化工技术经济预测分析方法及计算方法

[摘要]结合化工技术经济课程的教学实际，本文总结和归纳了对技术与经济发展的估计与分析评价方法，并基于MATLAB平台开发了用于经济预测分析的教学软件，方便师生就项目方案的取舍、规模、获利能力及风险产生等问题进行合理分析，在学习应用过程中对市场需求进行科学、快速的预测。此教学软件的利用，提高了学生学习课程的积极性，深化了学生对课程内容的学习和理解，提高了学生的综合素质以及培养了学生分析和解决复杂工程问题的能力。

[关键词]化工技术经济；预测分析；教学软件；软件开发

利用预测所需的相关理论与方法，科学的估计和分析未来技术与经济发展之间的相互影响，这种预测方法被称为技术经济预测。这种经济预测方法是根据技术萌芽的可能性和经济现状，预测未来的技术发展与工农业发展速度、国民收入、总产值等的关系[1]。技术经济问题，实际上是由大量的确定性以及不确定性技术经济问题所组成。其中的不确定性是指影响技术经济效果的诸多参变数(如成本与价格、市场需求情况、投资情况等等)不是确定不变的量，而相对于确定性的技术经济问题，则可以采用相对应的确定性经济决策方法。针对不确定性的技术经济问题的决策，被称为不确定性经济决策，其中需要利用多种分析方法：经济安全系数分析法、经济临界点分析法、技术经济因素分析法、技术经济期望值法、最小最大(或最大最小)和最大最小(或最小量小)分析法以及模拟法、决策树法等方法[1-3]。依据预测涉及的范围，式中，P为事件发生的平均概率，()iPE为第i个人员估计的概率值；n为参加预测的人员数。

1方法理论基础及计算方法

本软件的设计中，主要利用的方法有集合意见法、移动平均法、指数平滑法和一元线性回归法，具体的计算方法为：

1.1集合意见法

集合意见法的使用前提一般是缺乏长期的历史统计资料：故需结合一定范围内有关人员的经验或结合现有的资料，经过他们个人的分析判断，分别提出各自对某事物未来发生的概率或可能ti为各时期实际值之和。二次移动平均是指在第一次移动平均的基础上再次重复移动平均，并将两次移动的平均值相结合，建立预测模型。其计算式为：(2)(1)1ttMMn=∑(3)式中，(2)tM为到第t期的二次移动平均值，(1)t∑M为移动期数内的一次移动平均值之和。在计算二次移动平均值的基础上，可利用二次移动平均法的预测模型进行预测：tTttFαβT+=+(4)式中，tTF+为第t+T期的预测值；t为本期；T为本期到预测期的时期数；tα，tβ为参数值。(1)(2)2tttα=M−M(5)(1)(2)2β=[M−M](6)性建议；然后综合有关人员提出的若干结果，获得事件发生的总概率。集合意见法简单、方便，一般适用于粗略估计的事件或是近期预测。该方法的基本公式为：11()niiPPEn==∑(1)1tttn−n为移动平均的期数，其大小对平滑效果影响很大。

1.2移动平均法

移动平均法是根据预测期以前的时间序列资料、逐项推移，依次求其几个数据的平均值的方法。这种方法通过对越来越靠近预测期的数据，不断的进行平均值修改，最终得出预测值。这种基于平均数值随时间变化而逐期向后移动的计算方法，称为移动平均法。一次移动平均预测方法简易可行，适用于预测呈线性趋势的时间序列数据，其计算公式为：(1)1tiMXn=∑(2)式中，(1)M为到第t期的移动平均值；n为其移动期数，∑X针对技术经济预测的不同方法又有宏观、中观、微观之别。定性预测主要是参考已有资料，结合人们的经验、专业知识以及分析能力，通过对事物未来的发展状况的主观判断进行预测；定量预测则是结合相关的客观历史数据，从中归纳总结出发展的基本定律或模式，并假定其不变，进而建立用以预测事物未来的状况或发展趋势的数学模型[1,4-5]。本文总结和归纳了对技术与经济发展的估计与分析评价方法，并基于MATLAB平台开发了用于经济预测分析的教学软件，方便师生就项目方案的取舍、规模、获利能力及风险产生等问题进行合理分析，在学习应用过程中对市场需求进行科学、快速的预测。

1.3指数平滑法

指数平滑法是针对不同时期的数据，采用一个相同的平滑系数进行加权处理，进而消除时间序列的偶然性影响，得到预测对象的变化特征和趋势。一次指数平滑是二次指数平滑的基础，其公式为：式中，yi为预测对象的第i个实际值；n为历史数据点数或样本数。

2软件简介

软件根据MATLAB语言开发完成，编程思想为面向对象。核心算法以及图形用户界面的运行也是基于MATLAB语言环境。默认的起始情况是用户的电脑中没有安装MATLAB，而后只需将一个MATLAB实时编译器(MCRInstaller.exe)安装在电脑中，即可顺利运行此软件。此外，该软件在使用过程中不需要安装因庞大体积而过多消耗资源的MATLAB软件，也没有过高的硬件要求，方便操作人员完成经济评价。本软件中所含的主要计算方法包括：集合意见法、移动平均法、指数平滑法以及一元线性回归预测法。用户可以通过这几种不同的方法进行计算以及结果对比。

3具体操作步骤及其应用

当用户启动软件后，电脑屏幕上会呈现如图1所示的软件主界面。用户可以先预览不同的方法中所包含的具体内容，之后选择一种合适的方法进行计算。如需进行集合意见法计算，点击相应图标后，会出现图2所示的集合意见法界面。计算参数输入为界面的上半部分，结果的输出为其下半部分，即进行集合意见法的结算结果项目成功总概率的输出。首先输入各个参数的值，同时将个人估计概率在Excel表格中表示，直接计算出结果。当各个参数都输入完成之后，界面中的计算按钮会被激活，此时点击计算按钮便可以得到相应的计算结果，完成计算。同样地，可以进行其它方法的计算，如移动平均法。如计算某企业的销售利润，打开列在Excel表格中的销售利润，在软件中输入参数，点击“计算”即可得到结果，利用该软件完成相应的预测。之后可以根据需求，利用该软件进行一元线性回归法以及指数平滑法的进一步预测计算。当上述的各种线性构造识别方法以及计算过程完成后，用户可以选择退出软件或继续了解其他详细信息。

4总结

本文结合化工技术经济课程的教学实际，并基于MATLAB平台开发了用于经济预测分析的教学软件，该软件的计算结果可以对项目方案的取舍、规模、获利能力及风险产生等问题进行合理分析，方便师生在学习应用过程中对市场需求进行科学、快速的预测。此教学软件的利用，提高了学生学习课程的积极性，深化了学生对课程内容的学习和理解，提高了学生的综合素质以及培养了学生分析和解决复杂工程问题的能力。

参考文献

[1]宋航．化工技术经济[M]．北京：化学工业出版社(第三版)，2018．

[2]王潇潇，薛永兵，段秀琴，等．基于工程教育认证的“化工技术经济”课程教学改革探索[J]．教育现代化，2018，5(48)：69-70．

[3]李吉焱，李春雷，朱照琪．化工技术经济课程经济评价教学软件开发及应用探索[J]．化工高等教育，2019，36(06)：58-60．

[4]李吉焱，杨勇，张栋强，等．《化工技术经济》在线课程的设计与实施[J]．广东化工，2020，47(14)：178-180．

[5]李晓雯，朱倩倩，吕洲．《化工技术经济》教学实践与改革探讨[J]．广州化工，2020，48(07)：157-159．

作者：朱照琪 李吉焱 单位：兰州理工大学石油化工学院