INNE ZASTOSOWANIA RYZYKA

Podobne dokumenty
FORECASTING THE DISTRIBUTION OF AMOUNT OF UNEMPLOYED BY THE REGIONS

3. Modele tendencji czasowej w prognozowaniu

Ekonometryczna analiza popytu na wodę

Mariusz Doszyń* Uniwersytet Szczeciński

5. Model sezonowości i autoregresji zmiennej prognozowanej

Szczegółowy program kursu Statystyka z programem Excel (30 godzin lekcyjnych zajęć)

Rozdział 8. Regresja. Definiowanie modelu

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: ZIE n Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Szczegółowy program kursu Statystyka z programem Excel (30 godzin lekcyjnych zajęć)

OBCIĄŻENIE MAGAZYNU W KONTEKŚCIE TRAFNOŚCI SYSTEMU PROGNOZ SPRZEDAŻY

Weryfikacja hipotez statystycznych, parametryczne testy istotności w populacji

Statystyka w pracy badawczej nauczyciela Wykład 4: Analiza współzależności. dr inż. Walery Susłow walery.suslow@ie.tu.koszalin.pl

MIARY KLASYCZNE Miary opisujące rozkład badanej cechy w zbiorowości, które obliczamy na podstawie wszystkich zaobserwowanych wartości cechy

Zadanie 1 Zakładając liniową relację między wydatkami na obuwie a dochodem oszacować MNK parametry modelu: y t. X 1 t. Tabela 1.

Ćwiczenie 5 PROGNOZOWANIE

Statystyka. Wykład 4. Magdalena Alama-Bućko. 13 marca Magdalena Alama-Bućko Statystyka 13 marca / 41

Poziom Obsługi Klienta

Analiza autokorelacji

HISTOGRAM. Dr Adam Michczyński - METODY ANALIZY DANYCH POMIAROWYCH Liczba pomiarów - n. Liczba pomiarów - n k 0.5 N = N =

STATYSTYKA OD PODSTAW Z SYSTEMEM SAS. wersja 9.2 i 9.3. Szkoła Główna Handlowa w Warszawie

Ekonometria ćwiczenia 3. Prowadzący: Sebastian Czarnota

Statystyka matematyczna dla leśników

K wartość kapitału zaangażowanego w proces produkcji, w tys. jp.

Estymacja parametrów modeli liniowych oraz ocena jakości dopasowania modeli do danych empirycznych

parametrów strukturalnych modelu = Y zmienna objaśniana, X 1,X 2,,X k zmienne objaśniające, k zmiennych objaśniających,

-> Średnia arytmetyczna (5) (4) ->Kwartyl dolny, mediana, kwartyl górny, moda - analogicznie jak

Statystyka. Wykład 3. Magdalena Alama-Bućko. 6 marca Magdalena Alama-Bućko Statystyka 6 marca / 28

Etapy modelowania ekonometrycznego

PODSTAWY LOGISTYKI ZARZĄDZANIE ZAPASAMI PODSTAWY LOGISTYKI ZARZĄDZANIE ZAPASAMI MARCIN FOLTYŃSKI

Weryfikacja hipotez statystycznych

Wprowadzenie do analizy korelacji i regresji

Prognozowanie na podstawie modelu ekonometrycznego

Analiza współzależności zjawisk

WIELKA SGH-OWA POWTÓRKA ZE STATYSTYKI REGRESJA LINIOWA

Statystyka od podstaw Janina Jóźwiak, Jarosław Podgórski

STATYSTYKA - PRZYKŁADOWE ZADANIA EGZAMINACYJNE

SPOSOBY BADANIA TRAFNOŚCI SYSTEMU PROGNOZ SPRZEDAŻY W PRZEDSIĘBIORSTWIE

Wykład Centralne twierdzenie graniczne. Statystyka matematyczna: Estymacja parametrów rozkładu

PDF created with FinePrint pdffactory Pro trial version

4. Średnia i autoregresja zmiennej prognozowanej

t y x y'y x'x y'x x-x śr (x-x śr)^2

Porównanie generatorów liczb losowych wykorzystywanych w arkuszach kalkulacyjnych

1 Podstawy rachunku prawdopodobieństwa

STOCHASTYCZNY MODEL ZAPASÓW Q, R DLA PRODUKTÓW PSUJĄCYCH SIĘ PRZY ASYMETRYCZNYM ROZKŁADZIE ZAPOTRZEBOWANIA

PROGNOZOWANIE CENY OGÓRKA SZKLARNIOWEGO ZA POMOCĄ SIECI NEURONOWYCH

W kolejnym kroku należy ustalić liczbę przedziałów k. W tym celu należy wykorzystać jeden ze wzorów:

Testy nieparametryczne

Weryfikacja hipotez statystycznych. KG (CC) Statystyka 26 V / 1

ANALIZA DYNAMIKI DOCHODU KRAJOWEGO BRUTTO

LOGISTYKA. Zapas: definicja. Zapasy: podział

Statystyka. Wykład 4. Magdalena Alama-Bućko. 19 marca Magdalena Alama-Bućko Statystyka 19 marca / 33

Przedmowa Wykaz symboli Litery alfabetu greckiego wykorzystywane w podręczniku Symbole wykorzystywane w zagadnieniach teorii

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 2 - statystyka opisowa cd

PROGNOZOWANIE I SYMULACJE EXCEL 1 AUTOR: MARTYNA MALAK PROGNOZOWANIE I SYMULACJE EXCEL 1 AUTOR: MARTYNA MALAK

Barometr Finansów Banków (BaFiB) propozycja badania koniunktury w sektorze bankowym

Teoretyczne podstawy analizy indeksowej klasyfikacja indeksów, konstrukcja, zastosowanie

Ekonometria. Prognozowanie ekonometryczne, ocena stabilności oszacowań parametrów strukturalnych. Jakub Mućk. Katedra Ekonomii Ilościowej

Ekonometria. Modele dynamiczne. Paweł Cibis 27 kwietnia 2006

O LICZBIE ABONENTÓW TELEFONII KOMÓRKOWEJ W POLSCE ZDANIEM TRZECH STATYSTYKÓW

Ekonometria. Zajęcia

Statystyka opisowa. Literatura STATYSTYKA OPISOWA. Wprowadzenie. Wprowadzenie. Wprowadzenie. Plan. Tomasz Łukaszewski

Importowanie danych do SPSS Eksportowanie rezultatów do formatu MS Word... 22

Populacja generalna (zbiorowość generalna) zbiór obejmujący wszystkie elementy będące przedmiotem badań Próba (podzbiór zbiorowości generalnej) część

Statystyka opisowa SYLABUS A. Informacje ogólne

( x) Równanie regresji liniowej ma postać. By obliczyć współczynniki a i b należy posłużyć się następującymi wzorami 1 : Gdzie:

... prognozowanie nie jest celem samym w sobie a jedynie narzędziem do celu...

Prognozowanie i Symulacje. Wykład I. Matematyczne metody prognozowania

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU SZCZECIŃSKIEGO NR 689 FINANSE, RYNKI FINANSOWE, UBEZPIECZENIA NR ANALIZA WŁASNOŚCI OPCJI SUPERSHARE


Statystyka opisowa. Wykład V. Regresja liniowa wieloraka

VI WYKŁAD STATYSTYKA. 9/04/2014 B8 sala 0.10B Godz. 15:15

Robert Kubicki, Magdalena Kulbaczewska Modelowanie i prognozowanie wielkości ruchu turystycznego w Polsce

Korelacja oznacza współwystępowanie, nie oznacza związku przyczynowo-skutkowego

Regresja i Korelacja

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU SZCZECIŃSKIEGO ANALIZA ZBIEŻNOŚCI STRUKTUR ZATRUDNIENIA W WYBRANYCH KRAJACH WYSOKOROZWINIĘTYCH

Ćwiczenia IV

Statystyka opisowa Opracował: dr hab. Eugeniusz Gatnar, prof. WSBiF

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 4. WERYFIKACJA HIPOTEZ PARAMETRYCZNYCH X - cecha populacji, θ parametr rozkładu cechy X.

Odchudzamy serię danych, czyli jak wykryć i usunąć wyniki obarczone błędami grubymi

Metody Ilościowe w Socjologii

Teoria błędów. Wszystkie wartości wielkości fizycznych obarczone są pewnym błędem.

Projekt zaliczeniowy z Ekonometrii i prognozowania Wyższa Szkoła Bankowa w Toruniu 2014/2015

Właściwości testu Jarque-Bera gdy w danych występuje obserwacja nietypowa.

Projekt zaliczeniowy z Ekonometrii i prognozowania Wyższa Szkoła Bankowa w Toruniu 2017/2018

STATYSTYKA OPISOWA. LICZBOWE CHARAKTERYSTYKI(MIARY)

1. Opis tabelaryczny. 2. Graficzna prezentacja wyników. Do technik statystyki opisowej można zaliczyć:

Wykład 1. Podstawowe pojęcia Metody opisowe w analizie rozkładu cechy

Metodologia badań psychologicznych. Wykład 12. Korelacje

WIELKA SGH-OWA POWTÓRKA ZE STATYSTYKI ROZKŁAD EMPIRYCZNY

Zad. 4 Należy określić rodzaj testu (jedno czy dwustronny) oraz wartości krytyczne z lub t dla określonych hipotez i ich poziomów istotności:

Wykład 5: Statystyki opisowe (część 2)

