本發(fā)明涉及城鄉(xiāng)發(fā)展指標(biāo)預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可體現(xiàn)突發(fā)要素對城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)影響的分段式預(yù)測方法。

背景技術(shù)：

社會預(yù)測是預(yù)測的一種高級階段，是指預(yù)測主體在一定理論的支撐下，根據(jù)對已有的發(fā)展規(guī)律來預(yù)測對未來社會可能發(fā)生的社會現(xiàn)象、事件和過程。對于城鄉(xiāng)及社會發(fā)展準(zhǔn)確的預(yù)測有利于防范社會中的風(fēng)險事件的產(chǎn)生，有利于推動城鄉(xiāng)社會各個部分健康、有序的發(fā)展，為社會決策的制定提供依據(jù)，具有十分重要的作用。當(dāng)前在城鄉(xiāng)社會發(fā)展中的預(yù)測方法主要有灰色模型預(yù)測方法、回歸預(yù)測方法、時間序列預(yù)測法、Logistic曲線模型預(yù)測方法、馬爾薩斯模型預(yù)測法，上述方法在預(yù)測過程中均未將突發(fā)事件的因素單獨作為影響要素列出，從而導(dǎo)致其預(yù)測的結(jié)果不夠精確，與城鄉(xiāng)社會發(fā)展中的復(fù)雜多變的特點相悖，影響了決策者對未來城鄉(xiāng)社會發(fā)展所做出策略的準(zhǔn)確性。因此探討一種基于突發(fā)要素觸發(fā)、影響機(jī)制的分段式指標(biāo)預(yù)測是一種新方法的嘗試，對于開展城鄉(xiāng)社會發(fā)展預(yù)測分析的研究具有十分重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種可體現(xiàn)突發(fā)要素對城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)影響的分段式預(yù)測方法，它的具體步驟為：

步驟1：收集擬預(yù)測城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)多年的年增長率；

步驟2：列出影響擬預(yù)測指標(biāo)的突發(fā)要素，并在已收集資料內(nèi)找出受突發(fā)要素影響的年份，剔除這些年份的指標(biāo)年增長率；

步驟3：計算篩分后的擬預(yù)測指標(biāo)平均年增長率λ_平均；

步驟4：將統(tǒng)計的年增長率范圍均為5份，并計算年增長率出現(xiàn)在范圍內(nèi)的次數(shù)n，計算得到每段年增長率范圍的分布密度；

步驟5：以過去的年增長率范圍為橫坐標(biāo)，以該增長率范圍的分布密度為縱坐標(biāo)繪制年增長率分布曲線；

步驟6：不斷修正隨機(jī)變量均值和形狀參數(shù)，直至正態(tài)分布曲線與步驟5中的年增長率分布曲線基本重合；

步驟7：預(yù)測時，首先按年每年自動生成0-1隨機(jī)數(shù)α，計算正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)μ，而后代入公式得到擬預(yù)測指標(biāo)今后年增長率λ；

步驟8：在當(dāng)前指標(biāo)值A(chǔ)₀基礎(chǔ)上，通過分段式方法計算擬預(yù)測指標(biāo)今后每年的指標(biāo)值，最終得到該指標(biāo)本底未來發(fā)展趨勢；

步驟9：考慮突發(fā)要素政府調(diào)控F₁在預(yù)測期內(nèi)是否可能發(fā)生，發(fā)生則觸發(fā)該突發(fā)要素F₁＝1，否則F₁＝0；

步驟10：若F₁＝0則在步驟8所得的本底未來發(fā)展趨勢基礎(chǔ)上直接計算該預(yù)測指標(biāo)未來的指標(biāo)值；若F₁＝1則輸入政府調(diào)控今后的可能發(fā)生時間T_F1，并根據(jù)以往類似案例確定其發(fā)生后對預(yù)測指標(biāo)發(fā)展趨勢的影響幅度β_li和影響持續(xù)時間L_F1，計算第T_F1～T_F1+L_F1年間考慮突發(fā)要素F₁后的預(yù)測指標(biāo)未來指標(biāo)值；

