（旅游管理专业论文）饭店业经济预警系统研究.pdf

m a j o r ： e a r l y - w a r n i n gs y s t e me a r l v - w a r n l n gs v s t e m c o e g eo f t o 眦i s m g 山n u 由e r s i 巧o ft e c h n o l o 黟 1 o u r i s mm a n a g e m e n t d i r e c t i o no f s t u d y ： t 0 u r i s me c o n o m y m a n a g e m e n t g r a d u a t es t u d e n t ：z h a nb i n s u p e r v i s o r ：p r o l if e n g s h e n g s u d e r y l s 0 r ： l j r o f l lr e n g s n e n g o cto b e r ，2o0 9toa p ri l ，2o1o 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权书 独创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得其它教育机构的学位或证书而使用 过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并表 示谢意。 学位论文作者( 签字) ：荔丝蕴 签字日期：刁。丞l 正 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解( 学校) 有关保留、使用学位论文的规定，有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的印刷本和电子版本，允许论文被查阅和借阅。 本人授权( 学校) 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技 术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向 社会公众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 导师签字： 签字同期：劢 7 r 爿1 乡 弘钥 名年 签l 利哆 仫9 文期沦日位字学签 摘要 经济预警研究是近几十年国际上的研究热点之一，已经在世界各国成功地投 入了实践。但对中国旅游业，特别是饭店业，还完全是个新课题，从理论到实践 都缺乏深刻地认识和准确地把握。2 0 0 9 年1 1 月2 5 日，国务院常务会议讨论并 原则通过了关于加快发展旅游业的意见，2 0 1 0 年1 月4 日，国务院发布了国 务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见。经济的迅速发展、市场的 成熟，同时还有政府的大力支持使得中国旅游业具有广阔的前景，旅游业的发展 已被上升到个全新的高度。在此宏观背景下，旅游经济预警的相关研究显得更 为重要。 本文首先介绍了经济预警理论发展历程、发展现状，系统阐述了经济预警特 点、经济预警系统逻辑体系、经济预警指标选取理论、经济预警主要方法以及经 济预测评价方法；概述了b p 网络神经元模型、网络结构、学习规则、网络参数 设定理论以及b p 网络特点。然后，在已有研究的基础上，依据经济预警指标体 系设计理论以及饭店业、旅游业、宏观经济统计数据的实际情况，结合相关意见， 从饭店业内部协调关系、饭店业市场供求协调关系、饭店业与相关产业经济协调 关系、宏观经济环境四个方面初步选取2 9 个警源指标，然后根据经济预警“明 确警情，寻找警源，分析警兆，划分警限，提示警度”的逻辑顺序，根据饭店业 实际，采用重要经济指标周期法确定警情指标，运用时差相关分析法分析提取先 行指标，借助“3 一s i g e m a 方法确定警限，构建了基于改进b p 算法的饭店业经 济预警系统，并予以实证研究。 实证结果表明本文构建的饭店业经济预警系统的预警效果令人满意，能够在 饭店业经济走势中提前1 年预测出客房出租率，发出明确的预警信号，但是在研 究过程中仍然发现了部分有待继续深入探讨的问题。 