集装箱码头课程设计.docx

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1、集装箱码头课程设计苏州三港集装箱吞吐量预测研究姓名 施一增学号 201110621025专业 航运管理上海海事大学二零一四年六月集装箱码头课程设计摘要.2002年，苏州港进行港口整合，原先的张家港、常熟、太仓三港合一，对于苏州三港各自发展情况的研究逐渐淡化。本文采用指数平滑法对三港吞吐量分别作出预测，以期通过对三港近几年以及未来集装箱吞吐量的变化趋势以及在苏州港吞吐量中所占比重进行分析，并就三港发展提出一些自己的意见。关键词：集装箱吞吐量；预测；指数平滑法AbstractIn 2002, Suzhou integrated her three ports which were the Zhan

2、gjiagang port, the Changshu portand the Taicang port as the Suzhou port. After that, less and less research was carried on about thistopic. In this paper, I will try to use the exponential smoothing models to make a prediction oncontainer throughputs of these three ports. Combining the data of the p

3、ast and the prediction, I willanalyses its variation trend and put forward some advice.Key Words： container throughputs, prediction, exponential smoothing modelsI集装箱码头课程设计目录摘要1Abstract11绪论21.1 研究背景21.2 研究意义22港口简介22.1 张家港22.2 太仓港22.3 常熟港23吞吐量预测23.1 预测模型选择23.2 指数平滑法预测模型23.3 常熟港吞吐量预测33.4 张家港吞吐量预测53.5 太

4、仓港吞吐量预测74分析与建议9参考文献112集装箱码头课程设计1绪论1.1 研究背景2（X）2年，苏州港将原先的张家港、常熟、太仓三港合一，以苏州港一致对外，于是对于苏州三港各自发展情况的研究逐渐淡化。本文期望通过对三港吞吐量预测的简单研究，分析作为一个整体后三港各自的发展情况。1.2 研究意义预测是通过对客观事实历史和现状进行科学的调查和分析，由过去和现在去推测未来，由已知去推测未知，从而揭示客观事实未来发展的趋势和规律。本文对三个港口未来集装箱吞吐量进行科学的预测，结合过去十年吞吐量数据，对三港的未来发展提出一些拙见。2港口简介苏州港是长江主要港口，位于长江下游的南岸河段，西起长山（张家港

5、与江阴交界处），东至浏河口南（太仓与上海交界处），港口岸线顺直、河床稳定、水域开阔、水深流急、不淤不冻。苏州港紧邻上海，而苏州自身也是江苏乃至长三角经济中心，地处长江入海口的咽喉，是长江出海口的天然良港，具有明显的区位优势和发展海运的优良环境。苏州港有三个港区：张家港港区、常熟港区和太仓港区。2.1 张家港张家港1968年建港。1992年12月I日，中远香港太平洋有限公司与中国张家港港务局（现张家港港务集团）合资经营的张家港永嘉集装箱码头有限公司正式营运，经营张家港港15、16、17号泊位上的集装箱专业码头。现有码头长722米，前沿水深-10米。永嘉集装箱码头堆场面积30万平方米，堆箱容量43

6、668TEU,码头设计吞吐能力达到百万TEU,拥有集装箱岸桥6台、堆高机7台、轮胎式龙门吊18台、各种拖车、拖架、义车数十台。此外，张家港保税港区港务有限公司经营的两个万吨级的泊位也具备集装箱装卸能力。2集装箱码头课程设计2.2 太仓港1992年，太仓港区开始建设。1998年成立的太仓国际集装箱码头开启了太仓港集装箱装卸业务。去年成立的太仓港正和兴港集装箱码头为太仓港新添4个5万吨级集装箱专业泊位。太仓港靠近上海，码头前沿水深-12.5米，是国内少有的内河黄金岸线，具备极大的发展潜力。2.3 常熟港常熟港区也始建于1992年，属于国家一类开放口岸。目前仅有常熟兴华港口有限公司兼营集装箱装卸业务

7、。3吞吐量预测3.1 预测模型选择对港口吞吐量预测的诸多模型中，比较常用的有回归分析法、弹性系数、指数平滑、二次曲线、灰度分析等模型。其中，指数平滑法不仅精读较高，预测过程也较为简便，所以在吞吐量预测中比较受欢迎。因此本文也选用指数平滑法尝试对苏州三港的集装箱吞吐量进行预测。3.2 指数平滑法预测模型指数平滑法是对反映变量历史变化情况的统计数据（时间序列），加以大致修匀平滑，以便分析变量的演变趋势，此法可处理不规则数据。指数平滑法有一次指数平滑法、二次指数平滑法、三次指数平滑法和高次指数平滑法。高次指数平滑法运用较少，一次指数平滑法一般用在呈现水平趋势的情况下，二次指数平滑法适用于呈线性趋势的

