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第二章 銷售預測 本章重點 預測之意義 定性的預測方法 定量的預測方法:時間數列分析 定量的預測方法:因果迴歸模式 定量的預測方法:模擬法 預測方法的選擇:誤差大小 預測誤差的控制 預測的意義 預測是對未來事件的一種估計,市場需求→銷售預測→ 損益平衡→生產規劃 市場預測 是否有利潤 預測市場佔有率 no yes 重新預測 決定是否生產 生產規劃 產品族銷售預測 個別產品預測 長期:產能規劃、製程規劃、廠 址選擇 中期:集體規劃 短期:短期日程安排、存量管制 、品質管制、進度控制 生產控制 品質、數量、交期、 成本、彈性與效率 範例 已知某公司生產電腦年銷售值預測為 80,000,000元,其中A型電腦佔有率為,每台單 價為10,000元,則預測電腦中A型電腦應生產多 少台? 由於預測需用實體單位,因此,將其加以轉換 成台數。 台數 金額 / 單價 (80,000,000 0.2) / 10,000 1,600台 預測之目的與條件 預測的目的在希望事前瞭解未來不確定之情況,並 在事前擬訂各種因應計劃,以降低未來之風險。 好的銷售預測之條件: 1. 預測需以意義的計量單位來表示。 2. 群體項目之預測通常較單項預測更為精確。 3. 生產最好能保有彈性,以免吃驚反應不及。 4. 預測時應考慮各種行動所需的前置時間。 5. 時間增長,準確性降低。 6. 預測儘可能追求高準確度。 7. 預測通常採用2至3個方法。 8. 預測可用資料越多,預測越準。 9. 預測應能書面化。 10.預測需容易瞭解與使用。 預測之步驟 決定預測的目的與何時需要預測。 確定預測所需涵蓋的時間幅度。 選擇預測技術:利用定性法或定量法。 蒐集資料與基本資料分析。 預測值之評估: 計算誤差值,以決定誤差是否過大。 預測方法的控制與回饋: 利用管制圖法與追蹤信號法,管制使用之預測 方法。 預測的方法 1 預測的方法可依決策範圍,對企業的影響, 預測順序及預測技術加以分類 企業決策 依決策範圍 之預測方法 產品決策 財務管理 依對企業的影 響之決策方法 製程決策 生產規劃 主排程規劃 工廠決策 作業決策 行銷規劃 依預測順序 之預測方法 由上而下 由下而上 預測的方法 2 依預測技術分類 預測方法 定性法 ( 判斷法 ) 定量法 ( 統計法 ) 模擬 時間數列分析 古典分解法 簡單移動 平均 趨勢投射法 加權移動 平均 因果迴歸 想像預測 移動平均法 天真法 指數 平滑法 中心點移動 平均 主觀意見 歷史類比 專 家 意 見 調 查 法 市 場 調 查 法 得 爾 菲 法 小 組 意 見 調 查 法 預測之定性方法 1 定性方法: 1、依個人主觀意識來進行預測之方法 2、強調個人經驗與知識 3、適用於缺乏歷史資料時 4、適用於長期預測 小組意見法 (Panel Discussions) 三個臭皮匠勝過一個諸葛亮,可能受到社會因素及個人 地位的影響,易造成「盲從效應」 德爾菲法 (Delphi Method) 是由美國著名智庫蓋德公司(Rand Corporate)發明出來的 一種匿名群體決策方法 預測之定性方法 2 市場調查法 (Market Research) 以問券方式,直接詢問購買者,調查其購買意向。 歷史類比法 (Historical Analogy) 與成長率類似的產品相類比 草根法 (Gross root) 利用銷售量所蒐集資料進行預測,屬於由下而上預測之 方法 時間數列分析 1 時間數列分析基本假設 未來是過去的延伸,以時間作為自變數,需 求量作為因變數 影響時間數列分析之因素 1、趨勢變動 2、季節變動 3、循環變動 4、不規則變動(隨機變動) 原始資料 長期趨勢 季節因子 循環因子 隨機變動 時間數列分析 2 短期預測方法 1、天真(Naïve)預測法 2、簡單移動平均法 3、加權移動平均法 4、簡單指數平滑法 5、古典分解法 6、最小平方法 時間數列分析 3 天真法 預測值 前期實際值 