ARIMA模型及層次分析法在旅游出行時間優(yōu)化中的運用

1、    arima模型及層次分析法在旅游出行時間優(yōu)化中的運用    范澤仁摘 要：本文利用arima模型預測和層次分析法相結(jié)合，對旅游出行方案進行優(yōu)化選擇。影響人們旅游出行的因素有很多，一般情況下，人們主要考慮氣候的影響。而對于北方人而言，去南方旅游時是否下雨是非常關(guān)鍵的因素。一般人們會提前找好天氣適宜的時間，做出最優(yōu)的旅游路線，以滿足旅游樂趣。先查出2016年6月1日至8月13日的天氣狀況，作為原始數(shù)據(jù)，利用arima模型預測出8月18日至8月31日的天氣狀況，以晴雨狀況為關(guān)鍵因素，以連續(xù)的三天為一組，找出三組出行日期方案。再通過層次分析法求得綜合舒適

2、度指數(shù)模型，用8月18日至8月31日的天氣狀況求出每天的綜合舒適度指數(shù)。在可以出行的三組日期方案中，舒適度最高的方案即為這兩位教師最適合的出行時間。關(guān)鍵詞：arima模型預測 層次分析法 綜合舒適度指數(shù)1 問題重述暑假出行需要提前規(guī)劃行程，天氣的預測是必不可少的，假設(shè)有如下問題：某兩位北方高校教師計劃在8月18號至8月31號之間旅游張家界。加上來去兩天，共需要5天的行程。張家界由于山高路險，不適合北方人雨天去旅游?，F(xiàn)在需要根據(jù)2016.6.1-2016.8.13張家界的天氣情況（請包含但不限于氣溫和晴雨）來判斷這位教師適合哪幾天去游張家界。本文利用arima模型和層次分析法對天氣情況進行預測，

3、并找出最佳的舒適度，確定出行方案。2 問題分析我們先利用arima模型預測出8月18號至8月31號中每天的晴雨天氣狀況，再用層次分析法擬定一個綜合氣候舒適指數(shù)，用以制定出行的時間。在所有天氣狀況中，晴雨是最重要的因素。找到張家界市2016年6月1日至8月13日每天的晴雨狀況后，發(fā)現(xiàn)每天的天氣并非單一的，比如6月1日的天氣為中雨/中雨，即其天氣分為上下午。為簡便表示、方便計算，將其進行如下概化：所有天氣中，有雨者為0，全為陰或多云者為1，無雨且有晴者為2。由此我們得出所有張家界市2016年6月1日至8月13日每天的晴雨代表數(shù)。用此晴雨代表數(shù)進行arima序列預報，預測出未來8月18日至8月31日

4、的晴雨狀況，即可確定哪些天是無雨的，即可出行的日期。根據(jù)綜合舒適指數(shù)的概念，發(fā)現(xiàn)用氣溫、aqi（空氣質(zhì)量指數(shù)）、pm2.5這三個指數(shù)作為準則層要素是非常合理的。其中氣溫數(shù)據(jù)取每日平均值。3 arima模型的建立與求解從天氣后報官網(wǎng)獲取2016年6月1日至8月13日的每日晴雨狀況、溫度、aqi、pm2.5等數(shù)據(jù)。用arima序列進行預報：通過計算自相關(guān)函數(shù)和偏相關(guān)函數(shù)，確定d=1，利用aic和bic準則定階，取arima（3，0，2）模型：。預測出8月18日至8月31日的每日晴雨狀況、溫度、aqi、pm2.5等數(shù)據(jù)。如下表：若s<1時，則表示有可能有雨。如8月20日有很大幾率為陰或多云，但

5、也有一定幾率有雨；若s1時，表示無雨。則由表可見，選出連續(xù)三天無雨或較大概率無雨的日期，有如下三種方案：18至20日、26至28日、27至29日。以上三組日期都為可行辦法。再考慮綜合舒適指數(shù)k，即可找出最好的出行日期。下面給出綜合舒適指數(shù)模型計算方法。4 綜合舒適指數(shù)的模型建立與求解旅行過程中舒適度對人們影響重大。查閱相關(guān)文獻后，發(fā)現(xiàn)影響舒適指數(shù)的因素以氣溫、aqi（空氣質(zhì)量指數(shù)）、pm2.5三者為主。下面用層次分析法得出三者權(quán)重數(shù)值。下面開始建立簡化的層次分析模型：由此計算出8.18至8月31的每日綜合舒適指數(shù)k值，再算出每三天的加權(quán)平均值。通過比較，三種出行方案及其相應(yīng)加權(quán)平均綜合舒適指數(shù)

6、為：5 結(jié)論由上表可知，方案2最適宜出游，原因： 其晴雨預測值依次為2.1，1.5，2.1，表明這三天無雨。 加權(quán)平均綜合舒適指數(shù)為34，相比于方案1和方案3，更加舒適。故兩位教師應(yīng)該從8月25日開始出發(fā)，26日至28日三天正式旅行，29日返途。（25日晴雨預測值為0.2，極有可能下雨，需注意在出發(fā)路途中做防雨措施。）參考文獻：1 馬麗君， 孫根年， 謝越法，等. 50年來東部典型城市旅游氣候舒適度變化分析j. 資源科學， 2010， 32（10）：1963-1970.2 許琳， 劉德志， 王正，等. 基于動態(tài)優(yōu)化的旅游線路設(shè)計研究j. 齊齊哈爾大學學報（自然科學版）， 2017， 33（6）：79-85.3 史小藝.旅游線路的優(yōu)化設(shè)計j.重慶文理學院學報，2012，31（1）：9-12.4 王徐民， 方玉平， 張慧慧. 旅游線路優(yōu)化設(shè)計j. 中國西部科技， 2011， 10（24）：35-36.5 姜啟源