关键词：经济预警；饭店业；b p 人工神经网络 a b s t r a c t t l l i sa m c l ed 懿嘶b 部m ed e v e l o p i n e n tp r o c 鼯s ，d e 、忙l o p l n e n ts t a t i l so fe c o n o m i ct 1 1 c o r y ， e x p l a i n i n gt l l ec h a r a c t e r i s t i c so f e c o n 咖i ce a f i y w 啪i i i g ，l o 酉co f e c o n o m i cs y s t e m s ，i n d i c a t o 墙 o f o m i cs e l e c t i o nt l l e o r y ，l em a i ne v a l u a t i o nm e t l l o do fe c o n o 戚ce a d y - w 锄i n g 嬲w e l l 雒 t h e 跚l u a t i o nm e m o do fe c o n o n l i cf 0 r e c 斟i n g ；麟i k i n g锄o v e n ，i e wo fb pn 即m ln 娟v o d 【 m o d e l ，n 咖o r ks 劬l 咖他，l e 痂gm l 鹤， t h en e t 、) l ，o r kp a 谢【i l e t e rs e n i n g m 巧锄d t h e d h 腑c t e f i s t i c so fb pn c l 亡、) 融 o nt l l eb i so ft l l ee x i s t i n g 坨s e a r c h ，t h i sp a p e rs e l e c t s2 9f 0 l l rp o l i c e8 0 l l r c ci i l d i c a t o 侣b 船e d 傩o n 伽1 i ce 砌y - w 舭l i i l gi n d i c a t 璃s e l e c t i n gt h e o qa n dt l l ea c t t l a ls i t l l a t i o no fh o t e l 狮d t 0 证s mi i i d u s 仃y 雒、e l l 勰m r o l e c o i l 锄i cs t a t i s t i 谣，n l e n 伽l n i b i l l i n gt l l e 、，i e w so f e v a n te x p e r t s ， 6 mt l l er e l a t i o 脚洫i pb t 吐、转饥c c o n o m i c 锄dh o t e li n d u s 缸y ，也ec o o 柑i n a d o fm a d 【e ts u p p l y 锄dd 锄飙d 叫a t i o 璐l l i p ， t 1 1 eh o t c li n d u s 仃y 锄d 础a t e di l l d l l s t r i 鹤，t h em a 啪o m i c e 油n m 衄ts y s t 锄“c a l l y 。a f t 盯t h a t ，b a s e d l el o 酉co m e ro fe c 蚀o m i ce 础y - w 跚l i l l g “c l e a i i n gw a m i i l gs i t i l a t i o n ，s e e k i n gw a m i n gs o u r c e ，a n a l y z i n gw 啪i n gs i g n s ，d i 啊d i n gi i l t 0 w a n l i n gl i i i l i t s ，s u g g e s t i 芏l gw 锄i n g 出准弘e ，a c c o r d i n gt 0h o t e li n d l 珞n y ，山i t e n n i i l i i l g ( h ec y c l e i i l d e xu s i i l gt h ek e ) re c o n o m i ci i l d i c a t o bm e t l l o d ， 懿t r a c t i i l gl e a d i i l gi i l d i c a t o i 墨u s i l l gl a g c 彻r e l a t i 锄a l y s i s ，d e t 饥n i i l i i l g 啪n l i i l gl i m i t 谢t l l ”3 一s i g e m a ”m e l 量l o d ，b u i l d i n gt l l ew 蜀哑i n g s y s t 锄o f h o t e li 1 1 d u s 仃yb a s e d0 ni m p r o v e db pn e m o r k ，锄dt l l 钒d o i i l g 蹦l p i r i c a l 豫沦_ a r c h 。 