北京市机动车保有量预测
随着我国经济的快速发展,民用汽车的保有量也迅速增长。机动车保有量的 发展影响到环境质量、交通安全、道路建设等诸多方面。在我国,尤其是大中型 城市,机动车已成为城市空气污染的重要来源。因此,合理预测机动车保有量是 未来进行机动车污染防治规划、道路发展规划等的重要前提。
本文将采用时间序列预测法和一元线性回归模型对2020年末和2030年末北 京市机动车保有量进行预测。
法一:时间序列预测法
2005年至2015年北京市机动车保有量数据如表1所示。
1北京市机动车保有量数据
年份
2005
2006
2007
2008
2009
2010
机动车保有量(万辆)
258.3
287.6
312.8
350.4
401.9
480.9
年份
2011
2012
2013
2014
2015
   
机动车保有量(万辆)
498.3
520.0
543.7
559.1
561.9
-
北京机动车保有量变化趋势图如图1所示,可以观察到其变化趋势在2010 年末出现了明显的转折,2010年末之后的机动车保有量增长幅度较2010年之前 相比明显放缓,这种情况形成的主要原因是在2011年北京开始调控机动车的数 量,实行了摇号政策。
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
年份
1北京机动车保有量变化趋势
由于摇号政策实行前和实行后,北京市机动车保有量增长情况呈现出了不同 趋势,而且摇号政策在今后极有可能继续施行,所以为避免预测结果过于偏离实 际,在采用时间序列预测时仅采用2011年末及以后的数据,如图2所示。
2时间序列预测机动车保有量
得到预测方程:
y = 17.46% - 34611
其中x为年份,y为机动车保有量。
从图中还能看到,R2值为0.9657,接近于1,因此拟合优度很好,可以采用 此预测方程来预测2020年末和2030年末北京市机动车保有量,如表2所示。
2时间序列预测结果
年份
2016
2017
2018
2019
2020
2025
2030
机动车辆数(万辆)
588.4
605.8
623.3
640.7
658.2
745.5
832.8
其中2017年机动车保有量为605.8万辆,2020年为658.2万辆,2030年为
832.8万辆,无法达到《北京市2013-2017年清洁空气行动计划重点任务分解》、 《北京市
缓解交通拥堵总体方案(20162020年)》等方案设立的“2017年底将
全市机动车保有量控制在600万辆以内,2020年控制在630万辆以内”的目标。
法二:一元线性回归模型
机动车保有量通常会与地区生产总值(GDP)、人口总数、道路总里程等影 响因素有关系,可以从中出与机动车保有量影响最显著的因素来建立一元线性 回归模型。本文将通过GDP增长率或人口增长率来预测保有量增长率,并以此 来推算出2020年末和2030年末北京市机动车保有量。北京市历年机动车保有量、 GDP、人口及其各自的增长率如表3所示。
3北京市历年数据
k407
年份
机动车保有量 (万辆)
高速免费时间怎么算的GDP (亿元)
人口
(万人)
GDP 增长率
保有量 增长率
人口 增长率
2005
258.3
6969.52
1538
-
-
-
2006
287.6
8117.78
1601
16.48%
11.34%
4.10%
2007
312.8
9846.81
1676
21.30%
8.76%
4.68%
2008
350.4
11115.00
1771
12.88%
12.02%
5.67%
2009
401.9
12153.03
1860
9.34%
14.70%
5.03%
2010
480.9
14113.58
1962
16.13%
19.66%
5.48%
2011
498.3
16251.93
2019
15.15%
3.62%
2.91%
2012
520
17879.4
2069
10.01%
4.35%
2.48%
2013
543.7
19800.81
2115
10.75%
4.56%
2.22%
2014
559.1
21330.83
2152
7.73%
2.83%
1.75%
2015
561.9
22968.6
2170
7.68%
0.50%
0.86%
同样,由于摇号政策的施行,预测过程将只采用2010年末及以后的数据。
为确定预测所使用的影响因素,分别对保有量增长率与GDP增长率之间和保有 量增长率与人口增长率之间做单因素方差分析,结果如表4和表5北京市小汽车摇号所示。
4 GDP增长率对保有量增长率的单因素方差分析结果
差异源
SS
df
MS
F
P-value
F crit
组间
0.012569
1
0.012569
20.91723
0.001817
5.317655
组内
0.004807
8
0.000601
-
-
-
总计五菱扬光6376c
0.017376
9
   
   
   
   
5人口增长率对保有量增长率的单因素方差分析结果
差异源
SS
df
MS
F
P-value
F crit
组间
0.000319
1
0.000319
1.931843
0.20201
5.317655
组内
0.001322
8
0.000165
   
   
   
总计
0.001641
9
   
   
   
   
显著水平设置为0.05,可以发现GDP增长率对保有量增长率的单因素方差
洗车店成本分析对应的P值为0.001817,小于0.05,则判定GDP增长率对保有量增长率产 生显著影响。而人口增长率对保有量增长率的单因素方差分析对应的P值为 0.20201,远大于0.05,因此判定人口增长率对保有量增长率没有产生显著影响。 所以确定GDP增长率为自变量,保有量增长率为因变量来进行一元线性回归。
使用EXCEL里的数据分析工具来进行一元线性回归分析,结果如表6、表7 和表8所示。由于截距不为0时,GDP增长率对保有量增长率影响的显著程度减 弱,因此将截距设置为0
6回归统计
Multiple R
0.93269
R Square
0.869911
Adjusted R Square
0.619911
标准误差
1.409672
观测值
5
7方差分析
df
SS
MS
F
Significance F
抗磨剂
回归分析
1
53.15322
53.15322
26.74812
0.014027
残差
4
7.948706
1.987176
总计
5
61.10193
8回归结果
Coeffici ents
标准误差
t Stat
P-value
Lower 95%
Upper 95%
下限 95.0%
上限 95.0%
Inter cept
0
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
#N/A
GDP增 长率
0.306996
0.059359
5.171
858
0.006643
0.142
189
0.471
803
0.142
189
0.4718 03