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논문 상세정보

개입 승법계절 ARIMA와 인공신경망모형을 이용한 해상운송 물동량의 예측

Forecasting the Seaborne Trade Volume using Intervention Multiplicative Seasonal ARIMA and Artificial Neural Network Model

초록

본고는 개입 승법계절 ARIMA모형과 인공신경망모형을 이용하여 해상운송 물동량을 추정하고 사전적 예측치를 도출하였다. 개입 ARIMA의 추정결과 오차항에서 자기상관이 존재하지 않고 정규성이 존재함으로써 오차항의 기본가정이 잘 충족되고 있음을 확인하였다. 그리고 개입 승법계절 ARIMA모형과 인공신경망모형에 대해 예측실적 오류를 ME, MAE, RMSE, MSE로 측정한 결과 ARIMA $(2,1,0)(1,0,1)_{12}$이 가장 우수한 예측모형임을 확인할 수 있었다. 2015년부터 2019년까지의 기간에 대해 개입 ARIMA모형을 이용한 해상운송 물동량의 사전적 예측치 결과 4.54%에서 4.99%의 연평균 증가율을 보였고, 인공신경망모형을 이용한 예측결과 2.00%에서 2.44%까지의 연평균 증가율을 나타냈다.

Abstract

The purpose of this study is to forecast the seaborne trade volume during January 1994 to December 2014 using the multiplicative seasonal autoregressive integrated moving average (ARIMA) along with intervention factors and an artificial neural network (ANN) model. Diagnostic checks of the ARIMA model were conducted using the Ljung-Box Q and Jarque-Bera statistics. All types of ARIMA process satisfied the basic assumption of residuals. The ARIMA(2,1,0) $(1,0,1)_{12}$ model showed the lowest forecast error. In addition, the prediction error of the artificial neural network indicated a level of 5.9% on hidden layer 5, which suggests a relatively accurate forecasts. Furthermore, the ex-ante predicted values based on the ARIMA model and ANN model are presented. The result shows that the seaborne trade volume increases very slowly.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라 해상운송 물동량
우리나라 해상운송 물동량은 어느정도에 이르는가?
1994년 3억 6천만톤, 1998년 4억 7천만톤, 2002년 6억 4천만톤, 2006년 8억 1천만톤, 2010년 9억 7천만톤, 2014년 11억 9천만톤에 이르고 있으며, 1998년과 2009년 전년대비 증감률이 감소한 것을 제외하면 꾸준한 증가세를 보이고 있다

우리나라 해상운송 물동량은 1994년 3억 6천만톤, 1998년 4억 7천만톤, 2002년 6억 4천만톤, 2006년 8억 1천만톤, 2010년 9억 7천만톤, 2014년 11억 9천만톤에 이르고 있으며, 1998년과 2009년 전년대비 증감률이 감소한 것을 제외하면 꾸준한 증가세를 보이고 있다. 수입물동량은 1994년 2억 8천만톤, 1998년 3억 3천만톤, 2002년 4억 6천만톤, 2006년 5억 5천만톤, 2010년 6억 5천만톤, 2014년 7억 8천만톤으로 나타나고, 1998년과 2009년 전년대비 음의 성장률을 보인 것을 제외하면 꾸준한 증가세를 보이고 있다.

수입물동량
수입물동량의 증가세는 어떠한가?
1994년 2억 8천만톤, 1998년 3억 3천만톤, 2002년 4억 6천만톤, 2006년 5억 5천만톤, 2010년 6억 5천만톤, 2014년 7억 8천만톤으로 나타나고, 1998년과 2009년 전년대비 음의 성장률을 보인 것을 제외하면 꾸준한 증가세를 보이고 있다

우리나라 해상운송 물동량은 1994년 3억 6천만톤, 1998년 4억 7천만톤, 2002년 6억 4천만톤, 2006년 8억 1천만톤, 2010년 9억 7천만톤, 2014년 11억 9천만톤에 이르고 있으며, 1998년과 2009년 전년대비 증감률이 감소한 것을 제외하면 꾸준한 증가세를 보이고 있다. 수입물동량은 1994년 2억 8천만톤, 1998년 3억 3천만톤, 2002년 4억 6천만톤, 2006년 5억 5천만톤, 2010년 6억 5천만톤, 2014년 7억 8천만톤으로 나타나고, 1998년과 2009년 전년대비 음의 성장률을 보인 것을 제외하면 꾸준한 증가세를 보이고 있다. 그리고 수출물동량은 1994년 8천만톤, 1998년 1억 4천만톤, 2002년 1억 8천만톤, 2006년 2억 6천만톤, 2010년 3억 2천만톤, 2014년 4억 1천만톤에 이르고 있으며, 1998년 외환위기 기간에 오히려 큰 폭의 증가세를 보이고 2009년 글로벌 금융위기 기간에는 큰 폭의 감소세를 보였다.

해상물동량
해상물동량에 대한 증가가 둔화되는 추세라면 무엇이 수정되어야 하는가?
현재의 정부정책은 수정되어야 할 것이다

해상물동량에 대한 정확한 추정과 예측이 확보되어야만 항만·물류정책이 효율적으로 수립될 수 있다. 정확한 예측모형을 통해서 지속적인 물동량 증가가 예상되는 경우 정부에 의한 항만·물류정책은 규모가 확대되는 방향으로 추진되어야 하지만, 물동량의 증가가 둔화되는 추세라면 현재의 정부정책은 수정되어야 할 것이다. 미래 지향적인 항만·물류정책 수립을 위해서 해상물동량의 예측의 중요성은 매우 크다.

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참고문헌 (16)

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  16. https://www.spidc.go.kr:10443(해양수산부 해운항만물류정보센터) 

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