8、情况，三次指数平滑法则在数据呈现非线性曲线趋势时选用。指数平滑法的预测模型为：V（t+D =Xt+（1 - a）丫其中：X是第t期的实际值；Y是第t期的预测值；是平滑系数。在Excel中，阻尼系数为14。设时间序列为X” X2, X3,，Xn,那么第t期时，一次指数平滑值记为SP,二次指数平滑值记为&，三次指数平滑值记为St。三者计算公式分别为：一次指数平滑值 St,=X1(l-)SM二次指数平滑值 St(2=aSt(,) + (l-a)S t.,三次指数平滑值St + (l-a) St.1由二次指数平滑值可得到线性预测模型：Yt+ = at +btT其中，t指第t期，T指预测期与t的差值，所

9、以Y+指第(t+T)期的预测值。对于模型系数，即截距a和斜率bt有如下计算公式at =2 Stbl = (St 一 St)l-由三次指数平滑值可得到非线性预测模型：Yt+ = at +btT + ctT2其中，如同线性模型，t指第t期，T指预测期与t的差值，所以Y + 指第(1+T)期的预测值。对于模型系数a,历，&则有如下计算公式at =3 Stp3St bl =2 ;)2 (6 - 5a)St(i)- 2(5 - 4)St + (4 - 3)St2C=St(D-2SK2) + St(3)2 (l-)2 lj指数平滑法是一个迭代计算的过程，那么初始值的确定就显得尤为重要，本文选取前三年的平均

10、值So=(yl+y2+y3) /3来确定。对于系数,其取值的大小是指数平滑法预测是否合理的关键点，本文通过选取一系列值，以事后预测误差均方差最小为标准，确定合理的值。3.3 常熟港吞吐量预测查询苏州统计年鉴以及港口官网，得到常熟港在2003年到2013年11年间的集装箱吞吐量数据，如表3.1。利用这些数据做出集装箱吞吐量趋势图3.1。10常熟港集装箱吞吐量40.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.000.002003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013年份(20032013)图3.1常熟港集装箱存吐

11、量趋势图表3.1常熟港近11年集装箱吞吐量年份集装箱吞吐量（万TEU）20034.8920048.83200512.49200618.52200726.11200830.53200933.44201030.82201132.01201234.65201333.80由趋势图可以看出，常熟港吞吐量变化呈非线性关系，所以选用三次指数平滑法进行预测。由2003年到2005年前三年吞吐量数据，得初始值So 2 = 8.74万TEU。利用2003年到2011年数据预测2012年和2013年吞吐量,试算得出当=0.45时与实际结果较为接近，如表3.2。表3.2系数a=0.45时验算结果年份集装箱吞吐量（万

12、TEU）St (1)St(2)St(3)atbtCty8.747.867.937.967.732-0.2-0.0220034.898.747.867.9310.572.610.3220048.837.00578.2527.8994.158-4.2-0.54200512.497.82667.6918.0588.4641.10.168200618.529.92517.7527.89314.416.340.774200726.1113.7938.737.8323.0212.31.393200830.5319.33611.018.23533.2217.81.859200933.4424.37314.7

13、69.48338.3416.41.454201030.8228.45319.0811.8639.9611.90.717201132.0129.51823.315.1133.761.2-0.66201234.6530.6426.118.7932.42-1.7-0.9234.3013201333.8032.44428.1422.0834.990.05-0.5933.5182于是，由2013年参数，得预测模型：Y(t+T)=34.989+0.054*T-0.588*T2(3.1)利用式3.1,计算出未来5年常熟港吞吐量如表3.3。表3.3未来五年常熟港集装箱吞吐量预测年份集装箱吞吐量(万TEU)20

14、1434.4547297201532.7439454201629.8561851201725.7914488201820.54973643.4 张家港吞吐量预测通过查询苏州统计年鉴，查得张家港2003年到2013年共11年集装箱吞吐量数据，如表3.4o利用这些数据得到张家港集装箱吞吐量趋势图3.2o张家港集装箱吞吐量180.00(3HK) 160.00140.00120.00100.0080.0060.0040.0020.000.002003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013年份(20032013)图3.2张家港集装箱吞吐量趋势图表3.4张家港近11年集装箱吞吐量年份集装箱吞吐量（