愛知工業大学研究報告
第
2
4
号
B
平成元年
需要予測における季節変動の統計的考察
(
第 2報
〉
橋 本 郁 郎
S
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C
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5%,
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0
.
9
1
and
0
.
9
8,
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巴
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o
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s
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t
し は じ め に
8
7
需要予測は,企業の諸活動をする場合の基礎的な
前提条件を示すものであり,合理的・近代的経営を
行なう場合に欠くべからざるものである。需要予測
の数ある手法のうち時系列分析をとりあげた。この
方法は傾向変動,循環変動,季節変動及び不規則変
動の合成されたものと考えられている。
タをとりあげ
3年間のデータを基に 4年目を予測
し,これを
4
年目の実績値と比較することにより,
予測誤差を算出した。この予測誤差を集計して度数
分布表とヒストグラムを作成し,予測の必要精度に
含まれる予測誤差の確率を求め,前報の
4
つの方法
と本研究のダミー変数法を統計的に比較検討した。
この季節変動分析法には種々の手法が提案されて
いる。前報
1)ではこのうち期別平均法,連環比率法,
対移動平均比率法及び逐次予測法の 4つを取上げた
が,本研究ではダミー変数法に着目し,百貨
J
苫の 4
半期売上データを用いて,統計的に前報との比較検
討を試みた。
2
.
研究方法
2・1
方法
昭和
4
7
年より
5
9
年までの百貨広の
4
半期売上デー
2
・
2
季節変動分析法
季節変動分析法は次の
N
O
.
1
~No.
5
の
5
種類をとり
あげ,
N
O
.
1
~No.
4は前報の結果を用い,本研究では
N
o
.
5のダ、ミ一変数法につき解析した。
N
O
.
1
期別平均法
N
o
.
2
連環比率法
N
O
.
3
対移動平均比率法
N
O
.
4
逐次予測法
N
o
.
5
ダミー変数法
2・3 ダミー変数分析法
季節変動のある時系列分析において,季節変動を
表
l ダミー変数
表
2 データの分類
dz
d
3
d
4
6大都市別
東京、大阪、京都、神戸、名古屋、
第
1. 4
半期
。 。 。
横浜
第
2. 4
半期
I
。 。
地方別
北海道、東北、関東、中部、近畿、
第
3
4
半期
。
1
。
中国、四国、九州
第
4. 4
半期
。 。
1
商品別
衣料品、身のまわり品、家庭用品、
食料品、雑貨、食堂・喫茶、サービ
ス、商品券、その他
表
3
百貨広の期別売上高の
1
例〔名古屋、単位千円〕
1
期
2
耳
目
4
.7
年
2 6 5 8 3 5 8 1 2 9 1 5 1 7 3 1
4
.
8
年
34
.64
.9 5 5 0 3 7 1 7 8 1 1 4
.
4
.9
年
4
. 1 1 7 6 2 9 8 4
.
4
.0 9 9 3 2 9
5 0
年
4
.7 5 3 6 9 1 1 4 9 84
.
4
.3 7 5
5 1
年
4 94
.4 3 7 2 0 5 2 5 1 7 7 7 9
5 2
年
5 1 1 9 5 3 9 9 5 1 8 8 1
9 8 6
5 3
年
5 3 9 8 7 8 8 8 5 5 6 9 94
.3 4
5 4
年
5 6 9 5 9 0 6 8 5 9 2 7 9
1 8 5
5 5
年
6 3 0 8 9 8 5 7 6 4 4 6 0 5 5 9
5 6
年
6 9 1 8 9 1 5 3 7 0 0 4 5 5 1 6
5 7
年
7 0 2 8 9 9 3 8 7 1 6 1 5 0 9 9
5 8
年
6 9 2 3 3 0 4 5 7 1 0 4 3 4 4 3
5 9
年
7 2 7 0 1 3 6 2 7 3 1 9 0 6
9 0
説明するために説明変数として季節効果を示すダミ
一変数を導入し,重回帰分析の手法を用いて解く方
法がある
2)。ダ、ミ一変数分析法は季節変動調整の直
接的方法であり,次のようにして分析する。
1
次傾向式
Y=b
。
十
b
,
t
において
4
半期単位の
季節効果を示すダミ一変数を導入すると
y
ニb
o
+a
,
d
2
十
a
2
d
3
十
a
3
d
.
十
b
,
t
.
.
.
.
.
.
.
.