t h ee m p i r i c a lr e 蛐l t ss h o wt h a tt h ed k t so fh o t e li l l d u s n ye c o n 锄i c & l r l y w 锄i n gs y s t 锄 i ss a t i s f a c t o r y ，锄dc o u l dp r e d i c tr o o mo c c u p 锄c yr ：a t et 0t l l e o m i c 懒l d so n ey e 盯i n a d v a i l c e ，c o u i ds 锄dac l e a rw a m i n gs i 班a l s ，b u tt l l e 代s 伽懿i s t i i l gs 锄ei s 眦ei i ll l l ec o u 硌et l l a t s h o u l dc o n t i n u et oe x p l o r e 。 k e yw o r d s ：e c o n 锄i ce a d y - w a n l i n g ： h o t e li n d u s 仃y ； b pa i t i f i c i a ln 即r a ln e t 叭m 【 目录 第1 章引言1 1 1 选题依据1 1 2 研究意义2 1 3 研究内容2 1 4 研究方法3 1 5 研究综述3 1 s 1 国外经济预警研究发展历程3 1 5 2 国内经济预警研究发展历程4 1 5 3 国内旅游产业预警研究现状s 1 6 技术路线6 1 7 本章小结。7 第2 章经济预警理论研究8 2 1 经济预警含义8 2 2 指标体系设计。9 2 2 1 确定基准循环9 2 2 2 确定指标时序9 2 2 3 确定预警界限与警度1 2 2 2 4 经济预警逻辑体系1 3 2 3 经济预警分类。1 3 2 4 经济预警方法1 5 2 4 1 定性分析方法1 5 2 4 2 定量分析方法1 7 2 5 预警效果评价2 0 2 6 本章小结2 0 第3 章b p 神经网络研究2 1 3 1a n n 结构简述2 1 3 2b p 神经网络2 3 3 2 1b p 神经元模型2 4 3 2 2b p 网络结构2 s 4 2 1 预警系统警情指标2 9 4 2 2 预警系统警兆指标3 0 4 2 3 预警系统警限与警度3 6 4 3 预警系统构建3 6 4 4 预警效果检验4 1 4 5 未来探讨方向4 3 4 6 本章小结4 4 第5 章结论4 s 参考文献4 6 附件lm a t i a b 平台程序代码。5 0 附件2m a t i a b 输出数据模拟图、预测拟合图5 4 桂林理工大学硕士学位论文饭店业经济预警系统研究 1 1 选题依据 第1 章引言 历经金融危机，中国经济、社会现正处于平稳较快发展时期，2 0 0 9 年1 1 月2 5 日，国务院常务会议讨论并原则通过了关于加快发展旅游业的意见，2 0 1 0 年1 月4 日，国务院发布了国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意 见。经济的迅速发展、市场的成熟，同时还有政府的大力支持使得中国旅游业 具有广阔的前景，旅游业的发展已被上升到一个全新的高度。在此宏观背景下， 作为旅游活动中必不可少的“驿站一一饭店业亦处于发展快速阶段。 随着我国经济几十年的高速增长，国民生产总值和居民生活水平都有了很大 提高，国内旅游市场日益壮大。由于人们旅游需求的持续快速增长，各地区加快 了对各类景区( 点) 、旅游游乐区、主题公园、等旅游项目的建设步伐，这极大的 刺激了饭店业的发展。此外，在旅游经济运行活动中，饭店业是一项重要内容。 当前，影响饭店业经济运行的因素有很多，影响因素的变化会导致饭店业经济运 行环境发生变化，导致饭店业经济走势出现波动。饭店业经济运行的波动( 特别 是经济运行的大起大落) 有可能破坏饭店业经济运行平衡。如果饭店业能够及时 正确地预测、应对经济运行的波动，则会维护饭店业健康有序地发展。从政府管 理部门的角度来说，有必要构建一个能够科学、客观地预测饭店业经济发展轨迹 的预警系统。饭店业经济预警系统的建立可以使饭店业有关管理部门能够切实把 握饭店业经济运行的脉搏，同时可依据所预测的饭店业经济运行态势提前一段时 期作出相关判断，在此基础上适时采取有效措施，适度调整相关政策，确保饭店 业健康有序发展，优化饭店业投资环境，这对于促进社会资源的有效利用，保障 国民经济平稳较快发展亦具有十分重要的理论和现实意义。同时饭店业预警系统 的建立也可为旅游业相关部门的规划、决策和产业调控等提供依据，使旅游业相 关政策的调控更为客观合理。 人工神经网络是一个非线性动力学系统，它以大量的类似于生物神经系统的 非线性并行处理单元来模拟人脑神经元，其特点在于信息的分布式存储和并行协 同处理。人工神经网络具有良好的自学功能、联想储存功能及高速寻找优化解的 能力，逐渐成为近年来热点研究的领域，涉及电子科学与技术、信息与通信工程、 控制科学与技术等诸多学科，应用于时问序列分析、模式识别与控制等方面，并 且在不断的扩展之中。