پیش بینی سطح عمومی قیمت ها و تورم در ایران با استفاده از شبکه عصبی

نوع مقاله: پژوهش کاربردی

نویسندگان

1 استادیار گروه اقتصاد دانشگاه سیستان و بلوچستان

2 دانشجوی دکترای اقتصاد دانشگاه اصفهان

3 کارشناس ارشد اقتصاد از دانشگاه تهران

چکیده

(صحت مطالب مقاله بر عهده نویسنده است و بیانگر دیدگاه مجمع تشخیص مصلحت نظام نیست) 
هدف این مقاله پیش بینی روند تورم و شاخص قیمت ها در اقتصاد ایران است. داده‌های این مقاله شامل تورم سالانه و داده‌های ماهانه شاخص قیمت مصرف‌کننده در ایران از سال 1340 تا 1392 می باشد. در این تحقیق برای پیش بینی تورم از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است. برای پیش‌بینی تورم ماهانه از یک شبکه پس‌انتشار خطا(BP) با 15 نرون در لایه میانی و یک شبکه پایه شعاعی(RBF) با 10 نرون در لایه میانی استفاده شده است. همچنین برای پیش‌بینی ماهانه شاخص قیمت مصرف‌کننده از شبکه عصبی پس انتشار خطا با 5 نرون در لایه میانی اول و 15 نرون در لایه میانی دوم استفاده گردید. تابع انتقال لایه اول سیگموئید و تابع انتقال لایه دوم خطی است. همچنین از 70 درصد مشاهدات به منظور آموزش شبکه و از باقی‌مانده جهت تست شبکه استفاده شده است. ورودی‌های شبکه شاخص قیمت با یک و 12 وقفه و خروجی نیز شاخص قیمت مصرف‌کننده در دوره جاری بوده که برای پیش‌بینی شاخص قیمت مصرف‌کننده در 12 دوره بعد استفاده شده است. بر مبنای نتایج این مطالعه، انتظار بر آن است که بر مبنای رویکردBP ، انتظار بر آن است که تورم در سال 1393 به 3/27 کاهش یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Forecasting inflation and price index with neural networks

نویسندگان [English]

  • Mohammad nabi Shahiki tash 1
  • Seber Moulaee 2
  • Zeinab Hallaj zade 3
چکیده [English]

The aim of this paper is to forecast inflation and price index in Iran. This data includes annual inflation and monthly data of consumer price index in Iran from 1340 to 1392 .In this research, artificial neural network is used to forecast inflation.In this paper are used Error-Back Propagation (BP) with 15 neurons and a radial basis network (RBF) with 10 neurons in the middle layer.For predicting the monthly consumer price index were used the back-propagation with five neurons and neural network with 15 neurons in the middle layer. In the first layers were used sigmoid transfer function and the second layers were used linear transfer function. The remaining 70% of observations is used for testing and training the network. Network input and output price index has been used, consumer price index, with a 12 break in the current period to predict consumer price index in period 12.Based on these results of this paper, it is expected that the inflation reduce to 27.3 with BP approach.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Neural Network
  • price index
  • propagation
  • radial basis network

 

1-مقدمه

تورم افزایش عمومى قیمت ها هم در بازار کالاها و خدمات و هم در بازار عوامل تولید است. به عبارت دیگر هم قیمت کالا و هم قیمت نهاده های تولید افزایش مى یابد. در شرایط تورم طبیعی، با افزایش آرام و مستمر سالانه قیمت ها مواجه هستیم. نرخ متعادل این تورم سالانه در حدود دو تا سه درصد است. این نوع تورم دامنگیر بیشتر جوامع اقتصادى مى باشد و حتى اقتصاد کشورهاى توسعه یافته نیز از آن مصون نیستند. بیشتر اقتصاددانان بر این باورند که تورم طبیعی نه تنها خطرناک نمى باشند بلکه قابل تحمل و مفید نیز هست و نشانه رشد اقتصادى در اثر گسترش رقابت و تلاش هاى اقتصادى مى باشد.(بیر و همکاران، 2000 و ص25)

تورم در کشورهای در حال توسعه اکثر ریشه پولی دارد و به علت افزایش عرضه پول نسبت به کالاها و خدمات مورد استفاده بوجود می‌آید. مطالعات تجربی در رابطه با ساختار تورم در ایران نیز پولی بودن تورم را مورد تاکید قرار داده است و منشاء آن را فشارهای پولی ناشی از تامین کسری بودجه دولت دانسته‌اند. بنابراین یکی از دلایل اصلی تورم در ایران جنبه پولی آن است که از طریق رشد سریع تر عرضه پول نسبت به تولیدات بخش واقعی اقتصاد ایجاد می‌گردد. به عبارت دیگر، منشاء تورم عدم تعادل در بازار پول و کالا می‌باشد. عدم تعادل ممکن است متاثر از نهاده‌ها ( فشار هزینه) یا محصول ( فشار تقاضا) باشد. (مک لام، 1988 و ص 190)

 تورم بالا دارای پیامدهای جنبی منفی قابل توجهی در اقتصاد است. برای مثال اثر منفی بر روی تولید، پس انداز، سرمایه گذاری و مصرف در جامعه دارد.(فاریا و همکارن، 2001 و ص 95) در جدول (1) به مهمترین اثرات تورم بر متغیرهای کلان اقتصادی اشاره شده است.