步驟11：重復(fù)步驟9、步驟10，分別依次計入突發(fā)要素自然災(zāi)害F₂、人為災(zāi)害F₃、公共衛(wèi)生事件F₄、社會安全事件F₅的影響，最終得到擬預(yù)測指標(biāo)今后多年的未來指標(biāo)值；

步驟12：根據(jù)計算所得擬預(yù)測指標(biāo)今后多年的未來指標(biāo)值，分析擬預(yù)測指標(biāo)未來的發(fā)展趨勢。

采用上述方法后，本發(fā)明有益效果為：本發(fā)明所述的一種可體現(xiàn)突發(fā)要素對城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)影響的分段式預(yù)測方法，它具有以下兩大優(yōu)勢：①在突發(fā)要素的合理、可靠預(yù)計下，可精確體現(xiàn)突發(fā)要素預(yù)測指標(biāo)未來趨勢的影響；②通過選擇是否觸發(fā)突發(fā)要素以及輸入不同的可能發(fā)生時間，可分別得到預(yù)測指標(biāo)的不同未來發(fā)展趨勢，從而探究共同規(guī)律，分析未來趨勢的多變性。因此預(yù)測結(jié)果既能提供更為合理的擬預(yù)測指標(biāo)值用于城鄉(xiāng)規(guī)劃；又能反應(yīng)突發(fā)要素發(fā)生與否以及發(fā)生時間對預(yù)測指標(biāo)未來指標(biāo)值的不同影響，用于科研分析。

附圖說明

此處所說明的附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中：

圖1是本發(fā)明的流程圖；

圖2是隨機(jī)變量均值μ₀＝100時，不同m取值的正態(tài)分布曲線示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，其中的示意性實施例以及說明僅用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1所示，本具體實施方式所述的一種可體現(xiàn)突發(fā)要素對城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)影響的分段式預(yù)測方法，它的具體步驟為：

步驟1：收集擬預(yù)測城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)多年的年增長率；

步驟2：列出影響擬預(yù)測指標(biāo)的突發(fā)要素，并在已收集資料內(nèi)找出受突發(fā)要素影響的年份，剔除這些年份的指標(biāo)年增長率；

步驟3：計算篩分后的擬預(yù)測指標(biāo)平均年增長率λ_平均；

步驟4：將統(tǒng)計的年增長率范圍均為5份，并計算年增長率出現(xiàn)在范圍內(nèi)的次數(shù)n，計算得到每段年增長率范圍的分布密度；

步驟5：以過去的年增長率范圍為橫坐標(biāo)，以該增長率范圍的分布密度為縱坐標(biāo)繪制年增長率分布曲線；

步驟6：不斷修正隨機(jī)變量均值和形狀參數(shù)，直至正態(tài)分布曲線與步驟5中的年增長率分布曲線基本重合；

步驟7：預(yù)測時，首先按年每年自動生成0-1隨機(jī)數(shù)α，計算正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)μ，而后代入公式得到擬預(yù)測指標(biāo)今后年增長率λ；

步驟8：在當(dāng)前指標(biāo)值A(chǔ)₀基礎(chǔ)上，通過分段式方法計算擬預(yù)測指標(biāo)今后每年的指標(biāo)值，最終得到該指標(biāo)本底未來發(fā)展趨勢；

步驟9：考慮突發(fā)要素政府調(diào)控F₁在預(yù)測期內(nèi)是否可能發(fā)生，發(fā)生則觸發(fā)該突發(fā)要素F₁＝1，否則F₁＝0；

步驟10：若F₁＝0則在步驟8所得的本底未來發(fā)展趨勢基礎(chǔ)上直接計算該預(yù)測指標(biāo)未來的指標(biāo)值；若F₁＝1則輸入政府調(diào)控今后的可能發(fā)生時間T_F1，并根據(jù)以往類似案例確定其發(fā)生后對預(yù)測指標(biāo)發(fā)展趨勢的影響幅度β_li和影響持續(xù)時間L_F1，計算第T_F1～T_F1+L_F1年間考慮突發(fā)要素F₁后的預(yù)測指標(biāo)未來指標(biāo)值；

步驟11：重復(fù)步驟9、步驟10，分別依次計入突發(fā)要素自然災(zāi)害F₂、人為災(zāi)害F₃、公共衛(wèi)生事件F₄、社會安全事件F₅的影響，最終得到擬預(yù)測指標(biāo)今后多年的未來指標(biāo)值；

