本书采取工科学生和管理人员易于接受的叙述方式,较全面地介绍了预测与决策的主要内容与方法。预测部分的内容包括预测概述、非模型预测方法、确定型时间序列预测方法、随机型时间序列预测方法以及马尔可夫预测方法。决策部分的内容包括决策概述、期望效用理论、单目标决策分析、多目标决策分析、发展中的预测与决策。为方便学生学习,书中附有大量案例及习题。阅读本书仅需具备高等数学、线性代数与概率统计等基础知识。
本书可作为高等院校管理类、经济类各专业本科生的教材,也可用于研究生的教学;同时,还可作为其他相关专业本科生、研究生的教材和教学参考书,也可供各级行政干部、企业管理人员、工程技术人员参考。
本书遵循教育部教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念,融入思政元素,注重理论与实践相结合。
第3版前言
教学是高等教育的基本活动,而教材是高校教书育人、立德树人的关键要素,是解决培养什么人、怎么培养人、为谁培养人这一根本问题的核心载体。一本优秀的教材,不仅在其内容上能够支撑专业知识体系及价值、能力目标的达成,也应能够为实现新时代人才培养新目标和打造一流课程一流专业提供保障。
本书被评为十二五普通高等教育本科国家级规划教材,以本书作为基础教材主持建设的预测与决策课程先后被教育部认定为国家级精品课程、国家级精品资源共享课,2023年又被教育部认定为第二批国家级一流本科课程。
党的二十大以来,高校在课程思政、教材建设方面有了更新、更高的要求,大数据、人工智能等新一代信息技术蓬勃发展。自2022年起,编者在西安电子科技大学对预测与决策课程教学大纲进行了修订,并开展了课程思政示范课程建设工作,形成了预测与决策课程思政典型案例。结合课程教学实践,2023年2月启动了新一轮教材修订工作。第3版在保持前两版特色的基础上,重点进行了以下方面的修订工作:
(1)从需求导向、守正创新的视角系统检视教材内容体系,对第2版中的章节进行了删减、改写和新增,教材结构更为合理,逻辑更为清晰,内容更具时代性,并能充分适应多元化的教学模式。
(2)以问题场景和应用案例为切口充实课程思政内容,结合编者的科研成果、期刊文献以及权威媒体报道,新编了9个案例,全书案例共19个,课程思政素材更加丰富。
(3)将教学模块分解为课程基本单元,明确了各个单元的知识点(群)以及基于知识点的具体知识目标与思政目标,给出了适应于不同课时约束的教学建议,强化教材对教育教学的支撑作用。
(4)新增第10章发展中的预测与决策,介绍了数据特征驱动分解集成方法、自然语言处理技术、大模型等几种典型预测技术的方法原理、主要技术以及应用案例,体现预测与决策的发展前沿。
(5)按照与时俱进、真题真做的原则对教材的文字表述、例题数据以及习题进行修订、更新和完善,使文字表述更为精确、例题背景更贴近现实、习题充分呼应课程教学目标达成度。
编者在建设一流本科课程期间积累了大量教学资料,包括32学时和46学时的教学计划、课程慕课视频、教学PPT以及大量教学资料素材。这些资料或者在教材中以二维码形式提供,或者可在机械工业出版社教育服务网(www.cmpedu.com)下载。
在第3版修订过程中,第1~9章由李华修订,第10章由王方、吴爱萍编写,新增案例由李华(案例1-1、案例9-1、案例9-2)、宗威(案例2-1、案例4-1、案例6-1、案例7-1、案例7-2)、吴爱萍(案例1-3)编写。全书由李华、吴爱萍统稿,胡奇英核校。王剑、惠调艳、张成元等参与了本书视频课程剪辑、例题数据更新、习题增补及数据更新工作。
本书第3版修订得到了西安电子科技大学教材建设基金资助项目支持,在此特表谢意!