جدول(1)- تاثیرات تورم بر متغیرهای کلان در اقتصاد

ردیف

اثرات تورم

توضیحات

1

 

تورم و پس انداز

 

تاثیر تورم بر پس انداز تاثیر معکوسی است و با کاهش پس انداز، آهنگ رشد اقتصادی کاهش می یابد.

2

تورم و مصرف

در زمان تورم خرید و فروش حالت غیر منطقی به خود می گیرد . بدلیل تصور افزایش قیمت ها در آینده، پول نقش و اهمیت خود را از دست می دهد و تب خرید بالا می رود. در شرایط تورم، تمامی مردم تمایل به وام گرفتن دارند.

3

اثر تورم بر تولید و سرمایه گذاری

در اثر تورم سنگینی بارهایی که کارفرمایان برای تامین هزینه های جاری و انجام پروژه های سرمایه گذاری گرفته اند کاهش می یابد و ارزش حقیقی آنها تنزیل یافته، این امر موجب افزایش سود کارفرمایان شده، تمایل به سرمایه گذاری و افزایش تولید بالا می رود. در حالت تورمی، بیشتر سرمایه گذاران معطوف به فعالیت هایی می شوند که تقاضا برای آنها به سرعت در حال افزایش است، از این رو بسیار محتمل است سرمایه گذاری هایی انجام گیرد که از نظر اقتصاد ملی مطلوب نبوده و اثرات تشدید کننده ای در توزیع ناعادلانه درآمد و ثروت داشته باشد. از آنجا که در اقتصاد تورمی، قیمت ها مدام رو به صعود است، اثر نرخ بهره بر میزان سرمایه گذاری از بین می رود. بدین ترتیب یکی از اهرم های توزیع سرمایه در شاخه های متفاوت تولید، بی اثر می گردد. یعنی مقایسه نرخ بهره با نرخ سود در یک رشته خاص و احتساب تفاوت آن بعنوان نرخ سود خالص و معیار سرمایه گذاری بی معنی می شود.

4

اثر تورم بر تراز پرداخت ها

نحوه اثر تورم بر تراز پرداخت ها، بستگی به شدت افزایش سطح عمومی قیمتهای داخلی در مقابل نرخ ارزدارد، اگر افزایش سطح عمومی قیمتها در داخل نسبت به افزایش نرخ ارز شدیدتر باشد باعث کاهش صادرات و افزایش واردات می گردد ولی اگر نرخ ارز به میزان بیشتری افزایش یابد باعث افزایش صادرات و اثر مثبت بر تراز پرداخت ها می گردد. بالا رفتن مدام سطح قیمت ها و کالا و خدمات داخلی، قدرت رقابت آنها را در مقابل کالاهای خارجی سلب خواهند نمود.

5

سرعت گردش پول و اثر تورم بر آن

در دوره های تورم، با ثبات سایر شرایط، بدلیل کاهش سریع ارزش پول، پول کمتری نگهداری می شود در نتیجه سرعت گردش پول افزایش می یابد، بر عکس در دوره های رکود ، کاهش قیمت ها، سرعت گردش پول کاهش می یابد.

منبع: پژوهش جاری و مطالعه فاریا و همکاران(2001)

 

در ادامه مقاله، ابتدا به علل پیدایش تورم اشاره می شود و سپس در راستای پاسخ به سوال اصلی مقاله در مورد روند آتی قیمت ها از شبکه عصبی مصنوعی استفاده می شود. از اینرو در بخش سوم مقاله به نحوه مدل سازی بر مبنای شبکه عصبی اشاره می شود و در بخش چهارم به نتایج برآوردی اشاره می گردد.

