ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHẠM TRUNG THÀNH MÔ HÌNH HÀM CHUYỂN VÀ ỨNG DỤNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH DỰ BÁO VỚI VIỆC SỬ DỤNG CHỈ SỐ DẪN BÁO LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2011 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHẠM TRUNG THÀNH MÔ HÌNH HÀM CHUYỂN VÀ ỨNG DỤNG XÂY DỰNG MÔ DỰ BÁO VỚI VIỆC SỬ DỤNG CHỈ SỐ DẪN BÁO Ngành : Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Mã số: 60 48 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học PGS. ĐỖ VĂN THÀNH HÀ NỘI – 2011 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn cao học - Chuyên ngành: Hệ thống thông tin MỤC LỤC Danh sách hình. 3 Danh sách bảng. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ CHUỖI THỜI GIAN VÀ CÁC MÔ HÌNH DỰ BÁO CHUỖI THỜI GIAN.
1 CHUỖI THỜI GIAN VÀ PHÂN TÍCH, DỰ BÁO CHUỖI THỜI GIAN .1 Chuỗi thời gian .2 Các đại lƣợng đặc trƣng của chuỗi thời gian .3 Toán tử trễ và toán tử sai phân .4 Chuỗi thời gian dừng .5 Phân tích, dự báo chuỗi thời gian .2 MÔ HÌNH DỰ BÁO CHUỖI THỜI GIAN ĐƠN BIẾN .1 Mô hình tích hợp trung bình trƣợt tự hồi quy ARMA(p,q).2 Mô hình làm trơn hàm mũ chuỗi thời gian .3 Mô hình phƣơng sai thay đổi điều kiện tự hồi quy.3 MÔ HÌNH DỰ BÁO CHUỖI THỜI GIAN ĐA BIẾN .1 Mô hình hàm chuyển .2 Mô hình tự hồi quy véc tơ VAR .3 Mô hình điều chỉnh sai số dạng véc tơ VARX.4 MÔ HÌNH DỰ BÁO CHUỖI THỜI GIAN PHI TUYẾN. 24 KẾT LUẬN CHƢƠNG. 25 Chƣơng 2 CÁC MÔ HÌNH HÀM CHUYỂN .1 CÁC MÔ HÌNH HÀM CHUYỂN TUYẾN TÍNH RỜI RẠC .1 Những mô hình hàm chuyển tuyến tính rời rạc.2 Mô hình hàm chuyển rời rạc đƣợc biểu diễn bằng sai phân .3 Những mô hình hàm chuyển rời rạc có nhiễu .2 XÁC ĐỊNH MÔ HÌNH: NHẬN DẠNG, ƢỚC LƢỢNG VÀ KIỂM TRA MÔ HÌNH HÀM CHUYỂN.1 Hàm tự tƣơng quan chéo .2 Xác định mô hình hàm chuyển .3 Hiệu chỉnh và kiểm tra mô hình hàm chuyển. 43 KẾT LUẬN CHƢƠNG.
45 Chƣơng 3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HÀM CHUYỂN TRONG DỰ BÁO CHỈ SỐ KINH TẾ VĨ MÔ VIỆT NAM BẰNG CHỈ SỐ DẪN BÁO .1 CHỈ SỐ DẪN BÁO .2 DỰ BÁO VỚI MÔ HÌNH HÀM CHUYỂN BẰNG CÁC CHỈ SỐ DẪN BÁO .1 Dự báo sai số bình phƣơng trung bình tối thiểu. 47 Tính toán dự báo Giờ, ta viết (3. 48 Học viên: Phạm Trung Thành 1 Lớp Hệ thống thông tin K16 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn cao học - Chuyên ngành: Hệ thống thông tin 3.3 DỰ BÁO CHỈ TIÊU KINH TẾ VĨ MÔ Ở VIỆT NAM BẰNG VIỆC ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HÀM CHUYỂN .1 Các chỉ tiêu kinh tế vĩ mô .2 Xây dựng và sử dụng mô hình hàm chuyển để dự báo cho chỉ tiêu kinh tế vĩ mô 50 KẾT LUẬN CHƢƠNG. 62 KẾT LUẬN ĐỀ TÀI .69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .70 Học viên: Phạm Trung Thành 2 Lớp Hệ thống thông tin K16 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn cao học - Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Danh sách hình Hình 1 Các dạng hàm chuyển với r <= 2, s <= 2, b = 3.
