Методы прогнозирования финансовых показателей
СОДЕРЖАНИЕ: Overview Диаграмма2 Диаграмма3 данные средняя ошибки Диаграмма4 сезонкомпонент десезонализация Диаграмма1 десезонолированный объем ошибка скользМетоды прогнозирования финансовых показателей
1.Модель с аддитивной компонентой
Аддитивную модель прогнозирования можно представить в виде формулы:
F = T + S + E
где: F – прогнозируемое значение; Т – тренд; S – сезонная компонента;
Е – ошибка прогноза.
Алгоритм построения прогнозной модели
Для прогнозирования объема продаж, имеющего сезонный характер, предлагается следующий алгоритм построения прогнозной модели:
1.Определяется тренд, наилучшим образом аппроксимирующий фактические данные. Существенным моментом при этом является предложение использовать полиномиальный тренд, что позволяет сократить ошибку прогнозной модели.
2 .Вычитая из фактических значений объёмов продаж значения тренда, определяют величины сезонной компоненты и корректируют таким образом, чтобы их сумма была равна нулю.
3.Рассчитываются ошибки модели как разности между фактическими значениями и значениями модели.
Применение алгоритма рассмотрим на следующем примере.
Исходные данные: Объемы фактических расходов бюджета _________ района, взяты из месячной и годовой отчетности финансового управления администрации ________ района. Данная статистика характеризуется тем, что значения объёма продаж имеют выраженный сезонный характер с возрастающим трендом. Исходная информация представлена в табл. 1.
табл.1
Объем фактических расходов |
|
1 кв. 1999 г. |
24518 |
2 кв. 1999 г. |
23778 |
3 кв. 1999 г. |
25143 |
4 кв. 1999 г. |
27622 |
1 кв. 2000 г. |
26149 |
2 кв. 2000 г. |
24123 |
3 кв. 2000 г. |
27580 |
4 кв. 2000 г. |
30854 |
1 кв. 2001 г. |
29147 |
2 кв. 2001 г. |
26478 |
3 кв. 2001 г. |
30159 |
4 кв. 2001 г. |
33149 |
1 кв. 2002 г. |
32451 |
Реализуем алгоритм построения прогнозной модели, описанный выше. Решение данной задачи рекомендуется осуществлять в среде MS Excel, что позволит существенно сократить количество расчётов и время построения модели.
1. Определяем тренд , наилучшим образом аппроксимирующий фактические данные. Для этого рекомендуется использовать полиномиальный тренд, что позволяет сократить ошибку прогнозной модели)
Таблица 2.
Расчёт значений сезонной компоненты
Значение тренда |
Сезонная компонента |
||
1 кв. 1999 г. |
24518 |
24518 |
0 |
2 кв. 1999 г. |
23778 |
24962 |
-1184 |
3 кв. 1999 г. |
25143 |
25012 |
131 |
4 кв. 1999 г. |
27622 |
25217 |
2405 |
1 кв. 2000 г. |
26149 |
26098 |
51 |
2 кв. 2000 г. |
24123 |
26958 |
-2835 |
3 кв. 2000 г. |
27580 |
27495 |
85 |
4 кв. 2000 г. |
30854 |
28017 |
2837 |
1 кв. 2001 г. |
29147 |
28964 |
183 |
2 кв. 2001 г. |
26478 |
29617 |
-3139 |
3 кв. 2001 г. |
30159 |
30498 |
-339 |
4 кв. 2001 г. |
33149 |
31485 |
1664 |
1 кв. 2002 г. |
32451 |
32451 |
0 |
Скорректируем значения сезонной компоненты таким образом, чтобы их сумма была равна нулю.
Таблица 3.
|
||||||
1999 г. |
2000 г. |
2001 г. |
Итого |
Среднее |
Сезонная компонента |
|
1 кв. |
0 |
51 |
183 |
234 |
78 |
89,75 |
2 кв. |
-1184 |
-2835 |
-3139 |
-7158 |
-2386 |
-2374,25 |
3 кв. |
131 |
85 |
-339 |
-123 |
-41 |
-29,25 |
4 кв. |
2405 |
2837 |
1664 |
6906 |
2302 |
2313,75 |
Сумма |
-47 |
0 |
||||
-11,75 |
3. Рассчитываем ошибки модели как разности между фактическими значениями и значениями модели.