7.4 Automatyczne stawianie prognoz

Analiza sezonowości. Sezonowość może mieć charakter addytywny lub multiplikatywny

1 n. s x x x x. Podstawowe miary rozproszenia: Wariancja z populacji: Czasem stosuje się też inny wzór na wariancję z próby, tak policzy Excel:

Analiza wariancji. dr Janusz Górczyński

PROGNOZOWANIE PRZYCHODÓW ZE SPRZEDAŻY

Analiza współzależności dwóch cech I

Statystyka. Podstawowe pojęcia: populacja (zbiorowość statystyczna), jednostka statystyczna, próba. Cechy: ilościowe (mierzalne),

RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH

Transkrypt:

INNE ZASTOSOWANIA RYZYKA Mariusz Doszyń Krzysztof Dmytrów Uniwersytet Szczeciński PORÓWNYWANIE EFEKTYWNOŚCI PROGNOZ EX POST WIELKOŚCI SPRZEDAŻY W PEWNYM PRZEDSIĘBIORSTWIE WYZNACZONYCH ZA POMOCĄ ROZKŁADU GAMMA I MODELI Z WAHANIAMI SEZONOWYMI Wstęp Gospodarowanie zapasami i zakupami produktów jest istotnym z punktu widzenia kosztów elementem zarządzania przedsiębiorstwem. Ma ono istotne znaczenie zarówno w przypadku przedsiębiorstwa produkcyjnego, w którym zapasy materiałów, surowców czy półproduktów zapewniają ciągłość procesu produkcyjnego, jak i dla przedsiębiorstwa zajmującego się dystrybucją produktów końcowych. Tutaj zapasy zapewniają pokrycie zapotrzebowania zgłaszanego przez klientów. W pierwszym przypadku popyt na zapasy produkcyjne jest popytem zależnym (zależy on od popytu na produkty końcowe, na podstawie którego ustala się popyt na materiały, surowce czy półprodukty). W drugim przypadku mamy do czynienia z zapasami dystrybucyjnymi. Popyt na nie jest popytem niezależnym. Prognozuje się go za pomocą znanych metod, np. metod analizy szeregów czasowych czy prognozowania na podstawie rozkładów (empirycznych lub teoretycznych). W klasycznym modelu zapasów należy odpowiedzieć na pytanie: jak często i ile należy zamawiać, żeby zaspokoić w danym stopniu zapotrzebowanie zgła-

Porównywanie efektywności prognoz 191 szane na produkty [zob. Sarjusz-Wolski ]. Zakładamy, że znamy wartości jednostkowych kosztów magazynowania oraz niedoborów produktów, znamy także koszty złożenia i realizacji pojedynczego zamówienia. Znajomość tych kosztów ma bardzo istotne znaczenie, ponieważ uzupełniając zapasy, możemy albo zamawiać częściej mniejsze partie, albo zamawiać rzadziej większe partie. W pierwszym przypadku ponosimy niższe koszty magazynowania (ponieważ mamy mniejsze zapasy), za to ponosimy wyższe koszty zamawiania (bo zamawiamy częściej). W drugim zaś przypadku mamy sytuację odwrotną ponosimy niższe koszty zamawiania (ponieważ realizujemy je rzadziej), za to godzimy się na wyższe koszty magazynowania. Znajomość kosztów pozwala nam wyznaczyć optymalną wielkość zamawiania, przy której łączne koszty będą minimalne. W badanym przedsiębiorstwie jednak nie można zastosować klasycznego podejścia w celu wyznaczenia optymalnej wielkości zamówienia za pomocą któregoś ze znanych modeli gospodarowania zapasami. Jest to spowodowane specyfiką działania niniejszej firmy. Jest ona jednym z oddziałów dużego przedsiębiorstwa i zajmuje się dystrybucją produktów sprowadzanych z centrali. Centrala, chcąc ujednolicić system uzupełniania zapasów, zdecydowała, że oddziały mają składać zamówienia uzupełniające co pięć tygodni i w każdym zamówieniu zamawiać wszystkie produkty, których zapasy wymagają uzupełnienia. Z powyższych powodów kluczowym elementem efektywnego gospodarowania zapasami w badanym przedsiębiorstwie jest prawidłowe wyznaczanie przyszłego, pięciotygodniowego poziomu sprzedaży. Brane są tutaj pod uwagę różne kryteria. Przede wszystkim należy dążyć do w miarę pełnego zaspokojenia zapotrzebowania zgłaszanego na produkty przez odbiorców, przy jednoczesnym kontrolowaniu poziomu zapasów. W analizowanym przedsiębiorstwie, z ofertą składającą się z wielu produktów, pojawia się konieczność tworzenia systemu prognoz pozwalających na przewidywanie przyszłej sprzedaży. Większość ilościowych metod prognostycznych bazuje na, znanych z literatury, ekonometrycznych metodach analizy szeregów czasowych, jednak metody te nie zawsze dają zadowalające rezultaty, dlatego w analizowanym przypadku postanowiono porównać wyniki prognozowania za pomocą jednej z metod analizy szeregów czasowych z wynikami prognozowania na podstawie rozkładów. 1. Opis zastosowanych metod i procedur Przeprowadzone badanie dotyczy efektywności prognoz ex post wyznaczanych dla okresów -tygodniowych. Przyjęcie takiego horyzontu prognozy jest