・
・ ・
・
・
・
(
1
)
となる。ここに
d
2,
d
3,
d
4はそれぞれ第
2. 4
半期,
第
3.4
半期,第
4.4
半期のダミー変数であり,第
1
.
4半期の効果は定数項に含まれるので, 3つのダ、
ミ一変数で良いことになる
o
これを最小
2
乗法を用
いて,残差平方和が最小になるように各係数を決定
すれば良い。
3
耳
目
4
目
耳
3 2 6 2 34
.2 8
4
.7 7 0 7 9 6 2
4
. 14
.2 8 5 0 0
5 9 0 0 2 6 0 8
4
.
9 6 14
.3 1
4
.
7 1 6 8 5 7 8 1
5 2 6 9 3
1 6 7
7 0 9 0 7
7 94
.
5 5 0 2 5 54
.7
7 3 2 4 6 8 4 3
5 6 1 5 4 3
9 7
7 5 9 0 8 2 4 3
6 0 9 6 3
1
4 0
8 2 9 5 1 4
.
8 1
6 5 1 5 5 4 6 0
8 8 04
.0 8 5 4
7 4 6 9 8 6 9 3
8 8 8 7 5 8 5 2
7 8 4 5 2 5 7 8 1 0 2 6 0 0 7 2
2
7 9 0 3 7 0 4 7 1 0 3 0 0 4 5 6
6
7 8 7 6 7 0 3 5 1 0 2 6 7
8 6 3 7
8 2 8 0 3 0 4 5 1 0 6 2 5 9 0 6 2
ダミー変数は表
1
のようにすれば良
L
。
、
3
年聞の
4半期の実績値より 4年目を予測するには,第 1
.
4
半 期 は
d
2
= d
3
=d.=
0
,
t
=13
を代入し,第
2
4
半 期 は
d
2= 1
,
d
3= d
4=
0
,
t
=14
を代入し,以
下同様にして第
3.4
半期,第
4.4
半期の予測値を
得ることが出来る。
2・4
使用データ
昭和47年 ~59年の百貨庖の 4 半期売上テータ 3) を
用い,表
2
i
こ示す如く
6
大都市別,地方別,商品別
に分けて計算を行なった。
1
例として
6
大都市別の
名古屋のデータを表
3
,図
1
i
こ示す。
2
• 5
予測誤差
予測誤差の求め方は前報と同じく
(
2
)
式により算出
需要予測における季節変動の統計的考察(第
2
報
〕
8
9
(
O
K
l
!
YE
:
N
)
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ヨ
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口
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口
口
7
日D
60
口
5口
口
3口
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開2D
4
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47
48
50
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52
53
54
55
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57
58
5
ヨ
60
IERA
国一
l 百貨庖の期別売上高の 1例(名古屋)
し
ナ
ミ
実 績 値 一 予 測 値
予測誤差二
由 世 情x
100%
……
(
2
)
3
.
SAS
による分析
第
2
・
3項で述べたダ、ミ一変数法による季節調整
は重回帰分析の手法を用いる。この計算は当然コン
ビュータにより実施するのであるが,現在最も信頼
性が高いと考えられる
SAS
を用いて行なった。
3・1 SAS
の 紹 介
S
A
S
4
)
は
S
t
a
t
i
s
t
i
c
a
lA
n
a
l
y
s
i
s
System
の略称で,
統計解析のためのコンピュータパッケージである。
統計解析は,①データを収集しそれを解析しやすい
形に変容すること,②問題に対する適切な解法を見
つけ適用すること,③解析結果を正しく解釈するこ
と,の
3
つの主要部分から成立つものと考えられる。
SAS
はこのうち①と②を助けてくれる
O統計分析の機能では,簡単な記述統計から高度な
解析法まで多数用意されており,
SAS
データセット
さえ用意すれば,ただちに統計解析にかけることが
出来る。
3 • 2 SAS
データセット
SAS
で分析を実施するには,データセット
5)を作
成することが不可欠である。
1
例として名古屋の昭
和
4
9
年から
5
1
年の
4
半期売上より昭和
5
2
年の売上を
予 測 す る た め の デ ー タ セ ッ ト を 図
2(
1
)
に示す。
URIAGE
の
OBS.
1~12 は昭和49~51年の 4 半期
売上データで,それに続く
OBS.