Таблица 4.
Расчёт ошибок
расходы |
Значение модели |
Отклонение |
|
1 кв. 1999 г. |
24518 |
24607,75 |
-89,75 |
2 кв. 1999 г. |
23778 |
22587,75 |
1190,25 |
3 кв. 1999 г. |
25143 |
24982,75 |
160,25 |
4 кв. 1999 г. |
27622 |
27530,75 |
91,25 |
1 кв. 2000 г. |
26149 |
26187,75 |
-38,75 |
2 кв. 2000 г. |
24123 |
24583,75 |
-460,75 |
3 кв. 2000 г. |
27580 |
27465,75 |
114,25 |
4 кв. 2000 г. |
30854 |
30330,75 |
523,25 |
1 кв. 2001 г. |
29147 |
29053,75 |
93,25 |
2 кв. 2001 г. |
26478 |
27242,75 |
-764,75 |
3 кв. 2001 г. |
30159 |
30468,75 |
-309,75 |
4 кв. 2001 г. |
33149 |
33798,75 |
-649,75 |
1 кв. 2002 г. |
32451 |
32540,75 |
-89,75 |
Находим среднеквадратическую ошибку модели (Е) по формуле:
Е= О2 : (T+S)2
где:
Т
-
трендовое значение объёма расходов;
S
– сезонная компонента;
О
- отклонения модели от фактических значений
Е=(3079106/(361151*361151))*100% = 0,002361%
Величина полученной ошибки позволяет говорить, что построенная модель хорошо аппроксимирует фактические данные, т.е. она вполне отражает экономические тенденции, определяющие объём расходов, и является предпосылкой для построения прогнозов высокого качества.
2. Модель с мультипликативной компонентой.
В некоторых временных рядах значение сезонной компоненты не является константой, а представляет собой определенную долю -фондового значения, т.e. значение сезонной компоненты увеличивается с возрастанием значений тренда. Например, рассмотрим график следующих данных об объемах расходов. Объем продаж этого продукта так же, как и в предыдущем примере, подвержен сезонным колебаниям, и значения его в разные кварталы разные. Однако размах вариации фактических значении относительно линии тренда постоянно возрастает. Такую ситуацию можно представить с помощью модели с мультипликативной компонентой
A=T*S*Е
1.3.1. Расчет сезонной компоненты
Отличие расчета сезонной компоненты для мультипликативной модели от аддитивной модели заключается лишь в том, что в колонку 6 вписываются коэффициенты сезонности (аналог оценок сезонной компоненты в аддитивной модели)
Сезонные коэффициенты представляют собой доли тренда, поэтому принимают, что их сумма должна равняться количеству сезонов в году, т.е. 4, а не нулю, как в аддитивной модели.
Итого за 4 квартала |
Скользящая средняя за 4 квартала |
Центрированная скользящая средняя |
Оценка сезонной компоненты |
||
Y |
S |
T |
Y/T=S*E |
||
1 кв. 1999 г. |
24518 |
||||
2 кв. 1999 г. |
23778 |
||||
3 кв. 1999 г. |
25143 |
101061 |
25265,25 |
||
4 кв. 1999 г. |
27622 |
102692 |
25673 |
25469,125 |
1,084528817 |
1 кв. 2000 г. |
26149 |
103037 |
25759,25 |
25716,125 |
1,016832824 |
2 кв. 2000 г. |
24123 |
105474 |
26368,5 |
26063,875 |
0,925533905 |
3 кв. 2000 г. |
27580 |
108706 |
27176,5 |
26772,5 |
1,030161546 |
4 кв. 2000 г. |
30854 |
111704 |
27926 |
27551,25 |
1,119876594 |
1 кв. 2001 г. |
29147 |
114059 |
28514,75 |
28220,375 |
1,032835318 |
2 кв. 2001 г. |
26478 |
116638 |
29159,5 |
28837,125 |
0,918191394 |
3 кв. 2001 г. |
30159 |
118933 |
29733,25 |
29446,375 |
1,024200772 |
4 кв. 2001 г. |
33149 |
122237 |
30559,25 |
30146,25 |
1,099606087 |
1 кв. 2002 г. |
32451 |
Десезонализация данных при расчете тренда
Десезонализация данных производится по формуле:
Точки, образующие представленный на графике тренд, достаточно сильно разбросаны, что более близко к реальной действительности, чем в предыдущем примере.