由于经济变量间的复杂关系和神经网络技术的良好性能， 经济预警研究是近几十年国际上的研究热点之一，已经在世界各国成功地投 入了实践。但对中国旅游业，特别是饭店业，还完全是个新课题，从理论到实践 都缺乏深刻地认识和准确地把握。本课题的选择有一定的理论和实践意义： 1 把经济预警理论与饭店业经济运行相结合，丰富旅游经济理论； 2 评价现阶段饭店业经济运行情况。所谓评价现阶段饭店业经济运行的情 况，其重点是正确地反映当前饭店业经济态势的景气，而不是对饭店业经济运行 历程的全面概括。 3 预测未来饭店业经济发展的趋势。饭店业经济预警系统的意义在于超前 饭店业经济发生震荡之前，及时发出预警信息，起到警示作用。 4 提供详实的、客观的数据以及提供技术支撑，为饭店业发展的政策制定 和政策调整提供科学依据，为饭店业提供投资决策支持。 1 3 研究内容 本文在学习、理解、总结相关专家学者研究成果的基础上，主要进行了以下 几方面的研究与实证工作： 1 在分析、研究经济预警理论、计量经济学的基础上，简单总结优化了经 济预警指标体系设计理论、经济预警主要方法以及经济预警效果评价方法； 2 系统阐述b p 神经网络，包括b p 神经元、网络结构、学习规则以及主要 参数设定理论； 2 桂林理工大学硕士学位论文饭店业经济预警系统研究 3 设计构建了基于改进b p 算法的饭店业经济预警系统； 4 以1 9 9 1 2 0 0 7 年度全国年度数据对本文构建的饭店业经济预警系统予以 实证研究。 1 - 4 研究方法 本文采用的研究方法可以分为综合分析类与专业技术类两种： 1 综合分析类。本文综合分析类方法主要运用了文献研究法、归纳分析法、 实证分析法、对比研究法等； 2 专业技术类。本文专业技术类方法主要运用了简单相关系数分析法、时 差分析法、数据归一法、误差反向传播算法、拟合误差均方根法等。 1 5 研究综述 经济预警即经济预警主体对社会经济领域的经济波动周期和成因、市场行为 和经济趋势以及配置资源和机制运行方式的变更进行先期报警活动的总体。 1 5 1 国外经济预警研究发展历程 对于经济预警系统的研究最早可以追溯到1 8 8 8 年，法国经济学家福里利在 其论文“社会和经济气象研究”中，以不同颜色作为标识，测定法国1 8 7 7 一1 8 8 7 年的经济发展，作为反映法国宏观经济态势的“晴雨计。【1 】2 0 世纪3 0 年代中 后期经济学家才真正开始研究对现在各国经济预警系统有重大直接影响的经济 预警研究。从2 0 世纪6 0 年代开始，经济预警系统的发展进入了一个快速发展的 阶段。【2 j 在1 9 6 1 年，美国商务部正式在其刊物经济循环发展上定期发表n b e r 经济预警系统的输出信息，用数据和图表的形式提供宏观经济景气的动向。至此， 经济预警系统正式走向官方实际应用的阶段。在这一阶段中有代表性的成果主要 有： 1 2 0 世纪6 0 年代美国商务部经济分析局的经济统计学家希斯金正式提出 综合指数法( c o m p o s i t ei n d e x 缩写为c i ) ，用来综合分析多重指标信息，构建经 济预警系统。1 3 1 2 新的研究成果预警信号指数评价功能。在2 0 世纪6 0 年代中期，法 国政府制定了“景气政策信号制度 ，采用不同颜色的信号灯，对宏观经济状态 做出直观的评价。【4 1 1 9 6 8 年，在其经济白皮书中日本经济企划厅发布了“日本景 桂林理工大学硕士学位论文饭店业经济预警系统研究 气警告指数 ，对处于快速发展阶段的日本宏观经济分别以红、黄、蓝等颜色给 出评价。【5 j 引入预期调查法，拓宽了预警系统信息源。预期调查法最早应用于二战后， 是一种新的信息采集方法，主要由德国i f 经济研究所等科研机构开发。该方法 运用问卷方式采集调查对象对于景气变动的主观判断，然后借助扩散指数法把调 查信息进行综合处理。【删 1 5 2 国内经济预警研究发展历程 我国经济理论工作者与实际工作者也从各个层面对经济警情进行了相关研 究，即经济预警研究。关于其发展历程，可从国家、区域两个层面进行阐述： 1 我国经济预警国家层面的研究最早由国家经委委托吉林大学系统工程研 究所展开的，相关专家于1 9 8 7 年3 月通过其初步的研究报告“我国经济循环的 测定和预警鉴定。全国范围内的第一次经济预警研究讨论会于1 9 8 7 年9 月由 国家统计局委托东北财经大学组织召开。在此后一段时期内具有影响力的研究成 果还有：1 9 8 7 年4 中国科技促进发展研究中心月研制的“我国宏观经济增长波 动的动态分析与宏观调节问题探讨”报告；1 9 9 3 年国家统计局等相关单位研究 出的经济景气分析成果等。在同一时期，很多理论工作者还对此进行了大量研究。 例如：在1 9 8 1 年国内有部分学者就曾提出运用欧美预警方法对我国经济发展动 向进行预警预报。【1 2 j 2 地区级研究主要可分为三个阶段，即起步研究阶段、全面研究阶段、应 用研究阶段。