Ft 1 Yt 修正天真法:若知存在趨勢變動時 Ft 1 Yt (Yt Yt 1 ) 範例 已知某業務員過去4週之需求量如下: 週 1 2 3 4 銷貨量 17 21 19 23 試求:以天真法預測第5週之需求量等於多少? F5 Y4 23 範例 已知某業務員過去4週之需求量呈現趨勢現象,其資料如下: 週 1 2 3 4 銷貨量 17 21 25 30 試求:以天真法預測第5週之需求量等於多少? F5 Y4 (Y4 Y3 ) 30 (30 25) 35 時間數列分析 4 簡單移動平均法 t Ft 1 Yt Yt 1 Yt n1 n 影響其反應之因素: 期數(n)越小,反應越快。 期數(n)越大,反應越慢。 Y i i ( t n 1) n 期別 原始資料 1 25 2 20 3 30 4 23 25.00 5 22 24.33 24.50 6 24 25.00 23.75 24.0 7 31 23.00 24.75 23.8 8 32 25.67 25.00 26.0 9 28 29.00 27.25 26.4 10 25 30.33 28.75 27.4 11 26 28.33 29.00 28.0 12 30 26.33 27.75 28.4 n=3 n=4 n=5 34 32 期別 30 原始資料 銷 28 售 26 量 24 n=3 n=4 22 n=5 20 1 2 3 4 5 6 7 期別 8 9 10 11 12 範例 已知某業務員過去6週之銷售量資料如下: 週 1 2 3 4 5 6 銷貨量 17 21 25 30 32 40 試求以:(1)n=3 (2)n=5 的簡單移動平均法預測第7週之銷售量等於多少? Y6 Y5 Y4 40 32 30 F7 34 3 3 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 40 32 30 25 21 F7 29.6 5 5 時間數列分析 5 加權移動平均法 Ft 1 Wt Yt Wt 1Yt 1 Wt n 1Yt n 1 Wt Wt 1 Wt n 1 t W Y i ( t n 1) i i W i 最近期的資料,其重要性越重要。 最近期的資料常具有較大的權數。 而當每一期資料之重要性均相同時,代表其為 簡單移動平均法 。 最近期權數越大,反應性越高。 範例 已知某業務員過去6週之銷售量資料如下: 週 1 2 3 4 5 6 銷貨量 17 21 25 30 32 40 試求以權數3、2、1的加權移動平均法,預測第7週之銷售量等於多少? 3 40 2 32 1 30 F7 35.67 3 2 1 時間數列分析 6 簡單指數平滑法 Ft 1 Ft (Yt Ft ) 原始定義 Yt (1 ) Ft 常用公式 Yt (1 ))(Yt 1 (1 ) Ft 1 _ Yt (1 )Yt 1 (1 ) 2 Ft 1 Yt (1 )Yt 1 (1 ) 2 (Yt 2 (1 ) Ft 2 ) Yt (1 )Yt 1 (1 ) 2 Yt 2 (1 ) n Ft n1 本身乃是一種加權移動平均法。 其權數變更只需變更平滑指數即可。 當平滑常數越大時,代表誤差值之影響力越顯 著。 實際值 誤差值 調整100% 調整50% 調整25% 預測值 本期預測結果 不調整 下期預測 範例 已知某製造電視機公司使用指數平滑法預測每年銷售量, 平滑常數為0.4,假設上一年之預測值為20,000台,而 實際銷售為21,000台,則今年預測可以賣幾台? Ft 1 Yt (1 ) Ft 0.3 21000 (1 0.3) 20000 20300 範例 已知下列資料,若已知第5週之預測值為25,試求: (1)α=0.2之指數平滑法,其第6週之預測 (2)α=0.5之指數平滑法,其第6週之預測值。 週次 1 2 3 4 5 銷售量 22 25 18 30 20 6 F6 Y5 (1 ) F5 0.2 20 (1 0.2) 25 24 F6 Y5 (1 ) F5 0.5 20 (1 0.5) 25 22.5 範例 若某公司已知平滑常數α=0.5,它要利用指數平滑法來 預測每週需求量,其已知實際資料如下,試預測第6週 之需求。 