静述宏蕊绦济模垂联立方程魍遴行求簿。求褥动态黍蒙k 及箕在番 态模拟期间所达到的最小值k m i n 和最大谯k m a x ，雕它 f j 采进行政壤变量在模拟 历史祥本期间增加l o 帮减少1 0 时产生的产出效应、价格效应、收入效臆、支 出效魔、货币效癍鞋及势动力资源配置效定臀。 4 数据库系统设计( 2 i 】 数据库设计是指辩予一个蛩定的瘟弼环境，剖建一个褴能是好、糍够满足不翔 用户使用要求、又能够被选定的d b m s 所接受的数据库模式，建立数据库及其应展 系统，使之能够有效地存储数据，满足用户的信息辩求和处理要求。也就是把