1 9 8 9 年1 2 月以前为我国经济监测预警研究起步阶段，在1 9 8 6 年 四川省信息中心最先开展了四川省景气指标预警系统研究相关工作，紧随其后沈 阳、重庆、广州等城市也先后开展了经济预警研究工作。这些研究在如何结合实 际区域内实际情况方面，如何开展经济预警工作方面做了许多有益的探究，在方 法上亦取得了很好的效果，为其他省市提供了很多珍贵的教训与经验；11 9 9 0 年1 月至1 9 9 2 年1 月为我国经济监测预警研究全面开展阶段，在这一阶段的初 期，各区域的经济基本处于1 9 8 9 年的经济低谷时期，走出低谷的时间预测成了 政府和理论界共同关心的课题，研究分析经济运行的有效方法景气分析方法， 受到各方面的重视。在这一时期，各地的研究工作发展的较为迅速，一年多后， 全国有十几个省市完成了前期研究工作；1 9 9 2 年1 月以后为我国经济监测预警 实际应用阶段，经过各研究机构、诸多学者的的共同努力，已经形成了遍及全国 7 大区的景气分析与预警系统网络，并已经进入实际运用。其中大多数省市已定 期为相关决策部门提供经济景气研究分析报告，同时金融、化工、机械、冶金等 4 桂林理工大学硕士学位论文饭店业经济预警系统研究 各个行业也相继展开了这项研究工作，并取得了良好的成效1 4 l 。 1 5 3 国内旅游产业预警研究现状 学者对我国旅游业预警的研究起步晚、总量少，对饭店业经济预警的研究则 更少。以“旅游”、“预警 为检索词，于2 0 l o 年3 月通过删总库平台检索， 共计1 3 4 篇文章。检索结果显示，2 0 0 0 年才有学者在我国公开发表从事旅游预 警研究的学术论文。2 0 0 0 年至2 0 0 4 年为我国旅游预警学术研究初期，陆续有学 者进入旅游预警领域。2 0 0 5 年起相关研究才明显增多。以“饭店 、“预警与 “饭店、“景气”为检索词，于2 0 l o 年3 月通过c n 总库平台检索，共计1 5 篇文章。检索结果显示，2 0 0 3 年才有学者在我国公开发表从事饭店预警研究的 学术论文。学者关于我国旅游业预警的研究主要集中在以下几个方面： 1 节庆活动、景区旅游危机预警。付岩2 0 0 5 年在其硕士论文中以旅游节庆 活动举办过程和危机的生命周期两个方面为系统的预警范围，从横向( 预警的内 容) 、纵向( 信息在系统中的流程) 两个角度构建了旅游节庆活动预警系统。1 1 5 】贺 德红2 0 0 6 年在其硕士论文中根据一定的时间序列关系将旅游景区危机监视系统、 旅游景区危机测试系统、旅游景区危机预报系统和旅游景区危机预控系统四要素 有机组合构建了旅游景区危机预警管理系统。1 1 6 l 2 旅游目的地旅游容量预警。霍松涛2 0 0 6 年在其硕士论文中从旅游生态学 视角来解析探讨旅游系统，对旅游目的地旅游( 容量) 预警系统进行了研究。主 要从旅游目的地生态环境容量，时间、空间容量，旅游设施容量，旅游者和社区 居民的心理感应容量四个方面展开对旅游目的地的旅游容量预警系统进行了研 究，构建了旅游目的地旅游( 容量) 预警系统。【l7 】杨秀平，翁钢民2 0 0 7 年通 过建立旅游环境承载力综合评价指标体系，以秦皇岛景区为例进行了分析，提出 了旅游环境承载力预警研究的模糊综合评判模型。【l 捌 3 旅游安全预警。任学慧，王月针2 0 0 5 年对滨海城市旅游的特点，以4 s 技术与t i s 集成构建了滨海城市旅游安全预警与事故应急救援系统。【1 9 】杨俭波， 黄耀丽，李凡等2 0 0 7 年以旅游地灾害频度、出游设施安全度和旅游地区域安全 度为旅游安全预警影响因素构建了旅游安全预警模型，并在此基础上进行了旅游 安全预警应用的实验设计【2 0 】李飞，刘松林，赵夫来基于b s 和c s 相混合的模式， 采用j s p 、j a v a 以及m a p 组件技术，以o r a c i e 、o r a c i es p a t i a i 实现空间和属性 数据管理，用m a p x t r e m e 实现地图服务，构建了一种基于w e b g i s 的旅游景区监 控预警系统。【2 1 1 4 旅游地可持续发展预警。杨永丰，罗仕伟，胡传东等2 0 0 7 年以拐点理论、 桂林理工大学硕士学位论文饭店业经济预警系统研究 旅游地生命周期理论为基础，将影响旅游地生命周期的因素加以数学模型，构建 了旅游地生命周期预警系统，以对旅游地的可持续发展进行预警。m l 学者对我国饭店业预警的研究主要有： 1 饭店财务风险预警研究。史灵歌2 0 0 3 年从财务风险管理角度出发，从理 论方面探讨了饭店财务风险及管理对策。】刘锦凤2 0 0 8 、2 0 0 9 年分别撰文分析 了旅游饭店上市公司的财务预警理论，从饭店财务内外部信息两个角度阐述了饭 店财务预警的方法。队2 s l 张鹏飞2 0 0 8 、2 0 0 9 年也撰文分析了旅游饭店上市公 司的财务预警理论。