週次 1 2 3 4 5 6 銷售量 22 26 18 30 20 範例解答 1 利用公式 (n 2 1) 求簡單移動平均法之期數,並以之求預測起始值: 2 2 n 1 1 4 1 3 0.5 Y3 Y2 Y1 18 26 22 F4 22 3 3 期別 Y 1 22 2 26 3 18 4 30 22 5 20 26 6 23 範例解答 1 F1 Y1 假設 其計算過程如下: 期別 1 2 3 4 5 Y 22 26 18 30 20 22 22 24 21 25.5 6 時間數列分析 7 中期預測模式:古典分解法 加法模式(單位相同,且各因素獨立時) Ft 1 Yt T C S R 乘法模式 (各因素相依) Ft 1 T C S R 範例 若已知本年度銷貨量為2000單位,依長期趨勢預測明年將減少10單位, 依循環指數預測將增加5單位,依季節指數預測將增加10單位,依誤 差預測時將減少20單位。試問:明年該公司之銷售量為多少? Ft 1 Yt T C S R 2000 10 5 10 20 1985 若已知依長期趨勢預測明年銷售量將為2000單位,依季節指數預測 將增加10%,依循環指數預測將增加10%,依誤差預測時將減少10 %。試以古典分解法乘法模式預測明年該公司之銷售量為多少? Ft 1 T S C R 2000 (1 0.10) (1 0.10) (1 0.10) 2178 時間數列分析 8 中期預測模式:季節指數--簡單平均法 不考慮循環因子與趨勢因子的季節指數 Yt St Rt 季節指數 各季實際需求量 全年平均需求量 各季實際需求量 季節指數 全年需求量 範例 依據過去五年的銷售額統計,第一季銷售額的平均值為280,第二、三、四季銷 售額為380、320、220。試求: 1.以簡單平均法算出第一季的季節指數為何? 2.若次一年 ( 第六年 ) 的銷售額預計為1500,則該年第三季的預測銷售額為何? 280 第一季季節指數 0.233 (280 380 320 220) 320 第三季季節指數 0.267 (280 380 320 220) 第三季銷售額 1500 0.267 400 範例解答 季節指數 各季實際需求量 全年平均需求量 280 第一季季節指數 0.933 (280 380 320 220) / 4 第三季季節指數 320 1.067 (280 380 320 220) / 7 1500 第三季銷售額 1.067 400 4 時間數列分析 9 季節指數—中心點移動平均法。 在計算平均時所需期數和季節中資料點數一定 相等。 若使用月資料,則需12期之移動平均;若使用 季資料,則需要4期移動平均。 移動平均期數若為偶數則須進行雙次移動平均。 由於中心點移動平均值位於中心地位,具前瞻 與後顧之特性。 範例 已知下列資料代表各年各季的需求量,試以中心點移動 平均法求出各季之季節指數。 年份 1 2 3 季節 1 4 1 2 需求 10 40 20 50 12 45 22 48 8 45 18 52 2 3 4 1 2 3 3 4 年度 季節 需求量 1 2 10 40 四期平均 二期平均 季節指數 30.25 20/30.25=0.661 31.125 1.606 32 0.375 32 1.406 31.25 0.704 30.75 1.561 30.25 0.264 30.25 1.488 30 3 20 30.5 4 50 31.75 2 1 12 32.25 2 45 31.75 3 22 30.75 4 48 30.75 3 1 8 29.75 2 45 30.75 3 4 18 52 季別 1 2 1 年 度 3 4 0.661 1.606 0.704 1.561 總和 2 0.375 1.406 3 0.264 1.488 季節指數平均 0.320 1.447 0.683 1.584 4.034 季節指數修正 0.317 1.435 0.677 1.571 4.000 4 0.320 0.317 4.034 時間數列分析 10 考慮趨勢因子之季節指數 Yt Tt S t Rt Yt St Rt Tt 範例 某製造商欲預測第11、12期之需求。