192 Mariusz Doszyń, Krzysztof Dmytrów związane z długością cyklu składania zamówień. Wykorzystane informacje statystyczne dotyczą przedsiębiorstwa, w którego asortymencie znajduje się ponad produktów. Obserwacje odnoszą się do tygodniowych wielkości sprzedaży poszczególnych produktów. Okres objęty analizą obejmuje 2 tygodni (ostatni tydzień, z którego pochodzą dane, to 3- II 13 r.). Długość poszczególnych szeregów czasowych jest często różna. Jest to związane z ciągłymi zmianami asortymentu. Są wprowadzane nowe produkty, z kolei produkty, na które nie jest zgłaszany popyt, są wycofywane. Wyznaczane prognozy dotyczą produktów aktualnie dostępnych w asortymencie. Dane nie są zagregowane, ukazują sprzedaż każdego z produktów, w związku z czym często bardzo trudno doszukać się jednoznacznych prawidłowości w zakresie kształtowania się wielkości sprzedaży w czasie. W pierwszym etapie badania zostały wyselekcjonowane te produkty, w przypadku których odpowiednie testy statystyczne wskazywały na występowanie istotnych statystycznie wahań sezonowych oraz na zgodność empirycznego rozkładu wielkości sprzedaży z rozkładem gamma *. Powodem wyboru liniowego modelu trendu ze stałą sezonowością była po pierwsze prostota obliczeń i interpretacji modelu, a po drugie dla danych tygodniowych branie pod uwagę dodatkowo zmiennej sezonowości spowodowałoby prawie dwukrotne zwiększenie liczby szacowanych parametrów, a co za tym idzie, zmniejszenie liczby stopni swobody, co nawet przy dużej liczbie obserwacji (2) znacznie pogorszyłoby własności analityczne i prognostyczne modeli. Z kolei powodem wyboru rozkładu gamma był fakt, iż jest to najczęściej występujący w praktyce rozkład zapotrzebowania [zob. Całczyński ]. Nawet gdyby rozkład zapotrzebowania nie był znany, to ze względu na swoją uniwersalność zastosowanie rozkładu gamma byłoby uzasadnione [zob. Tadikamalla 1984]. Jest to spowodowane kilkoma czynnikami. W bardzo wielu przypadkach występuje duża liczba okresów, w których nie występowało zapotrzebowanie na produkty oraz relatywnie rzadko zdarzały się okresy, w których zapotrzebowanie było bardzo wysokie (w odniesieniu np. do mediany). Rozkłady charakteryzowały się więc w większości przypadków skrajną asymetrią prawostronną, a co za tym idzie, bardzo dużą zmiennością (ze współczynnikami zmienności wynoszącymi nawet powyżej %). Po przyjęciu poziomu istotności =,1 w przypadku 72 produktów wielkość sprzedaży wykazywała istotne wahania sezonowe, a rozkłady wielkości sprzedaży były zgodne z rozkładem gamma. * Wszystkie obliczenia zostały wykonane z wykorzystaniem skryptów napisanych w języku hansl, który jest dostępny w pakiecie do obliczeń ekonometrycznych Gretl.

