bài giảng khoa học dự báo

Khoa học dự báoKhoa học dự báo là lĩnh vực khoa học nghiên cứu để đưa ra những nhận định của quá trình nào đó sẽ xảy ra trong tương lai bằng các phương pháp khoa học... KHDB hiện đại 2•

KHOA HỌC DỰ BÁO

TS Mai HàThS Phan Hồng Giang

Hoàng Thị Hải Yến

Đại cương

 Khái niệm

 Phân loại dự báo

 Vai trò của dự báo

 Nguyên lý dự báo

 Phương pháp dự báo

 Các bước xây dựng dự báo

• Ai đã từng nghe đến dự báo

chưa?

Khái niệm (1)

• Dự báo trong tiếng Hy Lạp: “Progrosis”

có nghĩa là biết trước

• “Pro” (nghĩa là trước) và “grosis” (có

nghĩa là biết),

Khái niệm (2)

• một khoa học và nghệ thuật tiên đoán

những sự việc sẽ xảy ra trong tương lai, trên cơ sở phân tích khoa học về các dữ liệu đã thu thập được

• một dự đoán chủ quan hoặc trực giác về tương lai

Nguồn: Ủy ban Thuật ngữ

Khoa học Công nghệ thuộc

Viện Hàn Lâm Khoa học Liên

Xô Khoa học dự báo, NXB

Khoa học Matxcơva, 1978

Khoa học dự báo

Khoa học dự báo là lĩnh vực khoa học nghiên cứu để đưa ra những nhận định của quá trình nào đó sẽ xảy ra trong

tương lai bằng các phương pháp khoa học

Lịch sử của KHDB

• Đến thế kỷ XVI, XVII khi các môn khoa

học như toán học, vật lý, thiên văn học đã phát triển, các dự báo có tính khoa học

mới dần xuất hiện

• Dự báo đã được nhà toán học và chính trị học người Pháp Condorcet chỉ ra từ thế

kỷ XVIII

• Các hiện tượng xã hội: sự xuất hiện và kết thúc

của các cuộc chiến tranh, sự hưng thịnh hay suy vong của một thể chế trính trị

• Các hiện tượng về đời số xã hội như khả năng

giàu có, về bệnh tật, sinh tử, về khả năng giàu

có của các dòng họ

Phương Đông

• Kinh dịch mà cơ sở của nó đã được

Hoàng đế Phục Hy ở Trung Quốc khám phá cách đây 6000 năm là thí dụ nổi tiếng

về một lý thuyết cổ xưa ngoài nội dung cơ bản quan trọng nhất là các nguyên lý vận động của vũ trụ

KHDB hiện đại (1)

• Bắt đầu vào thời kỳ chiến tranh thế giới

lần thứ hai và là dự báo trong lĩnh vực

quân sự

• Năm 1944 đại tường không quân Mỹ

Arnold đã đưa ra chương trình dự báo về những phát minh vũ khí khả dĩ và sau đó cùng với công ty máy bay Douglas aircraft

đã thành lập một cơ quan dự báo lấy tên

KHDB hiện đại (2)

• Năm 1948, hãng Rand đã tách khỏi

Duglas và trở thành một trong những

hãng dự báo đi đầu trên thế giới với nội

dung hoạt động không còn là quân sự

• Cuối những năm 60, đã có hàng loạt

phương pháp dự báo được phát triển và

đã trở thành quen thuộc như ngoại suy xu hướng, đường cong tăng trưởng, tương quan, thay thế công nghệ, mô hình nhân quả, Delphi,

KHDB hiện đại (3)

• Thập kỷ 70: hoạt động dự báo đã trải qua một sự chuyển biến rất sâu sắc trong

quan niệm về thấy trước tương lai (từ

thực tiễn những cuộc khủng hoảng, gián đoạn những năm này)

• Thập kỷ 80: Những nghiên cứu về phức

tạp (có thể gọi là khoa học về phức tạp tuy

có thể là hơi sớm) bắt đầu nổi lên

So sánh thay đổi quan niệm về DB

Dự báo (cũ): Prévision Dự báo (mới): Prospective

Quan điểm Từng phần Tổng thể

Các biến số Định lượng, khách quan, đã

biết Định tính, lượng hoá được, đã biết hoặc ẩn dấu

Các quan hệ Tĩnh, các cấu trúc không đổi Động lực, các cấu trúc tiến hoá

Giải thích Quá khứ giải thích tương lai Tương lai là lý do tồn tại của hiện

Thái độ đối với

tương lai Thụ động hay thích nghi (tương lai là cái phải

nhận)

Chủ động và sáng tạo (tương lai

có thể được mong muốn)

Có thể có những loại dự báo gì?