鉴于时间与水平所限,书中难免有不当之处,恳请读者批评指正。
李华(西安电子科技大学)胡奇英(复旦大学)
第2版前言
本书自2012年6月第一次出版,至今已有6年多了。6年间,本书被评为十二五普通高等教育本科国家级规划教材,我们开设的预测与决策课程于2016年6月被教育部授予国家级精品资源共享课称号。根据读者的反馈信息,本书得到了各高校相关任课教师和学生的普遍认可。
随着对预测与决策理论、方法的不断深入研究,一些新的内容需要补充到教材之中,同时,由于教学计划的修订及篇幅所限,部分内容需要删除;而教材的形态也需要随着信息技术的发展,不断适应当前环境下教师教学、学生学习的需求。鉴于此,编者于2017年年底启动了新版教材的修订工作。具体修订内容如下:
删除了第1版中第3章回归预测方法、第12章动态决策分析以及第7章预测精确性与预测评价(部分内容并入第1章),新增灰色预测方法和应用案例两章,在决策方法拓展、选择与评价这一章中增加了灰色决策方法粗糙集决策方法和决策支持系统的内容。
本书以准确、实用、实时为导向,改正了第1版中存在的错误,删减了过时的内容,修改了不全面、不准确的内容,补充了本领域的一些新思想、新方法、新技术,梳理了全书的例题、习题以及案例,选用了新数据和新案例。
本书共12章。参与第2版修订的人员有:西安电子科技大学李华教授、刘云副教授、惠调艳副教授、王剑讲师、王方讲师和吴爱萍,复旦大学胡奇英教授。李华教授和胡奇英教授担任主编。其中,刘云负责第1章、第9章的修订和11.1.5节的编写,惠调艳负责第2章、第7章、第11章的修订及11.1.4节的编写,王剑负责第3章、第10章的修订以及12.2节案例的编写,吴爱萍负责第4章、第5章及第8章的修订,王方负责第6章以及11.1.3节的编写,李华负责12.1节的编写,胡奇英负责12.3节的编写。刘云、吴爱萍完成全书的修订统稿工作。
鉴于时间与水平所限,书中难免有不当之处,恳请读者批评指正。
李华(西安电子科技大学)
胡奇英(复旦大学)
第1版前言
预测是凭借过去与现在而对未来的预计,决策则是根据对未来的预测而在若干种未来中选择一种。在我们的生活与工作中,随处可见预测与决策。比如,我们需要预计我们在大学期间努力学习与不努力学习对我们自己未来的影响会是怎样的,依此,我们需要选择在大学期间是努力学习,还是不努力学习。
现代社会已经到了一个比较复杂的时期,而且还将更加复杂下去。经济的全球化,科学技术水平的不断提高,人们交流的便利性使得人际网络越来越复杂,如此等等;同时,社会、经济、科技的发展与变化更加快速。这一切都使得人们对于未来的关注程度越来越高,预测在人们的生活与工作中的地位也越来越重要。同时,决策的正确性也变得越来越重要,一个错误的决策可能让我们多走很多弯路,浪费很多宝贵的大好时光,甚至会造成不可挽回的巨大损失。随着信息技术与互联网的发展,有越来越多的数据可供我们使用;我们也将越来越离不开这些数据,甚至将成为数据的一部分。因此,运用预测与决策的方法,特别是基于数据与模型的方法,将变得越来越方便与重要。
本书将给出预测与决策的一个概貌。在预测部分,首先对预测的基本概念、原理和方法予以概述(第1章)。其次,介绍一些非模型预测方法(第2章),如专家预测法、指标预测法、概率预测法等。在定量的预测方法中,着重介绍时间序列法与趋势外推法。本书介绍的时间序列法,是从单个变量的过去来推测其未来,所以是纵向的,其中包括回归预测方法(第3章)、确定型时间序列预测方法(第4章)、随机型时间序列预测方法(第5章)及其特例马尔可夫预测方法(第6章)。最后,讨论各种预测方法的适用范围与其精确性,在此基础上讨论预测精确性与预测评价(第7章)。在运用预测方法时,这是最后的把关:只有通过了预测的评价,才能较为放心地去使用预测所得到的结论。
在决策部分,首先给出关于决策的一个概述(第8章),讨论决策理论的基础:期望效用理论与前景理论(第9章)。然后讨论最为简单的一类决策,即单目标决策分析(第10章)。对于多目标决策分析,介绍一般的决策方法,特别对层次分析法和网络分析法做了介绍(第11章)。其中,我们遵循从简单到复杂这样一种可运用于日常生活之中的动态分析思想。而在第12章,专门对动态决策分析进行讨论。在第13章,介绍决策方法的拓展、决策方法的选择以及决策方案的评价与实施。各章均配有案例及大量例题,并附有适量的思考与练习题。其中,带有*号的题目难度较大,可供灵活选用。