Porównywanie efektywności prognoz 193 Wśród analizowanych produktów bardzo zróżnicowana była częstość zamówień, rozumiana jako udział tygodni z niezerowymi zamówieniami w liczbie tygodni, w których produkt był oferowany do sprzedaży. Znaczna cześć produktów była zamawiana bardzo rzadko, w wielu przypadkach dominowały pojedyncze zamówienia. Test na występowanie wahań sezonowych oraz na zgodność rozkładu zamówień z rozkładem gamma był stosowany tylko do tych produktów, w przypadku których częstość zamówień była większa od,, czyli zamówienia były składane średnio częściej niż co dwa tygodnie. Jeżeli zamówienia były składane rzadziej, wówczas stosowano inne metody prognozowania sprzedaży, w której wykorzystywano zarówno poziom zamówień niezerowych, jak i średnie odstępy pomiędzy nimi. Model ze zmiennymi sztucznymi, w którym uwzględnia się wahania tygodniowe, można zapisać następująco: = + + + gdzie: wielkość sprzedaży w tygodniu t,,, ( = 1,..,1) parametry modelu, t zmienna czasowa, tygodniowe zmienne zero-jedynkowe, składnik losowy. Model (1) jest szacowany przy założeniu, że =. Zmienna =1 w i-tym tygodniu oraz zero w pozostałych tygodniach (poza 2). Zmienna dla ostatniego podokresu (2 tydzień) jest pomijana, a wartość pozostałych zmiennych sztucznych w tym podokresie jest równa 1. Odchylenie dla ostatniego podokresu można wyznaczyć ze wzoru: =. W modelu (1) założono liniową funkcję trendu, aby uwzględnić ewentualne systematyczne zmiany poziomu zamówień, choć analiza wyselekcjonowanych szeregów czasowych wskazuje na to, iż wielkości zamówień oscylowały zazwyczaj wokół pewnego stałego poziomu. Test na istotność wahań sezonowych bazuje na rozkładzie F-Fishera- Snedecora, w którym bada się łączną istotność wpływu sztucznych (tygodniowych) zmiennych zero-jedynkowych: (1) = ( )/ / (2)

194 Mariusz Doszyń, Krzysztof Dmytrów gdzie: suma kwadratów reszt w modelu z restrykcjami (w modelu bez zmiennych zero-jedynkowych, w którym nie uwzględnia się wahań sezonowych), suma kwadratów reszt w modelu bez restrykcji (w modelu ze zmiennymi zero-jedynkowymi, w którym uwzględnia się wahania sezonowe), j liczba restrykcji, liczba stopni swobody w modelu bez restrykcji. Prognozy były wyznaczane również na poziomie mediany obliczanej na podstawie funkcji gęstości rozkładu gamma: ( ;, ) = Γ( ),, >, > (3) gdzie, >, >. Parametry kształtu ( ) oraz skali ( ) są równe odpowiednio: = ( ) = ( ) (4) () Hipoteza o zgodności rozkładu wielkości zamówień z rozkładem gamma była weryfikowana na podstawie nieparametrycznego testu Locke a, w którym przyjmuje się, iż parametry rozkładu nie są znane [Locke 1976; Shapiro, Chen 1]. Test ten odwołuje się do następującej zasady: jeżeli zmienne X i Y są niezależne, to zmienne X/Y i X+Y są niezależne wtedy, gdy mają rozkład gamma [Locke 1976]. Test Locke a może być stosowany wtedy, gdy parametry rozkładu nie są znane, ponieważ powyższa własność cechuje wszelkiego typu rozkłady gamma. W teście tym próba jest dzielona losowo na dwie podpróby o takiej samej liczebności n. Jeśli liczba obserwacji jest nieparzysta, jedna z nich jest losowo pomijana, co może się przyczyniać do tego, że kolejne zastosowania tego testu mogą prowadzić do nieznacznie różniących się wyników. W kolejnym etapie są tworzone pary następujących zmiennych: = + ; = =,. Niezależność zmiennych i bada się na podstawie korelacji rang Kendalla. Szczegółowy opis całej procedury zawiera artykuł Locke a [1976]. Test Locke a był stosowany wtedy, gdy liczba obserwacji była większa od 3, a częstość tygodniowa sprzedaży (rozumiana jako udział tygodni z dodatnią wielkością sprzedaży) przekraczała,. W przypadku wyników uzyskanych po

Porównywanie efektywności prognoz 19 zastosowaniu testu Locke a można stwierdzić, iż hipotezy o zgodności rozkładu wielkości zamówień z rozkładem gamma nie można było odrzucić w przypadku 343 produktów (poziom istotności,1) *. Rozkłady wielkości zamówień przykładowych produktów przedstawiono na rys. 1-4. 4 3 liczba zamówień 3 1 6 11 17 23 29 34 4 46 1 7 63 69 74 >74 wielkość zamówienia Rys. 1. Rozkład wielkości zamówień produktu a 4 liczba zamówień 4 3 3 1 4 7 11 1 18 22 26 29 33 36 4 44 47 >47 wielkość zamówienia Rys. 2. Rozkład wielkości zamówień produktu b * Szczegółowe wyniki nie zostały tu zamieszczone ze względu na ich dużą objętość.