1999 г. |
2000 г. |
2001 г. |
Итого |
Среднее |
Сезонная компонента |
|
1 кв. |
1,0168 |
1,0328 |
2,0496 |
0,6832 |
0,912225 |
|
2 кв. |
0,9255 |
0,9182 |
1,8437 |
0,6146 |
0,843592 |
|
3 кв. |
1,0302 |
1,0242 |
2,0544 |
0,6848 |
0,913825 |
|
4 кв. |
1,0845 |
1,1199 |
1,0996 |
3,304 |
1,1013 |
1,330358 |
Сумма |
3,0839 |
4 |
||||
0,9161 |
0,229 |
Фактический объем расходов |
Сезонная компонента |
Десезонолизированный объем продаж |
|
Y |
S |
Y/S |
|
1 кв. 1999 г. |
24518 |
0,912225 |
26877,14106 |
2 кв. 1999 г. |
23778 |
0,843591667 |
28186,62267 |
3 кв. 1999 г. |
25143 |
0,913825 |
27514,02074 |
4 кв. 1999 г. |
27622 |
1,330358333 |
20762,82706 |
1 кв. 2000 г. |
26149 |
0,912225 |
28665,07715 |
2 кв. 2000 г. |
24123 |
0,843591667 |
28595,58831 |
3 кв. 2000 г. |
27580 |
0,913825 |
30180,83331 |
4 кв. 2000 г. |
30854 |
1,330358333 |
23192,2477 |
1 кв. 2001 г. |
29147 |
0,912225 |
31951,54704 |
2 кв. 2001 г. |
26478 |
0,843591667 |
31387,22328 |
3 кв. 2001 г. |
30159 |
0,913825 |
33003,03669 |
4 кв. 2001 г. |
33149 |
1,330358333 |
24917,34683 |
1 кв. 2002 г. |
32451 |
0,912225 |
35573,46049 |
Расчет ошибок
Ошибки прогнозируемых объемов расходов расчитывают по формуле:
E =A/(T*S)
Объем расходов |
Сезонная компонента |
Тренд |
Ошибка |
|
1 кв. 1999 г. |
24518 |
0,912225 |
26877,1411 |
1 |
2 кв. 1999 г. |
23778 |
0,84359167 |
28186,6227 |
1 |
3 кв. 1999 г. |
25143 |
0,913825 |
27514,0207 |
1 |
4 кв. 1999 г. |
27622 |
1,33035833 |
20762,8271 |
1 |
1 кв. 2000 г. |
26149 |
0,912225 |
28665,0771 |
1 |
2 кв. 2000 г. |
24123 |
0,84359167 |
28595,5883 |
1 |
3 кв. 2000 г. |
27580 |
0,913825 |
30180,8333 |
1 |
4 кв. 2000 г. |
30854 |
1,33035833 |
23192,2477 |
1 |
1 кв. 2001 г. |
29147 |
0,912225 |
31951,547 |
1 |
2 кв. 2001 г. |
26478 |
0,84359167 |
31387,2233 |
1 |
3 кв. 2001 г. |
30159 |
0,913825 |
33003,0367 |
1 |
4 кв. 2001 г. |
33149 |
1,33035833 |
24917,3468 |
1 |
1 кв. 2002 г. |
32451 |
0,912225 |
35573,4605 |
1 |
Можно предположить, что величина ошибки второго прогноза будет несколько ниже чем первого.
3. Прогноз методом скользящей средней и экспоненциального сглаживания.
Для предсказаний значений временного ряда можно использовать более простую методику.
При расчете скользящей средней Yt np c (m) все m значений параметра Y за m моментов времени учитываются с одинаковым весовым коэффициентом 1/m что не всегда обосновано. Для прогнозирования технико – экономических трендов момент времени, в котором наблюдалось значение параметра Y, играет решающее значение. Естественно предположить, что зависимость во временных рядах постепенно ослабевает с увеличением периода между двумя соседними точками. Так, если зависимость прогнозируемою параметра Yt представляется более сильной от значения Yt-1 , чем от Yt-s то
наблюдениям временного ряда следует придавать веса, которые должны уменьшаться но мере удаления oт фиксированного момента времени t. Это обстоятельство учитывается в методе экспоненциального сглаживания. Таким образом, при вычислении .ко экспоненциальной средней используются лишь предшествующая экспоненциальная средняя и последнее наблюдение, а все предыдущие наблюдения игнорируются.