Phân loại dự báo (1)

Căn cứ theo thời gian

• Dự báo dài hạn: >5 năm

• Dự báo trung hạn: 3-5 năm

• Dự báo ngắn hạn: <3 năm

Phân loại dự báo (2)

Căn cứ vào nội dung (đối tượng) dự báo

Phân loại dự báo (4)

Căn cứ theo mục đích dự báo

• Dự báo định hướng

• Dự báo định mức

• Dự báo thăm dò

• Dự báo tác nghiệp

Phân loại dự báo (3)

Căn cứ vào các phương pháp dự báo

• Dự báo bằng phương pháp chuyên gia

• Dự báo theo phương trình hồi quy

• Dự báo dựa vào dãy số thời gian

• …

Phân loại dự báo (5)

Một số cách phân loại khác:

• Dự báo theo khoảng giá trị

• Dự báo theo điểm giá trị

Dự báo để làm gì?

Khi nào cần dự báo?

ro???

Vai trò của dự báo

tại

Vị trí của dự báo trong quản lý

Nhìn trước Tầm nhìn Dự báo Chiến lược Kế hoạch

Dự báo – chiến lược – kế hoạch

Vai trò của dự báo trong quản lý

• là giai đoạn cần thiết trước khi tiến hành

• là giai đoạn tiếp theo của hoạch định

chiến lược và lập kế hoạch

Các nguyên lý của dự báo

Nguyên lý hệ thống

• yêu cầu tiếp cận hệ thống trong việc xác định các biến độc lập, các mối liên hệ đối với đối tượng dự báo

Nguyên lý phù hợp

• Dự báo phải phù hợp với điều kiện tự nhiên, địa lý, xã hội mà chúng ta đang xem xét

Nguyên lý đa phương án

• Dự báo phải nhìn trên nhiều khía cạnh, đưa ra được đa phương án

Nguyên lý kiểm định lại

• Để đảm bảo hiệu quả của dự báo, cần

kiểm định lại độ chính xác (độ tin cậy) của kết quả dự báo

• Thông thường, trong dự báo, người ta

chấp nhận độ lệch chuẩn khoảng nhỏ hơn hoặc bằng 5%

• Sai số dự báo = [(kết quả thực – kết quả

dự báo)/kết quả dự báo] x 100%

Nguyên lý đảm bảo hạch toán

• yêu cầu chi phí để thực hiện dự báo phải nhỏ hơn hiệu quả do dự báo mang lại

Nhóm PP mô hình hóa

1 Mô hình chuỗi thời gian

2 Mô hình kinh tế lượng

3 Mô hình tối ưu hóa

4 Mô hình cân đối liên ngành (gọi tắt là

I/O, Input-output)

5 Mô hình cân bằng tổng quát/tổng thể

(CGE-Computable General Equilibrium)

Nhóm PP mô phỏng

1 Mô phỏng thực

2 Mô phỏng ảo trên máy tính

Nhóm PP kịch bản

1 Phương pháp đồ thị và cây mục tiêu

2 Phương pháp tương quan hồi qui

Nhóm PP mô hình hóa

1 Mô hình chuỗi thời gian

2 Mô hình kinh tế lượng

3 Mô hình tối ưu hóa

4 Mô hình cân đối liên ngành (gọi tắt là

I/O, Input-output)

5 Mô hình cân bằng tổng quát/tổng thể

(CGE-Computable General Equilibrium)

Mô hình chuỗi thời gian (1)

• PP dự báo này được tiến hành trên cơ sở giả định rằng quy luật đã phát hiện trong

quá khứ và hiện tại được duy trì sang

tương lai trong phạm vi tầm xa dự báo

• Các quy luật này được xác định nhờ phân tích chuỗi thời gian và được sử dụng để suy diễn tương lai

Mô hình chuỗi thời gian (2)

• sử dụng số liệu theo dạng chuỗi thời gian

- các sự kiện quan sát được sắp xếp theo trình tự thời gian - để nghiên cứu các biến

số kinh tế vĩ mô

Ví dụ

Sự tiêu dùng trong một nền kinh tế phụ thuộc vào tổng thu nhập lao động và của cải, tiền lãi thực tế, phân bố độ tuổi của dân số , được biểu thị qua phương trình tính như sau:

Yt = α + βXt + Et

• Yt (lấy ví dụ, sự tiêu dùng trong quý t)

• Xt (lấy ví dụ thu nhập trong cùng thời kỳ)

• Et – sai số ngẫu nhiên, biểu thị các biến

số tại Yt mà nó không giải thích được

bằng mô hình

Phương pháp giản đơn (1)

• Trong phương pháp này người ta giả thiết giá trị gần đây nhất là giá trị đúng nhất cho tương lai

Ft+1 = Xt

• Ft+1 : là giá trị dự báo ở thời điểm t+1

• Xt : là trị quan sát được ở thời điểm t

Sai số dự báo

• Để đánh giá độ chính xác của công tác dự báo người ta phải tính sai số dự báo e

Et+1 = Xt+1 – Ft+1

Bài tập 1

• Lượng hàng bán ra theo qúy của một

công ty từ năm 1979 đến 1985 được cho trong bảng số liệu

• Tính Giá trị dự báo cho quí I, II năm 1985

và tính sai số của dự báo đó

Phương pháp giản đơn (2)

• Thêm vào các số hạng để đánh giá ảnh

hưởng của thành phần xu hướng trong

chuỗi thời gian

Ft+1= Xt + (Xt – Xt-1)

• (Xt – Xt-1): Đánh giá ảnh hưởng của thành phần xu hướng

Phương pháp trung bình

• Phương pháp trung bình đơn giản

• Phương pháp trinh bình dịch chuyển

PP Trung bình đơn giản

• PP trung bình đơn giản thường được sử dụng khi dãy số liệu không biến đổi theo mùa, không có hướng, không đối xứng và với tập số liệu lớn

Kết quả (3)

PP Trung bình dịch chuyển

• sử dụng giá trị trung bình của n số liệu quan sát đã biết gần thời điểm dự báo nhất

• PP này tốt hơn PP trung bình giản đơn

PP làm trơn hằng mũ

Ft+1 = α Xt + (1-α) Ft

• Ft+1 :giá trị dự báo ở thời điểm t+1

• Ft :giá trị dự báo ở thời điểm t

• Xt:giá trị quan sát ở thời điểm t

• α :hằng số làm trơn, 0 ≤ α ≤1

Nhóm PP mô hình hóa

1 Mô hình chuỗi thời gian

2 Mô hình kinh tế lượng

3 Mô hình tối ưu hóa

4 Mô hình cân đối liên ngành (gọi tắt là

I/O, Input-output)

5 Mô hình cân bằng tổng quát/tổng thể

(CGE-Computable General Equilibrium)

Mô hình kinh tế lượng (1)

• Là PP dựa trên lý thuyết kinh tế lượng để lượng hoá các quá trình KTXH thông qua

PP thống kê

• Bản chất: mô tả mối quan hệ giữa các đại

lượng kinh tế bằng một phương trình hoặc

hệ phương trình đồng thời

• Các phương trình này mô tả mối quan hệ giữa các biến số kinh tế với nhau

Mô hình kinh tế lượng (2)

Y(t) = f{x1(t), x2 (t), xn(t), e(t)}

• Y(t) là biến phụ thuộc tại thởi điểm t, biểu trưng cho chỉ tiêu cần dự báo

• x1(t), x2 (t), xn(t) là các biến giải thích tại thời điểm t, biểu trưng cho các nhân tố tác động lên biến phụ thuộc

• e(t) là sai số ngẫu nhiên, biểu trưng cho các nhân tố không xác định được tác

động lên biến phụ thuộc tại thời điểm t

Ví dụ 1

Khi nghiên cứu về nền kinh tế thực, Phòng Phân

tích tình hình hiện tại (The Current Analysis

Division) của Canada đã sử dụng các chỉ số:

Nhóm đầu tư

+ Thương mại hàng hóa

+ Hàng gửi chế biến

+ Ý định đầu tư tư nhân và công cộng

+ Xây dựng những toà nhà không dùng để

ở (nhà xưởng )

Nhóm sản xuất

+ GDP theo giá cơ bản

+ Hàng gửi chế biến

+ Thương mại bán buôn

+ Sản xuất phương tiện đi lại

Nhóm thu nhập

+ Điều tra lực lượng lao động

+ Chi trả lương

+ Chi phí lao động đơn vị

+ Điều tra về tổng tiền lương và giờ làm

Ví dụ 2

• Xem xét tác động qua lại giữa 3 biến số: giá cả hàng hoá, tỷ giá hối đoái thực và chênh lệch giá xuất nhập khẩu  dự báo những biến đổi ngắn hạn của nền kinh tế