196 Mariusz Doszyń, Krzysztof Dmytrów 6 liczba zamówień 4 3 2 4 6 7 9 11 13 1 17 19 22 24 >24 wielkość zamówienia Rys. 3. Rozkład wielkości zamówień produktu c 6 liczba zamówień 4 3 1 3 4 7 8 11 12 14 1 16 18 >18 wielkość zamówienia Rys. 4. Rozkład wielkości zamówień produktu d 2. Charakterystyka otrzymanych prognoz Prognozy wielkości sprzedaży na kolejnych tygodni zostały wyznaczone dla 72 produktów zarówno z wykorzystaniem modelu z wahaniami sezonowymi, jak i na podstawie rozkładu gamma. Tylko w przypadku 72 produktów test F wskazywał na istotność wahań sezonowych, a test Locke a na zgodność rozkładu empirycznego z rozkładem gamma. Szeregi czasowe skrócono o ostatnich tygodni. Na

Porównywanie efektywności prognoz 197 podstawie wcześniejszych obserwacji dokonano prognoz na tygodni, po czym porównano prognozy z rzeczywistymi wartościami sprzedaży w tych tygodniach. W przypadku rozkładu gamma za prognozę była przyjmowana mediana wyznaczona dla otrzymanej funkcji gęstości. Można zadać pytanie, dlaczego przyjęto właśnie ten poziom kwantyla. Powodów było kilka. Po pierwsze w toku prowadzonych badań i dokonywanych symulacji stwierdzono, że właśnie ten poziom kwantyla daje średnio najmniejsze wielkości błędów prognoz. Po drugie mimo że w wielu przypadkach poziom prognoz na poziomie mediany może być zaniżony, to jednak w wielu przypadkach zamówienia nie występują w każdym tygodniu (a prognozę na podstawie rozkładu gamma uzyskujemy na każdy tydzień). Przykładowe prognozy wraz z wielkościami zamówień w ostatnich 4 tygodniach wyznaczone za pomocą każdej z metod przedstawiają rys. 1-4. wielkość zamówienia 9 8 7 6 4 3 emp. sez. gamma 1 9 13 17 21 29 33 37 41 4 49 3 7 61 6 69 73 77 81 8 89 93 97 1 t Rys.. Dynamika wielkości zamówień produktu a wraz z prognozami wyznaczonymi na podstawie modelu z wahaniami sezonowymi oraz rozkładu gamma

198 Mariusz Doszyń, Krzysztof Dmytrów wielkość zamówienia 6 4 3 emp. sez. gamma 1 9 13 17 21 29 33 37 41 4 49 3 7 61 6 69 73 77 81 8 89 93 97 1 t Rys. 6. Dynamika wielkości zamówień produktu b wraz z prognozami wyznaczonymi na podstawie modelu z wahaniami sezonowymi oraz rozkładu gamma wielkość zamówienia 3 1 emp. sez. gamma 1 9 13 17 21 29 33 37 41 4 49 3 7 61 6 69 73 77 81 8 89 93 97 1 t Rys. 7. Dynamika wielkości zamówień produktu c wraz z prognozami wyznaczonymi na podstawie modelu z wahaniami sezonowymi oraz rozkładu gamma

Porównywanie efektywności prognoz 199 wielkość zamówienia 18 16 14 12 8 6 4 2 emp. 1 9 13 17 21 29 33 37 41 4 49 3 7 61 6 69 73 77 81 8 89 93 97 1 sez. gamma t Rys. 8. Dynamika wielkości zamówień produktu d wraz z prognozami wyznaczonymi na podstawie modelu z wahaniami sezonowymi oraz rozkładu gamma Analizowane szeregi czasowe charakteryzowały się dość znaczną zmiennością. Współczynnik zmienności oscylował w przedziale %-281%. Wartości wybranych kryteriów charakteryzujących oszacowane modele z wahaniami sezonowymi przedstawiono w tabeli 1. Wybrane charakterystyki modeli z wahaniami sezonowymi Kryterium Vs e R 2 AIC BIC HQC Min,21,3164 43,84 149,26 84, Max 2,28,9998 3166,7 3342,82 3237,94 Tabela 1 Dopasowanie modeli do wartości empirycznych było zróżnicowane, co potwierdzają wartości współczynnika determinacji zawierające się w przedziale 31,64%-99,98%. Dosyć zróżnicowane wartości przyjmował również współczynnik zmienności losowej (21%-228%). Kryteria informacyjne AIC, BIC i HQC przyjmowały wartości dodatnie w zróżnicowanym zakresie.