【2 e 2 7 】 2 饭店经营预警研究。王丽萍2 0 0 8 年在对饭店经营预警的基本理论进行初 步分析的基础上，建立了饭店经营的预警指标体系，采用层次分析法和模糊集合 论确定了饭店经营预警指标体系的权重，并进行了综合评价，并以秦皇岛某四星 级饭店为例进行了应用研究。【2 羽 3 饭店人才流失预警研究。刘丽君2 0 0 8 年撰文分析了饭店人才流失的原因， 阐述了饭店简历人才流失预警机制的重要性。【2 9 】 4 饭店业景气指数研究。戴斌、张国胜、沈峰等2 0 0 8 年按照现代经济周期 理论在深入分析影响饭店业景气因素的基础上构建了中国饭店业景气的指标体 系，运用主成分分析法编制了饭店业的综合景气指数，并对我国近2 0 年饭店 行业景气指数作了实证分析。删阎霞2 0 0 8 年在其硕士论文中构建了饭店业景 气模型，计算了中国饭店业的景气指数，分析了其景气程度，并做出了中期预测。1 3 1 】 纵观国内饭店预警相关研究，主要从微观层面对饭店财务、经营、人才流失 等方面予以论述，从宏观层面对饭店业经济进行的预警研究还处于景气分析阶段。 1 6 技术路线 本文在已有研究的基础上，系统阐述了经济预警理论、神经网络算法，介绍 了经济预警主要方法，概述了经济预测评价的主要方法，然后根据经济预警“明 确警情，寻找警源，分析警兆，划分警限，提示警度”的逻辑顺序，结合饭店 业实际，运用重要经济指标周期法确定警情指标，通过时差相关分析法分析提取 先行指标，运用“3 s i g e m a 方法确定警限，最后构建了基于改进b p 算法的饭 店业经济预警系统，并对饭店业经济预警系统予以实证研究。如图1 1 ( 见下页) 所示： 6 桂林理工大学硕士学位论文 饭店业经济预警系统研究 理 沦 研 究 阶 段 实 证 研 究 阶 段 l 相关文献资料收囊 l 经济预警理论 上、竺三 i 资料的整理、分析、研究i 上 l 经济预警研究综述 1 7 本章小结 图卜l 技术路线图 本章介绍了经济预警理论发展历程、发展现状，指出本文研究背景、研究意 义，指出由于经济变量间的复杂关系和神经网络技术的良好性能，人工神经网络 应用于经济预警的研究已经成为一个很有价值的研究课题，本章最后介绍了本文 所研究工作的技术路线 7 桂林理工大学硕士学位论文饭店业经济预警系统研究 2 1 经济预警含义 第2 章经济预警理论研究 经济预警即经济预警主体对社会经济领域的经济波动周期和成因、市场行为 和经济趋势以及配置资源和机制运行方式的变更进行先期报警活动的总体。现从 以下四个方面对经济预警进行引述： 1 经济运行情况可以被人们认识和利用。经济运行情况的发展变化受到诸 多因素的影响，这些因素具有内在的联系，并且对经济运行情况发展变化产生的 影响将在较长时期内继续发生作用，这就使得经济运行情况的发生和发展具备了 客观规律性，可以通过实践、认识和再实践、再认识的过程掌握这种规律，从而 利用掌握的规律在一定程度上把握经济运行状况。 2 经济预警基于一定的经济运行假设基础之上。经济预警模型的构建基于 假设现行经济制度、政治制度、经济环境没有大范围、大幅度变动之上，并假设 没有巨大自然灾害等对经济生活影响较大事件的突发性因素发生。之所以经济预 警要建立在一定的经济运行假设基础之上，是因为一般情况下经济制度、政治制 度的变化、经济环境的较大范围、较大幅度变动会带来经济运行的非连续波动； 巨大自然灾害等的发生会给当时、当地经济带来不可回转的打击。在经济预警基 本假设发生变化时，要及时对经济预警警源、警情指标、预警方法予以重新评价， 加以修正。【3 2 】 3 经济预警的准确程度具有相对性和局限性。经济运行情况的发展变化， 除受人们已经认识的、可掌握的因素影响外，还受人们尚未认识到、无法掌握的 因素影响。因此，经济预警不可避免有偏差的出现，加之有时掌握的统计资料和 经济信息不足或不够准确、选用的预警方法不适当，也会造成经济预警的失效。 由于经济运行情况发展变化既具有偶然性又有必然性，偶然性影响的变化是随机 波动的，偶然性背后的必然性决定了事物的发展进程。所以，在保证调查统计资 料和经济信息的准确和完整的前提下，不断的研究和改进预警的方法，就可以最 大限度地提高经济预警的准确性和科学性。 4 经济预警的结果与实际的经济运行相偏离不一定等同于预警失败。经济 预警的目的在于通过制定合适的经济决策指导经济生产活动。即通过分析经济运 行未来走势，政府部门或者个人实体对经济活动进行必要的调整和干预，采取相 应的经济措施，使经济活动向趋利避害的方向发展，这必然会导致预警结果与实 际经济运行不一致的情况。但对于这种情况而言，经济预警的结果与实际经济运 桂林理工大学硕士学位论文饭店业经济预警系统研究 行相偏离反而表明经济预警产生了效用，这是一种有益于经济生活的不一致。 2 2 指标体系设计 构建宏观经济预警指标体系设计时，一般采用：确定基准指标，确定指标体 系，确定预警界限与警度的顺序。 