Например, пусть необходимо дать прогноз для t-=8 но данным следующего временного ряда: 1) методом скользящей средней для m=3, m =4$ 2) методом экспоненциального о сглаживания для =0,2; 0,6.
1 кв. 1999 г. |
24518 |
2 кв. 1999 г. |
23778 |
3 кв. 1999 г. |
25143 |
4 кв. 1999 г. |
27622 |
1 кв. 2000 г. |
26149 |
2 кв. 2000 г. |
24123 |
3 кв. 2000 г. |
27580 |
4 кв. 2000 г. |
30854 |
1 кв. 2001 г. |
29147 |
2 кв. 2001 г. |
26478 |
3 кв. 2001 г. |
30159 |
4 кв. 2001 г. |
33149 |
1 кв. 2002 г. |
32451 |
Метод скользящей средней
Y14 пр с (3) = (30159+33149+32451)/3=31919,67
Y14 пр с (13) = (24518+23778+25143+27622+26149+24123+27580+30854+29147+ 26478+30159+33149+32451)/13 = 27780,846
Метод экспоненциального сглаживания
0,2 |
погрешность |
||
1 кв. 1999 г. |
24518 |
#Н/Д |
#Н/Д |
2 кв. 1999 г. |
23778 |
23778 |
#Н/Д |
3 кв. 1999 г. |
25143 |
24870 |
#Н/Д |
4 кв. 1999 г. |
27622 |
27071,6 |
#Н/Д |
1 кв. 2000 г. |
26149 |
26333,52 |
1851,838704 |
2 кв. 2000 г. |
24123 |
24565,1 |
2106,426154 |
3 кв. 2000 г. |
27580 |
26977,02 |
2223,149967 |
4 кв. 2000 г. |
30854 |
30078,6 |
3109,499653 |
1 кв. 2001 г. |
29147 |
29333,32 |
2886,08454 |
2 кв. 2001 г. |
26478 |
27049,06 |
2831,47259 |
3 кв. 2001 г. |
30159 |
29537,01 |
2496,160001 |
4 кв. 2001 г. |
33149 |
32426,6 |
3207,855423 |
1 кв. 2002 г. |
32451 |
0,6 |
погрешность |
||
1 кв. 1999 г. |
24518 |
#Н/Д |
#Н/Д |
2 кв. 1999 г. |
23778 |
23778 |
#Н/Д |
3 кв. 1999 г. |
25143 |
24324 |
#Н/Д |
4 кв. 1999 г. |
27622 |
25643,2 |
#Н/Д |
1 кв. 2000 г. |
26149 |
25845,52 |
2081,334719 |
2 кв. 2000 г. |
24123 |
25156,51 |
2167,926259 |
3 кв. 2000 г. |
27580 |
26125,91 |
1741,283327 |
4 кв. 2000 г. |
30854 |
28017,14 |
3224,65661 |
1 кв. 2001 г. |
29147 |
28469,09 |
3136,065979 |
2 кв. 2001 г. |
26478 |
27672,65 |
3032,922749 |
3 кв. 2001 г. |
30159 |
28667,19 |
1951,31804 |
4 кв. 2001 г. |
33149 |
30459,91 |
3174,532132 |
1 кв. 2002 г. |
32451 |
рис. 8.
Число членов скользящей средней m и параметр -экспоненциального сглаживания ( определяется статистикой исследуемою процесса. Чем мень-ше m и чем больше , тем сильнее peaгирует пpoгноз на колебания временного ряда, и наоборот, чем больше m и чем меньше , чем более инерционным является процесс прогнозирования. Для подбора оптимального параметра прогнозирования необходимо провести сглаживание временною ряда с помощью нескольких различных значений параметра m или затем определить среднюю ошибку прогнозов и выбрать параметр, соответствующий минимальной ошибке.