Mariusz Doszyń, Krzysztof Dmytrów Dokładność prognoz zbadano za pomocą dwóch wielkości. Pierwszą z nich był względny błąd prognoz wyznaczony jako pierwiastek współczynnika zbieżności Theila: = (6) gdzie: y T rzeczywista wielkość sprzedaży, y pt prognoza wielkości sprzedaży, T okres prognozowany, r liczba okresów, na które jest dokonywana prognoza. Drugą miarą była relacja sumy prognoz do sumy wielkości rzeczywistych. Współczynnik ten liczy się na podstawie wzoru: = (7) gdzie oznaczenia są takie same, jak we wzorze (6). W przypadku badanej firmy była to ważniejsza miara dokładności prognoz. Przyczyną tego jest fakt, iż firmie nie zależało specjalnie, aby dokładnie przewidzieć wielkość sprzedaży w każdym tygodniu, tylko żeby przewidzieć zapotrzebowanie na tygodni, gdyż na taki okres było składane zamówienie uzupełniające. Jeżeli chodzi o względny błąd prognoz, to oczywiście jest pożądana jak najmniejsza wartość tego błędu. Jeżeli z kolei chodzi o relacje sumy prognoz do sumy wielkości rzeczywistych, to najbardziej pożądaną wielkością tego błędu jest jedność. Oznaczałoby to, że idealnie przewidzieliśmy wielkość sprzedaży w prognozowanych pięciu tygodniach. Dla wszystkich 72 produktów obliczono oba rodzaje błędów zarówno dla prognoz uzyskanych za pomocą modeli z sezonowością, jak i dla prognoz uzyskanych za pomocą rozkładu gamma. Następnie zbadano rozkłady tych błędów. Przedstawiają je rys. 9-12.

Porównywanie efektywności prognoz 1 Liczba produktów 4 4 3 3 1 Błędy względne - sezonowość 1, 2,7 4,4,1 6,98 8,4 9,92 11,39 Błędy względne (górna granica) Rys. 9. Rozkłady błędów względnych prognoz uzyskanych dla modeli z sezonowością 4 3 Błędy względne - rozkład gamma 3 Liczba produktów 1,71 1,46 2, 2,94 3,68 4,42,16,9 Błędy względne (górna granica) Rys.. Rozkłady błędów względnych prognoz uzyskanych dla rozkładu gamma

2 Mariusz Doszyń, Krzysztof Dmytrów 3 3 Relacje - sezonowość Liczba produktów 1 1, 3,29,48 7,67 9,86 12, 14,24 16,43 Relacje (górna granica) Rys. 11. Rozkłady błędów prognoz uzyskanych dla modeli z sezonowością Liczba produktów 4 4 3 3 1 Relacje - rozkład gamma,6 1,76 2,91 4,6,21 6,36 7,2 8,67 Relacje (górna granica) Rys. 12. Rozkłady błędów prognoz uzyskanych dla rozkładu gamma Jeżeli zbadamy rozkłady błędów prognoz, to widać, że w każdym przypadku posiadały one silną asymetrię prawostronną (dla błędów względnych była to skrajna asymetria prawostronna). Świadczy to o tym, że dominowały mniejsze wielkości błędów. Podstawowe pozycyjne statystyki opisowe struktury błędów prognoz przedstawia tabela 2.

Porównywanie efektywności prognoz 3 Podstawowe (pozycyjne) statystyki opisowe struktury błędów prognoz Tabela 2 Miary Błędy względne sezonowość Błędy względne rozkład gamma Relacje sezonowość Relacje rozkład gamma x min,367,344,,28 x max,64,31 1,333 8,93 Mediana 1,,777 1,32,827 Kwartyl pierwszy,746,8,732,313 Kwartyl trzeci 1,433,94 2,179 1,26 Odchylenie ćwiartkowe,344,178,723,476 Współczynnik zmienności 34,3% 22,8% 3,1% 7,8% Współczynnik asymetrii,261 -,8,143 -,79 Współczynnik spłaszczenia,121,3,178,227 Jeżeli zbadamy strukturę względnych błędów prognoz, to widać, że nie jest ona zbyt korzystna. W przypadku modeli z sezonowością minimalny poziom tego błędu wyniósł ponad 36%, czyli prognozując, pomyliliśmy się średnio o ponad 36%. Jeżeli chodzi o maksymalny jego poziom, to wyniósł on aż ponad %. W połowie przypadków prognozując na podstawie modeli z sezonowością pomylono się o nie więcej niż %. Rozkład błędów w zawężonym obszarze zmienności posiadał znaczną zmienność oraz wyraźną asymetrię prawostronną, był też wysmukły. Nieco lepiej przedstawiały się błędy względne prognoz uzyskanych za pomocą rozkładu gamma. Minimalny ich poziom wyniósł ponad 34%, a maksymalny ponad %. W połowie przypadków nie przekroczył on 78%. Zmienność rozkładu względnego błędu prognozy była znaczna, natomiast asymetria w zawężonym obszarze zmienności praktycznie nie występowała. Analizując relacje sumy prognoz do sumy wartości rzeczywistych, można zauważyć, że prognozy były znacznie lepsze, niż wynikałoby to ze względnych błędów prognoz. W przypadku sezonowości w połowie przypadków suma prognoz w stosunku do sumy wielkości rzeczywistych nie była większa niż 3%. Analizując pozostałe kwartale, widać, że w przypadku pierwszych % produktów stosunek sumy prognoz do sumy wielkości rzeczywistych nie przekroczył 73%, a ostatnie % produktów posiadało tę relację na poziomie wyższym niż 218%. Rozkład relacji posiadał bardzo dużą zmienność (na poziomie przekraczającym 3%), niewielką asymetrię prawostronną oraz był wysmukły. Lepiej prezentowały się relacje sumy prognoz do sumy wielkości rzeczywistych dla prognoz uzyskanych na podstawie rozkładu gamma. Dla pierwszej połowy pro-

