Учебное пособие Нижний Новгород 2010
 Скачать 1.29 Mb.
|
|
С.Ю. Литвинчук ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭКОНОМИКЕ. АНАЛИЗ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ С ПОМОЩЬЮ EXCEL Учебное пособие Нижний Новгород 2010 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» С.Ю. Литвинчук ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭКОНОМИКЕ. АНАЛИЗ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ С ПОМОЩЬЮ EXCEL Учебное пособие Нижний Новгород ННГАСУ 2010 ББК 65.050.2я73 УДК 681.5:330(075) Литвинчук С.Ю. Информационные технологии в экономике. Анализ и прогнозирование временных рядов с помощью Excel [Текст]: учебное пособие / С.Ю. Литвинчук; Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т. Н.Новгород:– ННГАСУ, 2010. – 78 c. Пособие предназначено для изучения дисциплины «Информационные технологии в экономике». Аспекты прогнозирования рассмотрены с позиций социально-экономического явления. Дана общая схема процесса прогнозирования. Описаны встроенные средства Excel, пригодные для быстрого построения прогнозов. Способы прогнозирования снабжены алгоритмическими описаниями. Реализация методов прогнозирования с помощью программы электронных таблиц Excel продемонстрирована на практических примерах. Пособие рекомендовано для студентов, обучающихся по направлению «Экономика». ББК 65.050.2я73 3 Содержание Введение....................................................................................................................... 4 1. Теоретические аспекты прогнозирования ............................................................ 6 1.1. Понятие прогнозирования....................................................................... 6 1.2. Подходы к прогнозированию................................................................ 11 1.3. Типология прогнозов ............................................................................. 13 1.4. Основные функции и принципы прогнозирования ............................ 18 1.5. Процедура прогнозирования................................................................. 21 1.6. Основные способы прогнозирования .................................................. 22 1.7. Объекты прогнозирования .................................................................... 23 2. Методы построения прогнозов ............................................................................ 26 2.1. Характерные черты методов прогнозирования .................................. 26 2.2. Классификация и области применения основных методов прогнозирования ................................................................................... 27 3. Практическое прогнозирование........................................................................... 31 3.1. Модели данных....................................................................................... 31 3.2. Модели временных рядов ..................................................................... 34 3.3. Алгоритм прогнозирования .................................................................. 37 4. Средства Excel для прогнозирования.................................................................. 39 4.1. Графические средства получения прогнозов ...................................... 40 4.2. Прогнозирование с помощью встроенных функций Excel................ 50 4.3. Быстрое вычисление прогнозных значений........................................ 51 4.4. Быстрое вычисление коэффициента детерминации и доверительных интервалов для прогнозных значений ................................................ 56 4.5. Построение доверительного интервала ............................................... 62 Заключение................................................................................................................. 67 Контрольные вопросы............................................................................................... 69 Задачи для самостоятельного решения................................................................... 71 Литература ................................................................................................................. 