13~16 のピリオド
は欠測値を示し,ここを予測することになる。
DA1
,
DA2
,
DA3
はダミー変数であり,
DA1
i
こ
1
が入って
いるものは第
2.4
半期,
DA2
に
1
が入っているも
のは第
3.4
半期,
DA3
に
1
が入っているものは第
4.4
半期を示し
DA1
,
DA2
,
DA3
全て
Oが入って
いるものは第l.
4
半期を示している。
TIME
は時
系列を表す変数である。また昭和
5
2
年度の予測値と
実績値を比較して予測誤差を算出するため,昭和
5
2
年度の実績値のデータセットを図
2(
2
)
に示す。
J
I
S
O
-KU の OBS.1~12 は欠測値になっており,昭和52年
度の実績値は
OBS.
13~16 に入っている。
3
・
3 プログラム
売上予測値と,
これを実績値と比較した誤差を求
めるためのプログラム
6)を図
3に示す。このプログ
. ,
V・
A
. ,
h.
,
門
w n・,.,
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丁
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2
2
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門
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何
日
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門
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TIME
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
DA3
n u n u n U 司A n u n U 内 U 噌i n u n u n U 唱A n u n υ n U 司ムDA2
n u n u t A n U 内 u n U 噌 i n u 内 u n u ' A n u n u n U 司A n uSAS
DA1
n u 司 A n u n u n U 唱 A n u n u n U 司 A n u n u n U 噌 A n u n uURIAGE
41176298
44099329
49614314
71685781
47536911
49844375
52693167
70907794
49443720
52517779
55025547
73246843
日
日
S
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(
1
)
SAS
による分析のプログラム
ラムにま全て梢梢醐梢の位置に例えばデータセット
(
1
)
を,また////////の位置にデータセット
(
2
)
を入力し,
SAS
を実行させると次項に示す如き出力が得られ
る
。
3
・
4 SASによる出力
例えば名古屋の昭和5
2年度の計算結果は次の通り
である。重回帰分析の結果を図
4
に示す。
URIAGE
,
DA1
~
DA3
,
TIME
,
]ISOKU
は
3
・
2
項で説明し
51195399
51881986
56154397
75908243
(
2
)
DBS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
図
-3
J
工
SOKU
SAS
データセット(名古屋〉
図
-2
PROB>F
0.0001
F VALUE
103.391
0.9834
0.9738
PROB > I
T
I
0.0001
0.2070
0.0129
0.0001
0.0022
了FOR HO'
PARA
何ETER=O
32.788
1.
390
3.310
15.523
4.708
ANALYS工S OF VARIANCE
SU
阿OF
阿EAN
SQUARES
SQUARE
1.30548E+15 3
.
26369E+14
2.20966E+13 3.15666E+12
1.32757E+15
1776698
54815988
3.241205
PARAMETER ESTIMATES
PARA
阿ETER
STANDARD
EST
工
何ATE
ERR
口R
42355721.07
1291802.54
2028866.95
1459143.48
4913397.56
1484278.90
23676543.18
1525251.05
739317.72
157039.44
SAS
SOURCE
DF
MDDEL
4
ERROR
7
C TDTAL
11
ROOT
門SE
DEP MEAN
C.V.
DEP VARIABLE' URIAGE
R-SQUARE
ADJ R-SQ
FI--11
n uVAR工ABLE
INTERCEP
DA1
日A2
口A3
TI
門E
GOSA
8268
8179
,
。
。
,
R d ヲ ﹄6927
R d 必 吟 門 司 , R d••••
153Z
JISOKU
51195399
51881986
56154397
75908243
RESI
口
町1918741
時1763894
127242
2696246
1484601
1023881
248824
-1039012
434139
740014
-376067
司1657234
SAS
TIME
PREDICT
1
43095039
2
45863223
3
49487072
4
68989535
5
46052310
6
48820494
7
52444343
8
71946806
9
49009581
10
51777765
11
55401614
12
74904077
13
51966851
14
54735036
15
58358884
16
77861348
DA3
0
0
0
1
8
0
0
1
0 0 01
0 0 01
ヲ ﹄A001Goo-000100010
円 以DA1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
URIAGE
41176298
44099329
49614314
71685781
47536911
49844375
52693167
70907794
49443720
52517779
55025547
73246843
OBS
I
Z
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
SAS
による分析結果(名古屋〉
図
-4
9
1
需要予測における季節変動の統計的考察(第
2
報
〕
SAS lEGEND: A=
1 085. B=
2 085,
ETC SYMBOL USED 15 Pロ
ハ
h f
ィ
J
t
j
j
PLOT OF URIAGE誕