4 Mariusz Doszyń, Krzysztof Dmytrów duktów relacja ta nie przekroczyła 83%, czyli prognozy były zaniżone. Pierwsze % produktów posiadało tę wartość nie większą niż 31%, a ostatnie % powyżej 126,%. Podobnie jak w przypadku sezonowości, zmienność rozkładu błędów była bardzo duża, asymetria w zawężonym obszarze zmienności praktycznie nie występowała oraz rozkład był wysmukły. Jak widać z powyższych wyników, nie jest łatwo prognozować wielkość sprzedaży produktów przy takim kształtowaniu się jej w czasie występowanie bardzo dużych wahań (czyli dużej zmienności), spora liczba okresów, w których nie występowały zamówienia. Widać także, że w takim przypadku prognozowanie na podstawie rozkładu gamma daje lepsze wyniki, niż stosowanie modeli trendu z wahaniami sezonowymi. Zarówno względne błędy prognoz, jak i relacje sumy prognoz do sumy wielkości rzeczywistych były bardziej korzystne dla rozkładu gamma. Wnioski W artykule porównano wyniki prognozowania wielkości sprzedaży na podstawie modeli z sezonowością oraz na podstawie rozkładu gamma. W badaniu wykorzystano rzeczywiste dane dotyczące ponad tys. produktów, z których wyselekcjonowano 72. Ich sprzedaż można było prognozować za pomocą obu zaprezentowanych metod. Otrzymane wyniki wskazują, że lepsze prognozy uzyskano za pomocą rozkładu gamma. Oba rodzaje błędów potwierdziły mniejszą rozbieżność otrzymanych prognoz w porównaniu z rzeczywistymi wielkościami sprzedaży. Bardzo duża zmienność zamówień na poszczególne produkty oraz brak jednoznacznych prawidłowości powodują, że trudno jest zbudować modele tendencji rozwojowych z wahaniami sezonowymi o pożądanych własnościach prognostycznych. Należy również zauważyć, że w badanym przedsiębiorstwie najwięcej produktów było zamawianych rzadziej niż co drugi tydzień, w związku z czym zastosowanie rozkładu gamma mogłoby nie dawać zbyt dobrych wyników (suma prognoz mogłaby być zawyżona, ponieważ otrzymano by je na każdy tydzień, a rzeczywista sprzedaż wystąpiłaby znacznie rzadziej). Dlatego dalszym etapem badań będzie badanie prognoz sprzedaży produktów, których sprzedaż występuje rzadko, maksymalnie co dwa tygodnie.

Porównywanie efektywności prognoz Bibliografia Całczyński A. (red.), : Elementy badań operacyjnych w zarządzaniu. Tom 1. Radom. Czerwiński Z., Guzik B., 198: Prognozowanie ekonometryczne. PWE, Warszawa. Dittman P., 4: Prognozowanie w przedsiębiorstwie. Oficyna Ekonomiczna, Kraków. Locke C., 1976: A Test for the Composite Hypothesis that Population Has a Gamma Distribution. Communications in Statistics, 4, s. 31-364. Sarjusz-Wolski Z., : Sterowanie zapasami w przedsiębiorstwie. PWE, Warszawa. Shapiro S.S., Chen L., 1: Composite Test for the Gamma Distribution. Journal of Quality Technology, Vol. 33, No. 1, s. 47-9. Tadikamalla P.R., 1984: A Comparison of Several Approximations to the Lead Time Demand Distribution. International Journal of Management Science, Vol. 12, No. 6, s. 7-81. Zeliaś A., 1997: Teoria prognozy. PWE, Warszawa. COMPARING THE EFFECTIVENESS OF EX POST FORECASTS OF SALES IN A COMPANY OBTAINED BY MEANS OF GAMMA DISTRIBUTION AND MODELS WITH SEASONAL ADJUSTMENTS Summary Main aim of the article was comparison of sales forecasts effectiveness in a company. In the first stage time series representing sales were selected with respect to presence of seasonality and consistency with gamma distribution. Two types of statistical tests were used: F test (seasonality) and nonparametric Locke tests (compatibility with gamma distribution). In the next step ex post forecast were computed by means of linear trend model with seasonality and gamma distribution (on the level of median of theoretical distribution). Effectiveness of forecasts was compared on the basis of chosen coefficients of forecasts errors. Forecasts obtained be means of gamma distribution turned out to be better in all considered aspects.