Giải thích ký hiệu

• *: biến nước ngoài được đánh giá bằng ngoại tệ

• px: giá xuất khẩu hàng hoá

• pm: giá nhập khẩu hàng hoá

• pcom*: giá thế giới của các hàng hoá là tài nguyên cơ bản

• Cải biến phương trình (3), phản ánh mối

quan hệ giữa chênh lệch giá xuất nhập

khẩu và tỷ giá thực được đo bởi chỉ số

giảm phát GDP sẽ được phương trình (4)

dưới đây:

px-pm = Φ(pcom*- pg*)+(1-Φ)[p-p*-pfx]

+(1-Φ-δ)[(p*- pg*)-(p-pg)] (4)

Kết luận

• Trong một nền kinh tế phụ thuộc hoàn

toàn thì ảnh hưởng của giá hàng xuất

khẩu của nó tới giá cả thế giới là quá nhỏ, chênh lệch giá xuất nhập khẩu chỉ được xác định bởi các biến nước ngoài: Φ=1 và δ=0

• Nói cách khác, các tỷ trọng δ và (1-Φ-δ) phản ánh mức độ ảnh hưởng mà một

quốc gia có được đối với giá xuất khẩu

• Đọc: Kevin Clinton – Vụ quốc tế Ngân

hàng Trung ương Canada,

Commodity-sensitive Currencies and Inflation

Targeting

Mô hình kinh tế lượng (3)

• Mô hình này không đi chi tiết vào các

ngành kinh tế

• Các biến thường là tổng hợp cho toàn bộ nền kinh tế, thể hiện các mối quan hệ kinh

tế vĩ mô

• Việc ước lượng các hệ số của các

phương trình này đòi hỏi phải có chuỗi số liệu thời gian (time-series data) dài

Mô hình kinh tế lượng (4)

• Việc xây dựng hệ thống các phương trình, với các biến giải thích lựa chọn, được dựa trên nền tảng của lý thuyết kinh tế

 các nhà mô hình khác nhau có thể sẽ xây dựng các phương trình với các biến giải

thích khác nhau, tùy thuộc vào việc áp

dụng lý thuyết kinh tế nào

Nhóm PP mô hình hóa

1 Mô hình chuỗi thời gian

2 Mô hình kinh tế lượng

3 Mô hình tối ưu hóa

4 Mô hình cân đối liên ngành (gọi tắt là

I/O, Input-output)

5 Mô hình cân bằng tổng quát/tổng thể

(CGE-Computable General Equilibrium)

Mô hình tối ưu hóa (1)

• Điển hình của mô hình này là bài toán quy hoạch tối ưu, bố trí một nguồn lực nhằm tối ưu hoá một mục tiêu nào đó

• Dạng chung của mô hình này bao gồm hai khối: khối hàm mục tiêu và khối hàm ràng buộc

Mô hình tối ưu hóa (2)

• Khối hàm mục tiêu: Xác định X1-, , Xn

để hàm số sau đạt cực trị:

F (X1, , Xn) -> max (hoặc min)

Mô hình tối ưu hóa (3)

• Khối ràng buộc: với điều kiện các giá trị

X1-, , Xn thoả mãn các bất phương trình sau:

f1(X1, , Xn) < = b1f2(X1, , Xn) < = b2

fm(X1, , Xn) < = bmX1 > 0, , Xn > 0

Mô hình tối ưu hóa (4)

• Mô hình nêu trên thường hay gặp khi giải quyết những vấn đề quy hoạch, chính vì vậy người ra gọi luôn là “bài toán quy

hoạch”

Nhóm PP mô hình hóa

1 Mô hình chuỗi thời gian

2 Mô hình kinh tế lượng

3 Mô hình tối ưu hóa

4 Mô hình cân đối liên ngành (gọi tắt là

I/O, Input-output)

5 Mô hình cân bằng tổng quát/tổng thể

(CGE-Computable General Equilibrium)

Mô hình cân đối liên ngành (I/O)

• dựa trên ý tưởng là mối liên hệ liên ngành trong bảng đầu vào - đầu ra (Input –

Output table) diễn tả mối quan hệ của quá trình sản xuất giữa các yếu tố đầu vào, chi phí trung gian và đầu ra của sản xuất

Mô hình I/O

Giải thích ký hiệu

• Xij: là giá trị sản phẩm của ngành i cung ứng cho ngành j

• Zi: là tổng giá trị sản phẩm của ngành i cung ứng cho các ngành sản xuất khác.