本书是我们根据多年的教学体会,经过多次修订而成的。1991年,胡奇英教授率先在西安电子科技大学经济管理学院为本科生开设了预测与决策课程,设计了课程的内容体系,并于1993年编写了《预测与决策》讲义,由校教材科内部印刷供学生使用。所编讲义是国内最早的教材(讲义)之一。随着课程内容的更新,从1998年开始,我们共同在原讲义的基础上编写了《预测与决策》教材,于2005年正式出版。该教材获得西安电子科技大学第十届优秀教材二等奖。作者先后承担了本科生、研究生以及MBA、网络远程教育的预测与决策课程教学工作。预测与决策课程2009年被评为陕西省的省级精品课程,2010年被评为国家级精品课程。结合建设省级精品课程和国家级精品课程预测与决策过程中的体会,我们进一步完善了课程体系,重新编写了这本《预测与决策教程》。全书分13章,第1、3、10章由刘云副教授撰写;第2、13章由惠调艳副教授撰写;第4、7、11章由王剑、李山副教授撰写;第5章由李华教授撰写;第6、8、9章由贾俊秀副教授撰写;第12章由胡奇英教授撰写。王方参加了部分章节的写作工作。全书由李华、胡奇英教授统筹。
在本书的编写过程中,大量的国内外参考文献都为我们提供了很大的帮助,在此,我们对参考和引用之文献的作者、一些无法在文献中列出的作者以及所有的读者表示衷心的感谢。
如果读者能够将本书所介绍的方法与思想运用到他们的生活之中,我们就十分欣慰了。如果读者能更进一步地将其运用到他们的研究与实践工作之中,乃是预测与决策这门课程的幸事了。
限于水平,书中不当之处在所难免,恳请读者批评指正。
李华(西安电子科技大学)
胡奇英(复旦大学)
西安电子科技大学经济管理学院教授、博士生导师。主要从事决策分析、工业工程、服务系统管理等方面的研究与教学工作。主持或参与完成政府各类科学基金项目以及企业园区管理咨询项目20余项,在中外学术期刊上发表过不少有影响的论文。出版有《预测与决策》、《服务外包系统管理》、《基于信息技术的服务外包》等教材与专著多部。是国家精品课程《预测与决策》的课程负责人。
目录
第3版前言
第2版前言
第1版前言
教学建议
第1章预测概述
1.1预测的基本概念
1.2预测的基本原理与步骤
1.3预测资料的收集与预处理
1.4预测方法的分类
本章小结
思考与练习
第2章非模型预测方法
2.1专家预测法
2.2头脑风暴法
2.3德尔菲法
2.4指标预测法与类比法
2.5交叉影响分析法
本章小结
思考与练习
第3章确定型时间序列预测方法
3.1时间序列与时间序列分析概述
3.2移动平均法
3.3指数平滑法
3.4季节指数法
3.5时间序列分解法
3.6上海世博会客流量预测
本章小结
思考与练习
第4章随机型时间序列预测方法
4.1随机型时间序列模型
4.2ARMA模型的相关分析
4.3ARMA模型的识别
4.4ARMA模型的参数估计
4.5模型的检验与预报
4.6青铜缶的拍卖价格预测分析
本章小结
思考与练习
第5章马尔可夫预测方法
5.1马尔可夫预测的基本原理
5.2马尔可夫预测的应用
本章小结
思考与练习
目录
预测与决策教程
第6章决策概述
6.1决策的概念
6.2决策过程与决策分析
6.3决策的基本类型
6.4决策分析的特点与发展历史
本章小结
思考与练习
第7章期望效用理论
7.1期望收益值
7.2行为假设与偏好关系
7.3效用函数及其确定
7.4主观期望效用值理论
本章小结
思考与练习
第8章单目标决策分析
8.1风险型决策
8.2非确定型决策
8.3概率排序型决策
本章小结
思考与练习
第9章多目标决策分析
9.1多目标决策的基本概念
9.2多目标决策的基本模型
9.3多目标决策问题的分析方法
9.4层次分析法(AHP)
9.5网络分析法(ANP)
本章小结
思考与练习
第10章发展中的预测与决策
10.1数据特征驱动分解集成方法论
10.2自然语言处理技术
10.3大模型概述
本章小结
思考与练习
附录
附表A标准正态分布函数值表
附表Bt分布表
附表CF分布表
附表DDW检验临界值表
参考文献