39 Hình 2: Biểu đồ hai chuỗi GDP và CNXD. 52 Hình 3: Biểu đồ và hàm tự tƣơng quan và tự tƣơng quan từng phần của xt. 53 Hình 4: Biểu đồ và hàm tự tƣơng quan và tự tƣơng quan từng phần của yt. 53 Hình 5: Biễu diễn chuỗi xt theo mô hình ARIMA.
54 Hình 6: Hàm ACF, PACF của phần dƣ có dạng nhiễu trắng của chuỗi xt. 54 Hình 7: Hàm tự tƣơng quan chéo r (k ) và giá trị ƣớc lƣợng các phản ứng xung vj. 55 Hình 8: Biểu đồ và hàm tự tƣơng quan và tự tƣơng quan từng phần của chuỗi PDU. 56 Hình 9: Xác định mô hình nhiễu.
57 Hình 10: Kiểm tra tƣơng quan phần dƣ của nhiễu. 57 Hình 11 Kết quả bởi phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu. 60 Học viên: Phạm Trung Thành 3 Lớp Hệ thống thông tin K16 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn cao học - Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Danh sách bảng Bảng 1: Bộ dữ liệu thử nghiệm của hai chuỗi GDP và Công nghiệp xây dựng. 52 Bảng 2 : Kết quả dự báo của mô hình hàm chuyển.
62 Bảng 3: Kết quả dự báo của mô hình ARIMA cho chuỗi Công nghiệp xây dựng Yt. 65 Bảng 4: Bộ dự liệu cho GDP, Bản lẻ tiêu dùng, nhập khẩu, xuất khẩu. 66 Dƣới đây là một số mô hình tìm đƣợc:. 67 Học viên: Phạm Trung Thành 4 Lớp Hệ thống thông tin K16 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn cao học - Chuyên ngành: Hệ thống thông tin GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Dự báo có vai trò quan trọng trong việc lập kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội.
Tuy nhiên, dự báo là công việc khó và ở nƣớc ta còn là công việc khá mới mẻ so với nhiều quốc gia phát triển, thậm chí so với ngay cả các nƣớc trong khu vực. Vì vậy đề tài là một nỗ lực nhằm hƣởng ứng và góp phần vào việc thúc đẩy và triển khai các hoạt động nghiên cứu và ứng dụng về dự báo. Có nhiều hƣớng tiếp cận cũng nhƣ phƣơng pháp xây dựng các mô hình dự báo khác nhau tùy thuộc vào chủ thể nghiên cứu, đối tƣợng nghiên cứu, yêu cầu của việc nghiên cứu…Trong khuôn khổ đề tài, đối tƣợng nghiên cứu là chuỗi thời gian thể hiện một giá trị định lƣợng nào đó ở những thời điểm khác nhau, theo trật tự thời gian về một sự vật, hiện tƣợng hoặc quá trình nhất định. Mục đích, yêu cầu và cũng là nhu cầu của việc dự báo là trên cơ sở các giá trị hiện tại và quá khứ của các chuỗi thời gian, ta có thể dự báo đƣợc giá trị tƣơng lai của một chuỗi nào đó với độ chính xác chấp nhận đƣợc.
Do đối tƣợng nghiên cứu là chuỗi thời gian, mà về mặt toán học là một quá trình ngẫu nhiên, nên việc xây dựng, kiểm định mô hình và tiến hành dự báo chủ yếu dựa trên nền tảng toán học xác xuất thống kê. Nói cách khác khi ta nghiên cứu về chuỗi thời gian, về các tính chất, thuộc tính, qui luật của nó để xây dựng nên các mô hình dự báo thì về cơ bản là ta làm việc với các giá trị, các đặc trƣng thống kê của chuỗi. Từ đó, có thể thấy ngay rằng việc xây dựng, kiểm định mô hình hay dự báo từ mô hình luôn gắn liền với sai số, với sự điều chỉnh không ngừng để có đƣợc một kết quả ngày càng hợp lý theo thời gian. Rõ ràng, ngay cả khi xác định đối tƣợng nghiên cứu là chuỗi thời gian, thì việc tiếp cận và xác định mô hình dự báo cũng vô cùng đa dạng.