• Zj: là tổng giá trị sản phẩm của các ngành cung ứng cho ngành j.

• Yi: là giá trị sản phẩm của ngành i cung ứng cho nhu cầu tiêu dùng cuối cùng Ta có và

• Y = C + I + G + X là GDP.

Với

• G : tiêu dùng chính phủ

• I : đầu tư của nhà sản xuất

• C : tiêu dùng dân cư

• X: là xuất khẩu ròng (xuất khẩu trừ đi nhập khẩu)

• Xi: là tổng giá trị sản xuất của ngành i

• Vj : là giá trị tăng thêm của ngành j (thực tế bao gồm cả khấu hao

• Từ bảng trên, chúng ta xây dựng được

ma trận hệ số A theo công thức:

Xij = aij Xj

• Ma trận dự báo dạng đơn giản có thể biểu thị như sau:

 Từ công thức trên, chúng ta thấy rằng có thể dự báo giá trị sản xuất và GDP của

từng ngành khi biết được sự thay đổi của nhu cầu cuối cùng

• Ví dụ như khi tăng đầu tư công cộng vào ngành i một lượng là q, chúng ta sẽ tính toán được sự thay đổi sản lượng của tất

cả các ngành còn lại là bao nhiêu

Nhóm PP mô hình hóa

1 Mô hình chuỗi thời gian

2 Mô hình kinh tế lượng

3 Mô hình tối ưu hóa

4 Mô hình cân đối liên ngành (gọi tắt là

I/O, Input-output)

5 Mô hình cân bằng tổng quát/tổng thể

(CGE-Computable General

Mô hình cân bằng tổng quát (CGE )

• phát triển trên nền của bảng I/O nhưng

mở rộng ra cho nhiều khu vực khác ngoài khu vực sản xuất

• Ví dụ như các dòng thu nhập và chi tiêu của các hộ gia đình, dòng duy chuyển

vốn,…

Mô hình cân bằng tổng quát (CGE )

• Nhiều biến là ngoại suy (exogenous) trong

mô hình I/O giờ là nội suy (endogenous) trong mô hình cân bằng tổng thể

• Ngoài ra, mô hình cân bằng tổng thể còn bao gồm cả các phương trình hành vi của

mô hình kinh tế lượng

 toàn diện nhất, phức tạp nhất và phản

ánh gần với nền kinh tế thực hơn

Phương pháp hội đồng (1)

• coi các chuyên gia là như nhau

• quyết định theo ý kiến đa số

Phương pháp hội đồng (1)

• Ưu điểm: Thuận tiện + tiết kiệm

• Hạn chế:

– hạn chế ý kiến sáng tạo cá nhân

– không phát huy được ý kiến sáng tạo độc đáo

PP chuyên gia trọng số (1)

• không coi các chuyên gia là như nhau

• đánh giá ý kiến chuyên gia theo trọng số

• tổng số trọng số của các chuyên gia bằng

1

– Chuyên môn hẹp: có thể bao gồm các chỉ số

như: số lượng bài báo khoa học mà chuyên gia đã công bố, số năm công tác đào tạo,

giảng dạy, hướng dẫn cao học, nghiên cứu sinh,

PP chuyên gia trọng số (3)

• thu thập thông tin cá nhân và thông tin về chuyên môn chung

• tiến hành cho điểm từng chỉ số

• tính được tổng số điểm mà mỗi chuyên

gia có được

• lấy số điểm của từng chuyên gia chia cho tổng số điểm của tất cả các chuyên gia có được sẽ ra trọng số của từng chuyên gia

Phương pháp Delphi (1)

• sử dụng một cách hệ thống một phán

đoán trực quan của một nhóm chuyên gia

• gửi tới các chuyên gia một bảng câu hỏi

để lấy ý kiến và việc này đươc tiến hành một số lần (vòng hỏi ý kiến) nhằm tìm ra ý kiến tập trung

• Chất lượng của các kết quả thu được sẽ tuỳ thuộc vào việc chuẩn bị bảng câu hỏi

và việc lựa chọn chuyên gia