76 4 Введение Прогноз в жизни любого человека и общества в целом всегда имел, имеет и будет иметь огромное значение. Во все времена человек старался предвидеть события, которые могут произойти с ним в будущем. Человечество всегда стремилось подготовиться к возможным последствиям этих событий, определить, что и как делать для того, чтобы свести к минимуму проявления негативных последствий и максимально использовать положительные последствия для своего блага. Стремлением людей было и есть изменение будущего к лучшему. Прогнозирование во всем его многообразии изучает наука прогностика. Она возникла в наши дни, но свое начало берет в глубокой древности. Так, сам термин «прогностика» (от. греч. prognosis – предвидение) – древнегреческий. В древнем мире искусство предвидения базировалось не на научном подходе, а определялось в основном интуицией прорицателей, а чаще – на основе трактовки природных явлений, примет, догадок и на других подобных основаниях. Необходимость предвидеть будущее осознавалась во все времена. Но особенно сильно роль прогнозирования возросла в наши дни, при стремительных темпах развития общества, науки и техники, производства и производственных отношений. Сегодня прогнозов, основанных на интуиции, уже явно недостаточно. Теперь необходимо прогнозирование, основанное на объективных закономерностях, на использовании математического аппарата, проводимое на основе научных методов и моделей, на обработке первичных данных с помощью информационных технологий. Если еще лет десять назад прогнозированием занимались специально обученные специалисты в больших компаниях, то в настоящее время прогнозированием занимается и «простой» менеджер, и специалист по маркетингу даже в небольших фирмах. Это связано с тем, что курс прогнозирования стал обязательным для любых специальностей, хоть как-то 5 связанных с экономикой. Но главная причина «увлечения» прогнозированием – это диктуемая практикой потребность предвидеть ситуацию и осознание полезности методов прогнозирования. Данное учебное пособие является простым и доступным руководством по методам прогнозирования. В нем представлены основные методы прогнозирования, причем показана и подробно объяснена реализация этих методов в электронной таблице Excel. При описании методов прогнозирования используется алгоритмическийподход, когда указанные методы представлены в виде последовательности действий в Excel. Предполагается, что читатель знаком с основами работы в электронной таблице Excel хотя бы в следующем объеме: он может вводить и редактировать данные, создавать формулы, использовать функции, строить диаграммы и графики, форматировать рабочий лист и т.п. Это базовые навыки работы с Excel, которые известны каждому, кто прослушал курс информатики и вычислительной техники. Пособие состоит из четырех разделов, каждый из которых разделен на параграфы. Текст снабжен материалом для вопросов и практических заданий, способствующих изучению и закреплению рассматриваемого материала. В первом вводном разделе рассмотрены аспекты прогнозирования как социально- экономического явления, изложены основные подходы к прогнозированию, основные функции, принципы и способы прогнозирования. Во втором разделе дана классификация основных методов прогнозирования и их области применения. В третьем разделе приводится общая схема процесса прогнозирования и показана необходимость полного и всестороннего анализа имеющихся данных, без чего невозможно построить качественный и надежный прогноз. В четвертом разделе описаны разнообразные встроенные средства Excel, пригодные для быстрого построения прогнозов, подробно показана реализация методов прогнозирования с помощью программы электронных таблиц Excel. 6 1. Теоретические аспекты прогнозирования 1.1. Понятие прогнозирования Прогнозирование – это самостоятельная отрасль науки. Социально- экономическое прогнозирование основывается на закономерностях развития общества, социально-экономического и технологического прогресса. Важная роль здесь отводится прикладной научной дисциплине – прогностике, в том числе экономической прогностике. В научной литературе прогностика определяется как наука о принципах, методах и средствах научного прогнозирования. На структурной схеме (рис. 1) [1] показаны структура и основы науки прогностики. Наука о прогнозировании прошла несколько основных этапов. Бурное развитие прогнозирования приходится на 50-е гг. XX в.: появились простые прогнозные модели, различные прогностические исследования. «Бум прогнозирования» пришелся на 60–70-е гг. XX в.: разработано большинство теоретических положений, методов, сложных прогнозных моделей; широко стали использоваться ЭВМ. С начала 80-х гг. XX в. протекает новый этап: развитие прогнозирования на научной основе; применение прогностики в практической деятельности предприятий и организаций. Наука прогностика Анализ и синтез объекта прогнози- рования Адаптация методов прогнозиро- вания к объему прогноза Алгорит- мизация процесса прогнози- рования Модели- рование объекта прогнози- рования Рис. 1. Структурная схема науки прогностики 7 Возрастает спрос на прогнозы на различных уровнях управления и принятия решений. В условиях нестабильности и неопределенности роль прогнозов усиливается. Прогнозирование – основная функция управления, наряду с анализом, планированием, контролем и т.