基于分位数回归模型的物流分拣中心短期货运量预测与风险量化研究
Research on Short Term Freight Volume Prediction and Risk Quantification of Logistics Sorting Centers Based on Quantile Regression Model
DOI: 10.12677/sa.2025.1411338, PDF,   
作者: 王 超:江西财经大学统计与数据科学学院,江西 南昌;江西出版传媒集团博士后管理办公室,江西 南昌;梁 豪:江西财经大学统计与数据科学学院,江西 南昌;李 波*:华中师范大学数学与统计学院,湖北 武汉
关键词: 货运量预测分位数回归随机森林LSTMFreight Volume Prediction Quantile Regression Random Forest LSTM
摘要: 随着全球贸易深化与消费需求升级,现代物流已成为衔接生产与消费、降低社会成本、保障供应链韧性并支撑经济高效运转的核心基础设施。为解决物流分拣中心货运量存在时间波动性与不确定性,导致资源调配不合理的问题,本文提出分位数随机森林(Q-RF)与分位数LSTM (Q-LSTM)两种模型,用于货运量预测。研究以57个分拣中心过去3个月日货运量为基础,预测未来7天货运量。本研究初步显示,分位数回归方法可对货运量波动风险进行有效量化,并且在短期货物量预测中随机森林的稳定性与准确性表现相对更优,其结果能为物流分拣中心的人力设备调配、作业流程优化提供一定数据支撑,进而可能对降低运营成本、提升物流网络服务效率与客户满意度。
Abstract: With the deepening of global trade and the upgrading of consumer demand, modern logistics has become the core infrastructure that connects production and consumption, reduces social costs, ensures supply chain resilience, and supports efficient economic operation. To solve the problem of time fluctuation and uncertainty in the freight volume of logistics sorting centers, which leads to unreasonable resource allocation, this paper proposes two models, quantile random forest (Q-RF) and quantile LSTM (Q-LSTM), for freight volume prediction. Based on the daily freight volume of 57 sorting centers in the past 3 months, predict the freight volume for the next 7 days. This study preliminarily shows that quantile regression method can effectively quantify the risk of freight volume fluctuations, and the stability and accuracy of random forests are relatively better in short-term cargo volume prediction. The results can provide certain data support for the allocation of human equipment and optimization of operation processes in logistics sorting centers, which may further reduce operating costs, improve logistics network service efficiency and customer satisfaction.
文章引用:王超, 梁豪, 李波. 基于分位数回归模型的物流分拣中心短期货运量预测与风险量化研究[J]. 统计学与应用, 2025, 14(11): 382-393. https://doi.org/10.12677/sa.2025.1411338

参考文献

[1] 李锐天. 基于ARIMA时间序列模型解决分拣中心货物量预测问题[J]. 电气时代, 2024(11): 44-46.
[2] 王德胜. 河北省铁路货运影响因素分析及运量预测研究[D]: [硕士学位论文]. 石家庄: 石家庄铁道大学, 2024.
[3] 伍信怡, 南航, 史富存, 等. 基于指数平滑法模型的三峡船闸货运量预测研究[J]. 中国水运(下半月), 2021, 21(10): 13-15.
[4] 俞小凤. 机器学习理论在铁路货运量预测中的应用研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 北京交通大学, 2016.
[5] 邓联涛. 基于机器学习组合模型的江西省物流需求预测及发展对策研究[D]: [硕士学位论文]. 福州: 福州大学, 2021.
[6] 汪孝健. 基于谱聚类和随机森林算法的长三角地区快递业务量的预测研究[D]: [硕士学位论文]. 杭州: 杭州电子科技大学, 2024.
[7] 辜勇, 杨泽昭. 基于随机森林的集装箱多式联运货运量预测[J]. 武汉理工大学学报, 2023, 45(1): 35-44.
[8] 王泽宇, 张志清. LSTM和GRU模型对湖北省物流需求预测性能比较研究[J]. 物流工程与管理, 2024, 46(4): 10-14.
[9] 刘梦聪, 郭协潮, 王伟任. 基于ARIMA-LSTM组合模型的短途运输货物量预测研究[J]. 现代信息科技, 2025, 9(9): 43-47+52.
[10] 江帆, 刘利民. 基于GM-LSTM的港口物流需求预测[J]. 物流科技, 2024, 47(24): 25-28+50.
[11] 程肇兰, 张小强, 梁越. 基于LSTM网络的铁路货运量预测[J]. 铁道学报, 2020, 42(11): 15-21.
[12] 叶晓龙, 罗瑞, 刘金培, 等. 基于X11-WT-LSTM的物流货运量多尺度组合预测研究[J]. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版), 2022, 44(2): 263-269.
[13] 燕学博, 曹雨. 基于多模型的铁路货运量预测对比[J]. 物流科技, 2023, 46(21): 74-78.
[14] Koenker, R. and Bassett, G. (1978) Regression Quantiles. Econometrica, 46, 33-50. [Google Scholar] [CrossRef
[15] 郝令昕, 丹尼尔·Q·奈曼. 分位数回归模型[M]. 肖东亮, 译. 上海: 格致出版社, 2017.