Chúng ta có thể phân chia các mô hình dự báo chuỗi thời gian thành mô hình dự báo tuyến tính và phi tuyến, mô hình dự báo đơn biến và đa biến, hoặc theo tiêu chí thời hạn dự báo thì có mô hình dự báo ngắn hạn, trung hạn và dài hạn. Mỗi mô hình có các ƣu, nhƣợc điểm khác nhau và đƣợc áp dụng cho các đối tƣợng có đặc thù và các bài toán khác nhau. Do đó, không có mô hình nào là tuyệt đối vƣợt trội hoặc là chìa khóa vạn năng áp dụng cho mọi dạng chuỗi thời gian. Mô hình mà đề tài nghiên cứu là mô hình hàm chuyển, một mô hình dự báo đa biến và áp dụng chủ yếu cho việc dự báo ngắn hạn hoặc trung hạn.
Mô hình áp dụng tốt nhất cho các chuỗi, các quá trình có “tính dừng”. Tính đa biến cho Học viên: Phạm Trung Thành 5 Lớp Hệ thống thông tin K16 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn cao học - Chuyên ngành: Hệ thống thông tin phép mô hình có khả năng dự báo giá trị tƣơng lai của một chuỗi thông qua giá trị hiện tại và quá khứ của chính nó và của các chuỗi thời gian khác. Điều đó rất có giá trị bởi mô hình hàm chuyển biểu diễn đƣợc mối quan hệ tƣơng quan giữa các chuỗi thời gian khác nhau, và do đó cũng chính là mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tƣợng và quá trình khác nhau. Đây là ƣu điểm vƣợt trội của mô hình hàm chuyển so với các mô hình dự báo đơn biến - các mô hình chỉ thể hiện đƣợc sự tƣơng quan giữa các giá trị của cùng một chuỗi, tức mối quan hệ nội tại theo thời gian của cùng một đối tƣợng, mà không chỉ ra đƣợc sự phụ thuộc của các đối tƣợng khác nhau - một việc rất cần thiết trong phân tích tình hình kinh tế, xã hội.
Chính vì vậy, mô hình hàm chuyển hiện đang đƣợc coi là trung tâm của các ứng dụng dự báo về kinh tế, xã hội và cả tự nhiên. Về bố cục nội dung, luận văn bao gồm phần giới thiệu đề tài, ba chƣơng chính và phần kết luận đề tài, trong đó: Chƣơng 1: Trình bày một cách tổng quan về chuỗi thời gian và việc phân tích, dự báo cho chuỗi thời gian. Qua đó chúng ta có thể hình dung đƣợc một cách khái quát về chuỗi thời gian - đối tƣợng dữ liệu của dự báo, với các nội dung cơ bản nhất; đồng thời cũng hiểu sơ bộ về vai trò của công tác dự báo, một số loại dự báo, một số phƣơng pháp dự báo thƣờng đƣợc sử dụng trong lập kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội. Chƣơng 2: Là nội dung quan trọng, trình bày nền tảng lý thuyết về mô hình cũng nhƣ qui trình xây dựng mô hình hàm chuyển.
Cụ thể, trong chƣơng này luận văn sẽ trình bày chi tiết về khái niệm, các bƣớc trong quá trình xác định và kiểm tra mô hình hàm chuyển; và trong từng bƣớc sẽ chỉ ra các phƣơng pháp, các thủ tục đƣợc sử dụng để giải quyết các mục tiêu của bƣớc đó. Kết thúc Chƣơng 2 ta có thể nhận dạng và xây dựng đƣợc các mô hình hàm chuyển rời rạc cho các chuỗi thời gian và các mô hình này là cơ sở cho việc dự báo đƣợc trình bày trong Chƣơng 3. Chƣơng 3: Tập trung trình bày về việc dự báo sử dụng mô hình hàm chuyển đã đƣợc xây dựng theo qui trình và thủ tục ở Chƣơng 2. Đồng thời cũng trong chƣơng Ba luận văn sẽ trình bày việc xây dƣng một mô hình hàm chuyển thử nghiệm cho các chỉ tiêu kinh tế Việt Nam.