步驟12：根據(jù)計算所得擬預(yù)測指標(biāo)今后多年的未來指標(biāo)值，分析擬預(yù)測指標(biāo)未來的發(fā)展趨勢。

以下針對本發(fā)明方法做進(jìn)一步說明，具體內(nèi)容如下：

一、城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)的預(yù)測要素分類

城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)的預(yù)測要素可根據(jù)其發(fā)生頻率和規(guī)律性分為常規(guī)要素及突發(fā)要素兩類：常規(guī)要素指對所預(yù)測指標(biāo)的未來發(fā)展趨勢產(chǎn)生必然影響的一系列要素，以上要素對所預(yù)測指標(biāo)的影響是持續(xù)的、規(guī)律性的，可通過自回歸法、指數(shù)函數(shù)法或幕函數(shù)法等簡單回歸預(yù)測方法建立僅開裂常規(guī)要素時，預(yù)測指標(biāo)的發(fā)展預(yù)測公式。

突發(fā)要素指發(fā)生概率較小且不固定，但一旦發(fā)生將對所預(yù)測指標(biāo)的發(fā)展趨勢產(chǎn)生重大影響的一系列要素(如政府調(diào)控、自然災(zāi)害、人為災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件、社會安全事件等)。以上要素對預(yù)測指標(biāo)的影響是暫時性(影響出現(xiàn)時間、影響幅度、影響持續(xù)時間都是非固定的)。在突發(fā)要素未觸發(fā)時，不需要考慮其對預(yù)測指標(biāo)未來發(fā)展趨勢的影響，但一旦觸發(fā)則應(yīng)計入該突發(fā)要素，否則將導(dǎo)致指標(biāo)預(yù)測的不合理性、不真實性。

二、基于常規(guī)要素的分段式指標(biāo)預(yù)測方法

常規(guī)要素對預(yù)測指標(biāo)發(fā)展趨勢的影響是穩(wěn)定的、持續(xù)的，僅考慮常規(guī)要素時，預(yù)測指標(biāo)的年增長率符合正態(tài)分布。正態(tài)分布是應(yīng)用最廣泛的連續(xù)概率分布，生產(chǎn)與科學(xué)實驗中很多隨機(jī)變量的概率分布都可以近似的用正態(tài)分布來描述，其特征是“鐘”形曲線。因此，正態(tài)分布是一個在數(shù)學(xué)、物理及工程等領(lǐng)域都非常重要的概率分布，在統(tǒng)計學(xué)的許多方面有著重大的影響力。

僅考慮常規(guī)要素時，符合正態(tài)分布的預(yù)測指標(biāo)年增長率分布情況可采用式(1)和(2)所示的weibull分布來表示。

λ_未＝λ_平均×μ/μ₀ (1)

μ＝μ₀×(-1×log(1-α))^1/m (2)

式中，λ_未為預(yù)測指標(biāo)的未來年增長率；λ_平均為多年統(tǒng)計得到的當(dāng)前年增長率平均值；μ為正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)；μ₀為隨機(jī)變量均值；α為0～1隨機(jī)數(shù)；m為形狀參數(shù)，顧名思義m取值的不同將直接影響所產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)分布形態(tài)。圖2為μ₀＝100時，不同m取值的正態(tài)分布曲線示意圖。

按公式(1)(2)計算所得的預(yù)測指標(biāo)年增長率分布密度如式(3)所示。

式中，f(μ)為年增長率分布密度。

本發(fā)明基于多數(shù)城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)年增長率符合正態(tài)分布的共識，在概率論指導(dǎo)下預(yù)測指標(biāo)本底發(fā)展趨勢，具體步驟如下：

步驟1：收集擬預(yù)測城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)近多年年增長率。為確保預(yù)測精確度，資料收集應(yīng)盡可能詳盡，時間跨度至少20年；

步驟2：列出影響擬預(yù)測指標(biāo)的突發(fā)要素，并在已收集資料內(nèi)找出受突發(fā)要素影響的年份，在建立增長率本底趨勢預(yù)測公式時剔除這些年份的增量率；