而第11、12期之需求分別為年 度的第三、四季。 若已知時間數列由趨勢因子與季節因子所構成 ( 隨機誤差已消除 ), 趨勢線為四季季節指數分別為:1.3、0.7、1.2、0.8,試預測第11、 12期之需求為多少? yt 100 2.5t 先利用趨勢線求出第11、12期之趨勢需求: y11 100 2.5 11 127.5 y12 100 2.5 12 130 再乘上季節指數求其預測值: F11 y11 S 3 127.5 1.2 153 F12 y12 S 4 130 0.8 104 時間數列分析 11 長期趨勢因子 1、隨手劃 2、半平均法 3、最小平方法 4、趨勢調整指數平滑法 隨手劃(下頁) 銷 售 量 Y 正離差 負離差 時間 (X) 範例 半平均法 若已知下列資料,試以半平均法求出趨勢線為何,並以其預測第6 期的銷售量。 期別 1 2 3 4 5 銷售量 10 15 18 27 35 10 15 18 43 y 2 a bt a b (2) a 2b 3 3 18 27 35 80 y 4 a bt a b (4) a 4b 3 3 b 37 37 a 2 yt 2 t 6 6 y6 2 37 37 t 2 6 39 6 6 範例 最小平方法假設: 公式: (Y F ) e (Y (a bt)) 0 i i i i (Y F ) e (Y (a bt)) 2 i b 2 i i n x ( x ) n xy x 2 y x a b y bx n n i y 2 2 x 0 b 最小 xy x y xy n x ( x ) x n 2 2 2 y x y a b y bx y n n n 範例 若已知得龍家電公司,過去五年之銷售金額 ( 百萬 ) 如 下,試以最小平方法求其方程式,並以其預測第6年之銷 售金額為多少? 年度 (x) 1 2 3 4 5 銷售量 (y) 150 250 280 320 400 範例解答 b xy x y 5 (4770) (15) (1400) 57 5 (55) (15) n x ( x ) n 2 2 2 y x 1400 15 a b 57 109 n n 5 5 F6 109 57 x 109 57 6 451 x 0 b xy 570 57 x 10 2 a y 1400 280 n F3 280 57 3 451 x 2 55 5 範例解答 x 1 2 3 4 5 y 150 250 280 0320 0400 x2 1 4 9 16 25 xy 150 500 840 1280 2000 x 15 x 2 55 xy 4770 趨勢調整指數平滑法(雙指數平滑法) TAFt 1 Ft 1 M t Tt M t 為平滑化因子 Ft (Yt Ft ) Tt 為趨勢因子 Tt 1 ( Ft Ft 1 Tt 1 ) α與β均為平滑常數 【範例】若已知得龍家電公司,過去六年之銷售金額 ( 百萬 ) 如下,試以前四期資料做為趨勢調整指數平 滑法模型發展依據,且取平滑常數α=0.4, β=0.3,預 測第7年之銷售金額為多少? 年度 (x) 1 2 3 4 5 6 銷售量 (y) 150 250 280 320 400 500 範例 Y4 Y1 320 150 Tt 56.67 3 3 M t Yt Y4 320 Ft 1 M t Tt F5 M 4 T4 320 56.67 376.67 期別 5 400 376.67 0.4(400–376.67) 386.0 56.67 0.3(0) 56.67 442.67 6 500 442.67 0.4(500–442.67) 465.6 56.67 0.3(442.67–376.67– 56.67) 59.77 523.37 因果迴歸分析法 簡單迴歸分析 Ft 1 Yˆ a bx n xy x y b n x2 ( x) 2 y x b y bx a n n 基本假設 1. 