д. Любому руководителю ежедневно приходится принимать различные управленческие решения, прогнозируя ситуацию, в условиях которой будут реализовываться принятые решения. В большинстве ситуаций решения принимаются на основе опыта и интуиции руководителя. Но, чтобы принять качественное решение, надо правильно спрогнозировать последствия своих решений. Сложно сделать это правильно и обосновать свой прогноз. Именно поэтому количественные модели данных играют все более заметную роль в построении прогнозов. Прогнозирование – это способ научного предвидения, в котором используются как накопленный в прошлом опыт, так и текущие допущения в отношении будущего в целях его определения. Исследователь с помощью метода и инструментария обрабатывает информацию о состоянии изучаемого объекта в данный момент, о наблюдавшихся ранее закономерностях изменения объекта, об условиях его функционирования в настоящий момент и стремится превратить информацию в систему знаний о будущем состоянии или поведении объекта. Отличительной особенностью прогнозирования является то, что оно описывает возникновение процессов и объектов, которые в данный момент недоступны непосредственному восприятию и проверке на практике. Сущность прогнозирования легче понять, выяснив роль прогнозирования в принятии управленческих решений. Если рассматривать три важнейшие функции управления – планирование, организацию и контроль, то прогнозирование находит наибольшее применение при планировании и является его важнейшей составляющей. На стадии организации роль прогнозирования невелика, однако она возрастает на стадии контроля. В 8 проблеме прогнозирования различают два аспекта: теоретико-познавательный и управленческий [2]. Управление должно обеспечивать выбор и реализацию только оптимальных решений, так как цена потенциального ущерба от принятия неверных решений существенно возрастает. Чем выше уровень прогнозирования, тем эффективнее планирование и реализация планов организации, что ведет к повышению финансовых результатов деятельности. Результатом прогнозирования является прогноз – вероятностное утверждение о будущем с относительно высокой степенью достоверности [3]. Прогноз носит вероятностный характер. Прогноз должен строиться на основе аргументированных научных представлений о текущем состоянии и тенденциях развития объекта. Поэтому любой прогноз в определенной степени носит также и достоверный характер. Основная функция прогноза – обоснование возможного состояния объекта в будущем или определение альтернативных путей. Ценность прогнозирования как раз и заключается в том, что прогнозы позволяют выделить существенные факторы и детально проанализировать их влияние на функционирование объекта исследования (системы в целом и ее отдельных частей) и соответственно определить возможные направления развития системы и (или) ее составных частей и результаты функционирования в заданные будущие периоды времени. Базой для построения прогнозов является познание конкретных факторов, определяющих развитие исследуемых процессов, количественных зависимостей между факторами и показателями развития этих процессов. Прогнозирование соотносится с более широким понятием – предвидением. Предвидение – это опережающее отображение действительности, основанное на познании законов природы, общества и мышления. Различают три формы предвидения: гипотезу, прогноз и план. 9 Гипотеза характеризует научное предвидение на уровне общей теории. На уровне гипотезы дается качественная характеристика объектов, выражающая общие закономерности их поведения. Прогноз в сравнении с гипотезой имеет значительно большую определенность и позволяет характеризовать будущее состояние объекта также и количественно. Прогноз выражает предвидение на уровне конкретно- прикладной теории. Он отличается от гипотезы меньшей степенью неопределенности и большей степенью достоверности. Связь прогноза с объектом неоднозначна: прогноз носит вероятностный характер. План представляет собой постановку одной или нескольких точно определенных целей и предвидение конкретных, детальных событий исследуемого объекта. В нем фиксируются пути и средства развития в соответствии с поставленными целями и задачами, обосновываются принятые управленческие решения. Главная отличительная черта плана – определенность заданий. В плане предвидение получает наибольшую конкретность и определенность. План основывается на результатах и достижениях конкретно- прикладной теории. Формы предвидения связаны между собой и с исследуемым объектом в процессе управления и планирования системы. Они отражают последовательные состояния объекта в будущем. Исходное начало этого процесса – общенаучное предвидение состояний объекта, завершающий этап – составление плана перевода объекта в новое состояние. Прогноз – связующее звено между общенаучным предвидением и планом. Уровень определенности информации изменяется в зависимости от выбранной формы предвидения развития прогнозируемого объекта (рис. 2) [1]. Формы сочетания прогноза и плана могут быть различными: прогноз может предшествовать плану, следовать за ним, проводиться в процессе разработки плана. Между прогнозом и планом существуют различия, так как план имеет нормативный, а прогноз – альтернативный характер. 