步驟3：計算剔除了不考慮年份后的擬預(yù)測指標(biāo)平均年增長率λ_平均；

步驟4：將統(tǒng)計的年增長率范圍均為5份(l₁～l₅)，并計算年增長率出現(xiàn)在l_i(i＝1～5)范圍內(nèi)的次數(shù)n_i，用得到每段年增長率范圍的分布密度(當(dāng)數(shù)據(jù)量多于50年時，也可細(xì)分為10份)；

步驟5：以過去的年增長率范圍為橫坐標(biāo)，以該增長率范圍的分布密度為縱坐標(biāo)繪制年增長率分布曲線；

步驟6：不斷修正公式(2)和(3)中的μ₀和m，直至公式(3)對應(yīng)的正態(tài)分布曲線與步驟5中的年增長率分布曲線基本重合；

步驟7：指標(biāo)預(yù)測時，每年自動生成0～1隨機(jī)數(shù)α，按公式(2)計算正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)μ₁、μ₂……，而后代入公式(1)得到擬預(yù)測指標(biāo)今后第一年年增長率λ_未1、第二年年增長率λ_未2……；

步驟8：在當(dāng)前指標(biāo)值A(chǔ)₀基礎(chǔ)上，通過式(4)所示的分段式方法計算擬預(yù)測指標(biāo)今后的指標(biāo)值，最終得到該指標(biāo)本底未來發(fā)展趨勢。

A_i＝A_i-1×(1+λ_未i) (4)

式中，A_i為今后第i年預(yù)測指標(biāo)的未來指標(biāo)值。

三、突發(fā)要素觸發(fā)、影響機(jī)制

將突發(fā)要素F_j(j＝1～5)分為政府調(diào)控F₁、自然災(zāi)害F₂、人為災(zāi)害F₃、公共衛(wèi)生事件F₄、社會安全事件5五小類。

突發(fā)要素F_j定義兩種狀態(tài)：觸發(fā)(F_j＝1)和未觸發(fā)(F_j＝0)，未觸發(fā)狀態(tài)是突發(fā)要素F_j的默認(rèn)狀態(tài)。若在城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)的預(yù)測期內(nèi)突發(fā)要素F_j不可能發(fā)生，則F_j始終等于0，不再對該指標(biāo)的本底未來發(fā)展趨勢進(jìn)行修正。但若預(yù)測期內(nèi)突發(fā)要素F_j可能發(fā)生，則從F_j預(yù)計發(fā)生那年開始，計入F_j對指標(biāo)本底未來發(fā)展趨勢的影響(如式(5)所示)，具體影響幅度和影響持續(xù)時間參考以往類似案例。

突發(fā)要素發(fā)生前：A_i＝A_i-1×(1+λ_未i)

突發(fā)要素發(fā)生后～突發(fā)要素影響結(jié)束：

A_i＝A_i-1×(1+λ_未i)×(1+β_ji) (5)

突發(fā)要素影響結(jié)束后：A_i＝A_i-1×(1+λ_未i)

式中，β_ji為突發(fā)要素F_j在發(fā)生后對預(yù)測指標(biāo)今后第i年未來指標(biāo)值的影響幅度。

本發(fā)明所述的一種可體現(xiàn)突發(fā)要素對城鄉(xiāng)及社會發(fā)展指標(biāo)影響的分段式預(yù)測方法，它具有以下兩大優(yōu)勢：①在突發(fā)要素的合理、可靠預(yù)計下，可精確體現(xiàn)突發(fā)要素預(yù)測指標(biāo)未來趨勢的影響；②通過選擇是否觸發(fā)突發(fā)要素以及輸入不同的可能發(fā)生時間，可分別得到預(yù)測指標(biāo)的不同未來發(fā)展趨勢，從而探究共同規(guī)律，分析未來趨勢的多變性。因此預(yù)測結(jié)果既能提供更為合理的擬預(yù)測指標(biāo)值用于城鄉(xiāng)規(guī)劃；又能反應(yīng)突發(fā)要素發(fā)生與否以及發(fā)生時間對預(yù)測指標(biāo)未來指標(biāo)值的不同影響，用于科研分析。

以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施方式，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。