2 2 1 确定基准循环 基准循环，是指反映某一产业经济运行的波动轨迹。确定基准循环的主要方 法有：重要经济指标( g n p 、g d p 、工业总产值等) 周期法、一致指标合成法、 重要指标扩散指数法、经济循环年表法、专家赋值综合法。 2 2 2 确定指标时序 一个行业的经济指标按时间关系可分为：分为先行、同步和滞后3 种情况。 先行指标是指在行业波动达到高峰或低谷前，超前出现峰或谷的指标；同步 指标是指该指标的波动与当前行业景气变动大体一致，用来判断当前行业所处 的周期位置；滞后指标是指那些转折点( 峰或谷) 滞后于行业波动的指标，用 于分析上一轮行业经济波动是否确已结束及对其他经济领域的影响效应。先行指 标、同步指标、滞后指标之间的关系如图2 1 所示： 图2 1 经济指标时序关系图 9 桂林理工大学硕上学位论文饭店业经济预警系统研究 先行、同步、滞后指标的分类方法有：时差相关分析法、k l 信息量法、 马场法、等。现简单介绍时差相关分析法、k l 信息量法、马场法。【3 6 】 1 时差相关系数法：时差相关系数法是现在普遍采取的选取先行指标的方 法。设y = y 1 ，y 2 ，y 。 为基准指标，x = 1 ，x 2 ，x n ) 为被选指标，r 为时差 相关系数，则 n = f 些些丝坠，l - o ，1 ，2 ，l ( 2 1 ) 、 l ( x t l 一鼢2 各l ( y t 一刃2 式中l 表示超前、滞后期，l 取负数时表示超前被选择指标x 相对于基准指 标y 超前，取正数时表示滞后，l 被称为时差或延迟数。l 是最大延迟数，n 是 数据取齐后的数据个数。在选择预警指标时，一般计算若干个不同延迟数的时差 相关系数，然后进行比较，其中最大的时差相关系数 r i = m a x l o 时，其作用是降低有 效信号强度；当钆 0 时，其作用为提高有效信号强度。激励函数y k = 妒七( 妒) 与 阈值民的作用数学表达式为h = 妒七( 一0 k ) 。 人工神经元典型模型如图3 1 所示： 2 l 桂林理工大学硕士学位论文饭店业经济预警系统研究 一吼 图3 1a n n 神经元模型 图中，乃泸1 ，2 ，n ) 为神经元f 的输入信号，为连接权值，芝历表示 输入信号线性组合走通过激励函数0 f 表示神经元的输出，吼表示神经元的阈 值。 根据数据流向以及网络的拓扑结构，a n n 网络结构可分为：前馈网络、反 馈网络、随机网络以及竞争网纠则。 1 前馈网络。前馈网络的主要特点是结点按分层组织，输入信号( 向量) 先输入 第一层，然后第一层结点得输出信号又传向第二层，在这种分层得结构中，信息 从低层向高层单向流动，因此被称为前馈网络。前馈网络包括两种基本形式：感 知机和多层前馈网络。感知机由一个输入层和一个输出层构成，只能解决线性可 分的分类问题。多层前馈网络由一个输入层、隐含层、一个输出层构成，可以用 来解决非线性问题。反向传播( b a c kp r o p a g a t i o n ，b p ) 网络就属于多层前馈网络， 是目前人工神经网络中应用最成熟、最广泛的。 图3 2 单层前馈网络图3 3 多层前馈网络 2 反馈网络。反馈网络是将输出数据经过步时移再接人到输入层，其网 络中至少含有一个反馈回路的神经网络系统。反馈网络可分为两种基本类型：无 桂林理工大学硕士学位论文饭店业经济预警系统研究 自反馈网络和有自反馈网络。h o p f i e l d 网络是比较典型的反馈网络。 3 随机网络。随机神经网络是把随机机制引入神经网络，认为神经元的活 跃或抑制具有随机性，其活跃或抑制的概率取决于神经元的输入。b o l t z a m n n 是 典型的随机神经网络。 4 竞争网络。竞争网络输出神经元互相竞争，竞争后胜出的信息表示输入 数据属于哪种原型模式。h a m m i n g 网络是最简单的竞争网络，h a m m i n g 网络的 目标是判定哪个标准向量最接近输入向量，判定结果由递归层的输出表示。每个 标准模式均对应递归层中的一个神经元，当递归层收敛后，递归层中只有一个神 经元的输出值为非。值，该神经元指明哪一个标准模式与输入向量最为接近。 a 1 州自身所具有的一些特性，使其在经济预警应用方面有优于其它预警方 法的特点【5 l 】： 1 非线性：a n n 是由大量并行处理元构成的系统，网络的输入输出关系都 是非线性的，因此，人工神经网络是大规模的非线性系统，提供了系统门组织和 协同的潜力； 2 自学习性：a n n 可通过对过去历史数据的学习，训练出一个具有归纳全 部数据的特定神经网络。自学习功能对于经济预测、预警有特别重要的意义，a n n 可自己学习历史数据间蕴含的变量关系，自行找出最优关系，尤其适用于多变量 间函数关系的处理。 3 并行性：a n n 具有高度的并行结构和并行实现能力，具有高速寻找优化 解的能力，能够发挥计算机的高速运算能力，可能很快找到优化解。 