10 Гипотеза Прогноз План Уровень определенности информации возрастает Рис. 2. Изменение уровня определенности предсказания Прогнозирование шире планирования. Прогноз на практике – это предплановый документ, который с определенной достоверностью фиксирует вероятную степень достижения поставленной цели в зависимости от намеченных действий. Сущность прогнозирования легко понять, если прогнозирование и планирование определить как предсказание и предуказание (рис. 3) [2]. Теоретико- познавательный аспект Управленческий аспект Прогнозирование Предсказательная функция Предуказательная функция Дескриптивная форма Прескриптивная форма Предназначение Предназначение Возможные альтернативы Возможные решения Возможные описания Решение проблем Целенаправ- ленная деятельность Рис. 3. Сущность прогнозирования Задача экономического прогнозирования в общем случае состоит в том, чтобы, с одной стороны, выяснить перспективы будущего, а с другой – способствовать выработке оптимальных текущих и перспективных планов. 11 Прогноз является основой для разработки стратегии, планирования и управления предприятием. Прогноз должен определять: • основные технические и организационно-экономические проблемы, пути и сроки их решения; • материалы, технологические процессы и оборудование, предназначенные для изготовления новой перспективной и традиционной продукции; • ожидаемые объемы производства продукции у конкурентов и потребность в ней на рынках; • ожидаемую себестоимость разработки и производства этой продукции; • мощность предприятия, необходимую для разработки и изготовления новой продукции; • потребность в трудовых ресурсах с учетом изменения их структуры, квалификации и ожидаемого роста производительности труда. Прогноз должен включать: • краткий анализ развития прогнозируемого направления производства и характеристику его современного состояния; • выявление перспективных технических и экономических проблем, уже решенных, но не получивших практического применения; • оценку важности проводимых исследований, требующих внимания и затрат для решения будущих проблем. Сложность прогнозирования проявляется в том, что, рассматривая процессы в будущем, оно также охватывает их и в настоящем, и даже в прошлом. Это как раз и свидетельствует о том, что прогнозирование тесно связано с анализом. 1.2. Подходы к прогнозированию Рассмотрим основные подходы к решению задач прогнозирования. 12 Исторический подход заключается в рассмотрении развития каждого явления во взаимосвязи его исторических форм. Из взаимосвязи прошлого, настоящего и будущего следует, что будущее существует как возможность в настоящем. При таком подходе логическое исследование является отражением исторического хода общественного развития. Важной стороной исторического подхода к прогнозированию выступает его связь с практикой. При этом задача прогноза не ограничивается познанием исследуемых объектов. Она состоит также в превращении полученного знания в инструмент воздействия на реальность в целях дальнейшего совершенствования общественной практики в заданном направлении, изменения будущего в соответствии с поставленными целями. Комплексный подход включает рассмотрение явлений в их взаимосвязи и взаимозависимости, используя для этого методы исследования не только данной, но и других наук, изучающих эти же явления. Теоретической основой разработки научных представлений о будущем развитии социально- экономических объектов является политическая экономия. При исследовании конкретных объектов экономическое прогнозирование основывается на достижениях и научном аппарате науки управления производством, теории планирования, а также других конкретных экономических дисциплин. Оно тесно связано и с рядом естественных и технических наук. Системный подход представляет собой логический образ мышления, согласно которому процесс выработки и обоснования любого решения отталкивается от определения общей цели системы и подчинения достижению этой цели деятельности всех подсистем, включая планы развития и все другие параметры этой деятельности. При этом данная система рассматривается как часть более крупной (глобальной) системы, и общая цель ее развития согласуется с целями развития глобальной системы. Важным элементом системного подхода становится использование математического аппарата и ЭВМ для определения, разработки, проверки и осуществления поставленных целей и решений. Современный уровень знаний 13 позволяет широко применять в исследованиях экономико-математические модели, теорию массового обслуживания, теорию игр, использовать при обработке статистических данных методы корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа. |