沿著迴歸直線的變動是隨機的。 2. 沿著迴歸直線的誤差應呈常態分配。 3. 只能在觀察值的範圍內進行預測。 範例 自台中市抽樣5位公務人員,調查其每月所得與消費資料如 下,試求出其簡單線性迴歸模式,並預測所的為50000元 時,其每月消費為多少? 所得 (x) 20000 30000 40000 25000 15000 消費 (y) 18000 27000 32000 22000 15000 yˆ a bx 4459.459 0.705x 所得為50000時,其消費為: yˆ 50000 4459.459 0.705 (50000) 39729.729 模擬預測法 焦點預測法 焦點預測法乃先建立許多簡單之預測法則,並 利用此些法則進行預測。 當採用一新的法則時,其預測結果必須利用電 腦模擬技術試算,以測知預測結果是否理想。 若結果令人滿意則保留此一法則,否則加以刪 除。 依此類推,以找出最佳之預測法則,並進行預 測。 範例 若已知下列資料,則用焦點預測法預測第六期之需求為何? 期別 1 2 3 4 5 需求量 10 20 30 10 20 若利用焦點預測法建立基本原則: 前三個月之銷售量可能就是後三個月之銷售量。 經由前五期驗證發現:1、2、3期需求總和為60,2、3、4 期需求總和為60,而3、4、5期需求總和也為60,因此,可 預測4、5、6期需求總和也應為60, 所以第六期之需求為: 60 (10 20) 30 預測模式之衡量 1 預測之誤差 1、偏差(Bias) 2、絕對均差(MAD) 3、絕對比率差(MAPE) 4、均方差(MSE) 預測模式之衡量 2 偏差(Bias) (Y F ) e Bias i n i i n 實際值與預測值差異的平均值。 由於誤差本身有正負號,因此,偏差值計算後 會有低估誤差的可能。 當偏差為正號時,代表預測值偏低;反之,當 偏差為負號時,代表預測值偏高。 預測模式之衡量 3 絕對均差(MAD) | Y F | | e | MAD i n i i n 將正負的誤差值均化成代表誤差距離的正 值。 預測模式之衡量 4 絕對比率均差 (MAPE) MAPE | Yi Fi | 100% Yi n | ei | 100% Yi n 在不同單位或平均數不同的兩筆資料之間, 用絕對比率均差來比較,更容易顯現誤差 的程度。 預測模式之衡量 5 均方差 (MSE) MSE (Yi Fi ) 2 n 1 ei2 n 1 將正負的誤差值均化成代表誤差距離的正 值,除了前面所述的加上絕對值外,將誤 差加以平方也是一個方法。 範例 已知下列資料,試計算此一預測結果的Bias、MAD、 MAPE與MSE =? 期別 實際值 預測值 1 50 48 2 55 50 3 35 35 4 46 44 5 58 60 6 60 65 期別 實際值(1)預測值(2) 誤差e (1-2) e e2 累加 e 1 50 48 2 2 4 2 2 55 50 5 5 25 7 3 35 35 0 0 0 7 4 46 44 2 2 4 9 5 58 60 -2 2 4 11 6 60 65 -5 5 25 16 2 16 62 e2 e Bias i n 2 0.33 6 | e | 16 MAD 2.67 i n 2 | ei | e i Y 100% MSE i MAPE n 1 n 2 5 0 2 2 5 ) 100% ( 50 55 35 46 58 60 4.87% 6 6 62 12.4 6 1 範例 已知得龍公司過去五個月之銷售量資料如下 ( 單位:千 ),試以下列 方法預測其第六月之銷售量,並以MAD與MSE衡量此些法何者誤差 值較小? 1.天真法 2.期數為三期的簡單移動平均法 3.平滑常數為0.4的指數平滑法 4.