4 鲁棒性：由于a n n 处理单元众多，且网络层可以自行调节，所有定量或 定性的信息都等势分布贮存于网络内的各神经元，这使得个别处理单元出现的错 误对整个网络的影响十分微小，实际处理中可以忽略不计，因此a n n 具有很强 的鲁棒性和容错性。 5 高速性：a n n 的并行处理结构以及多层次的网络层，使其具有高速寻找 优化解的能力。寻找一个复杂问题的优化解，往往需要很大的计算量，a n n 可 发挥计算机的高速运算能力，可能很快找到优化解。 3 2b p 神经网络 b p ( b a c kp r o p a g a t i o n ) 是神经网络学习算法的种，b p 神经网络全称为基于 误差反向传播算法的人工神经网络，由数据的正向传播和误差的反向传播两个过 程组成。输入层各神经元负责接收来自外界的输入数据，并传递给中间层各神经 元( 中间层是内部数据处理层，负责数据变换) ，根据数据变化能力的需求，中 桂林理工大学硕士学位论文饭店业经济预警系统研究 间层可以设计为单隐层或者多隐层结构；最后一个隐层传递到输出层各神经元的 数据，经进一步处理后，完成一次学习的正向传播处理过程，由输出层向外界输 出数据处理结果。当实际输出与期望输出不符时，进入误差的反向传播阶段，误 差通过输出层，按误差梯度下降的方式修正各层权值，向隐层、输入层逐层反传。 【5 2 】数据正向传播和误差反向传播过程，是各层权值不断调整的过程，也是神经 网络学习训练的过程，此过程一直持续到网络输出误差减少至可以接受的程度， 或者达到预先设定的学习次数为结束。 b p 网络是目前应用最为广泛的神经网络之一，简单的可以看作是一种从输 入到输出的高度非线性映射，即： 厂：r n 一只m ，厂伍) = y ( 3 1 ) 对于给定的样本数据集合，输入劫和输出肋，严1 ，2 ，p ，存在 某一映射，使得厂( 却) = y p 。根据k 0 h o g o r 0 v 定理1 可得出，b p 网络能够在 任意误差内逼近任意连续函数。 3 2 1b p 神经元模型 如图3 - 4 所示，一个基本的b p 神经元具有r 个输入， 适当的权值w 与下一层相连接。网络输出表示为【5 3 】： a = f ( w 车p ，b ) 每个输入都通过一个 b p 网络中隐层神经元的激励函数一般为l o 乎s i g m o i d 型函数l o g s i g ， 为t a n - s i 舯o i d 型函数t a l l s i g ，特定情况下，也可为纯线性函数p u r e l i n 。 ( 3 2 ) 也可以 b p 网络最后一层如果是s i 舯o i d 型神经元，那么整个网络的输出就限制在 一个较小的范围内；如果是p u r e l i n 型线性神经元，那么整个网络的输出可以取 任意值。 1k o i m o 的m v 定理：给定任一连续函数 扩旷，仅夕= y ，u ，是，维单位立方体，可以精确地由 一个三层前馈神经网络实现，此神经网络的第一层处有n 个处理单元，中间层有2 n + 1 个处理单元，输出层 有m 个处理单元。 2 4 11j、- a = “w 幸p + b ) 3 2 2b p 网络结构 图3 4b p 神经元 b p 网络通常有一个或多个隐藏，隐层中的神经元均为s i 肿o i d 型变换函数， 输出层的神经元可采用纯线性变换函数，典型的b p 网络的结构如图3 5 所示： 输入对数s 型神经元层 ，_ 、，_ 一 r l war - d v l m 攀 s x l 厂 一by s x ls 、- j 、一 a = l o g s i g ( w p + b ) 其中r ：输入数据个数s ：神经元数 图3 5b p 神经网络结构 桂林理工大学硕士学位论文 饭店业经济预警系统研究 3 2 3b p 神经网络学习规则 b p 算法是一种监督式的学习算法，由数据信息的传递与误差的反向传播两 部分组成。如果有一组训练样本，包括输入p 妒，尸2 ，嗣，目标输出t ( 乃， 乃哟，则b p 神经网络的学习过程的目的即为使b p 网络的实际输出a ( a l ， a 2 ，a r ) 与目标输出t 的误差平方和达到最小，即尽可能使得a 与t 相一 致。 b p 算法神经网络学习规则可简单描述为【蚓： 1 权值和阈值初始化。随机赋予权值和阈值初始值，计数器置零( t = o ) ； 2 赋予导师值：样本输入p 和目标输出t ； 3 网络前向传播。对于一个输入层节点数为n ，隐含层节点数为 m 和输出层节点数为k 的三层b p 网络而言，输入隐层的隐层节点输入为： z j _ 厂( 坠ow ； p ) j = 1 ，2 ，m ( 3 - 3 ) 隐层输出层节点输出为： a = 厂( 墨。啦z j ) k = 1 ，2 ，n ( 3 - 4 ) 其中： w d l 、w j k 2 是输入隐层、隐层输出层权值； 、1 = 1