最小平方法 月份 1 2 3 4 5 銷售量 50 54 56 70 55 期別 實際 值 天真法 移動平均法 指數平滑法 Ft 50.2 1.6t 預測 誤差 預測 誤差 預測 53.4 0.6 51.6 4.4 55.0 1 6.7 53.4 6.6 56.6 3.4 –1.7 56.0 –1 58.2 –3.2 54 50 4 50 3 56 54 2 4 60 56 4 53.3 5 55 60 –5 56.7 57 5 誤差 4 2 合計 預測 –1.8 50 55 誤差 51.8 1 預測 最小平方法 55.6 5 59.8 13 0 天真法六月份預測值為55,其誤差為: MAD 4245 3.75 4 MSE 16 4 16 25 61 20.33 4 1 3 簡單移動平均法六月份預測值為57,其誤差為: 6.7 1.7 MAD 4.2 2 6 .7 2 1 .7 2 MSE 47.78 2 1 指數平滑法六月份預測值為55.6,其誤差為: MAD 4 4.4 6.6 1 4 4 MSE 16 19.36 43.56 1 26.64 4 1 最小平方法六月份預測值為59.8,其誤差為: MAD 1.8 0.6 1 3.4 3.2 2 5 MSE 3.24 0.36 1 11.56 10.24 6.6 5 1 預測誤差的追蹤 1 追蹤信號法(Tracking Signal,TS) ( 實際值 預測值 ) Y F e 追蹤信號 i 絕對均差 i MADi MADi MADi 1 (| Yi Fi | MADi 1 ) MADi 1 (| e |i MADi 1 ) | e |i (1 )MADi 1 i MADi 預測誤差的追蹤 2 當TS為正時,代表實際值大於預測值, 預測值必須向上修正。 當TS為負時,代表實際值小於預測值, 預測值必須向下修正。 一個完美的預測,追蹤信號應該為0。 範例 已知下列資料,試以平滑常數修正MAD,並計算各期追 蹤信號,以判定是否有資料超過正負4個追蹤信號。 期別 1 2 3 4 5 6 7 實際值 52 45 65 60 58 50 48 預測值 50 53 58 63 60 56 50 期 別 實際值 1 52 50 2 2 2 02 2 2 45 53 –8 –6 8 10 0.2×8+(1–0.2)×2=3.2 –1.88 3 65 58 7 1 7 17 0.2×7+0.8×3.2=3.96 0.25 4 60 63 –3 –2 3 13 0.2×3+0.8×3.96=3.77 –0.53 5 58 60 –2 –4 2 15 0.2×2+0.8×3.77=3.41 –1.17 6 50 56 –6 –10 6 21 0.2×6+0.8×3.41=3.93 –2.54 7 48 50 –2 –12 2 23 0.2×2+0.8×3.93=3.54 –3.39 預測值 誤差e 累加e |e| 累加|e| MADt | et | (1 )MADt 1 追蹤信 號 1 預測誤差的追蹤 3 管制圖法 上管制線 UCL 0 3Sˆ 3Sˆ 3 MSE 下管制線 UCL 0 3Sˆ 3Sˆ 3 MSE 誤差假設服從平均數為0,標準差為σ的常 態分配,則誤差之值若落於K個標準差內, 應視為預測模式正常可以繼續使用。 範例 同範例2.22,若以前五期之資料,劃三個標準差之管制界限,並以之判斷6、7 期資料之追蹤信號是否超出界限? 期別 實際值 預測值 誤差e 累加e |e| 累加|e| 1 52 50 –2 –02 2 02 2 45 53 –8 0–6 8 10 3 65 58 –7 –01 7 17 4 60 63 –3 0–2 3 13 5 58 60 –2 0–4 2 15 6 50 56 –6 –10 6 21 7 48 50 –2 –12 2 23 範例解答 UCL 3 5.7 17.1 LCL 3 5.7 17.1 Sˆ MSE 32.55 5.7 (ei2 ) 2 2 (8) 2 7 2 (3) 2 (2) 2 MSE5 32.5 n 1 5 1 本章解答 CBCBB DDCCA BACDD ADBAC BDADB DADBE DDCBC ACD