2-علل پیدایش تورم 

دلایل متعددی می تواند منجر به افزایش سطح قیمت‌ها در اقتصاد شود. یکی از این عوامل افزایش قیمت کالاهای وارداتی است. دلایل سیاستی دیگری مانند سیاست‌های افزایش دستوری قیمت برخی کالاها، فشار هزینه و یا تقاضا و موارد دیگری از این قبیل در افزایش سطح قیمت‌ها موثرند. اما بر اساس نظریه‌های کلاسیک علم اقتصاد، علت اصلی تورم هماهنگ نبودن افزایش پول در جامعه با افزایش تولید است. به بیان دیگر، تورم یعنی عدم تناسب بین حجم پول در گردش با عرضه خدمات و کالا. از نظر کینز تاثیر متقابل پول، نرخ بهره و تولید عنصر تعیین‌کننده نرخ تورم است و سایر علل تابعی از این علت هستند. عصاره نظریه اقتصادی مکتب کینز در باب تورم و راه‌حلی که وی برای مقابله با تورم پیشنهاد می‌کند، بر مبنای فعالیت مستقیم دولت در اقتصاد پایه‌گذاری شده است. اما کاربردی‌ترین نظریه مربوط به نظریه پولی فریدمن است که علت تورم را هزینه‌های دولت و افزایش نقدینگی در جامعه می‌داند. فریدمن اشکال اساسی را دخالت دولت در اقتصاد می‌داند. بر اساس این نظریه که شواهد تجربی بسیاری در کشورهای مختلف جهان آن را تأیید کرده‌اند، نقدینگی و تورم ارتباط معنادار با یکدیگر دارند، بگونه ای که افزایش نقدینگی مسلما تورم را در پی خواهد داشت. این رابطه یک به یک در کشورهای که دارای تورم‌های مزمن هستند به وضوح قابل مشاهده است. در کشور ما نیز می‌تواند رابطه متقابل نقدینگی و تورم را دید که حداکثر پس از گذشت یک دوره، افزایش نقدینگی منجر به تورم می‌شود. افزایش حجم نقدینگی به واسطه استقراض از بانک مرکزی و یا در یک کشور نفتی مانند ایران به واسطه فروش ارز به بانک مرکزی، باعث می‌شود تا دولت‌ها به اهداف کوتاه مدت خود دست یابند. هر چند که بحث ریشه یابى علل پیدایش تورم از قلمروى این مقاله خارج است ولى در حدى که به تشریح اصطلاح تورم و شناخت هر چه کاملتر آن کمک کند به آن اشاره مى کنیم: 1-افزایش حجم پول در گردش 2-اعتبارات بانکى بى رویه 3- کم توجهى به بخش تولید(این مسئله ازاینرو تورم زا است که پائین آمدن سطح تولید بازتاب افزایش تقاضا و بدنبال آن رشد قیمتها مى گردد.) 5- وجود واسطه گری و سوداگری دراقتصاد 6- ناسالم بودن نظام توزیع. در جدول(2) ابعاد مختلف تورم مورد بررسی قرار گرفته است.

 

جدول(2)-بررسی ابعاد تورم

ردیف

ابعاد تورم

توضیحات

دلایل افزایش قیمت

1

تورم ناشى از تقاضا

هنگامی بروز می کند که بنا به هر دلیلی رشد تقاضا بیشتر از رشد عرضه باشد. نام دیگر این نوع [ تورم ناشى از تقاضا] مى باشد. و در آن قدرت خرید مردم بالا بوده و کالاهاى مورد تقاضا کم مى باشد. تقاضاى روزافزون مردم براى خرید موجب از هم گسیختگى قیمتها و چه بسا موجب پیدایش بازار سیاه مى گردد و آزمندى و هجوم مردم براى خرید هر روزافزونتر مى شود.

کسری بودجه و رشد مخارج دولتی، رشد نقدینگی

2

تورم هزینه اى

این نوع تورم ناشى ازافزایش هزینه تولید کالاها مى باشد.

کاهش بهروری، افزایش قیمت مواداولیه، افزایش دستمزد می توانند باعث بروز این نوع تورم شوند.

3

تورم وارداتى

بدلیل ارتباط قیمتهای داخلی با قیمت های جهانی، افزایش قیمتهای جهانی دو اثر مستقیم (از طریق افزایش قیمت کالاها و خدمات وارداتی) و غیر مستقیم (از طریق اثر القایی بر قیمت کالاهای مشابه در داخل) دارد.

اثر تحریم‌های اخیر این بوده که ال سی‌‌ها و گشایش اعتبارات را با مشکل مواجه کرده است. در پی تحریم‌ها خریدهای نقدی واسطه‌ای و هزینه‌های بیمه و ریسک و حمل و نقل نیز افزایش یافته است.

4

تورم ساختاری

تورم ناشی از یک سلسله اختلالات و موانع ساختاری است که از افزایش سریع تولید در واکنش به تقاضا، حتی با وجود بیکاری عوامل تولید، جلوگیری می کند.

محدودیت ظرفیت های تولیدی و کم کشش بودن عرضه، درونزا نبودن فناوری تولید، محدودیت مالی واحدهای تولیدی و سرمایه انسانی پایین نیروی کار و انحصارات در بازارها.

5

تورم انتظاری

چنانچه انتظارات تورمی در جامعه شکل بگیرد موجب افزایش همزمان تقاضا و کاهش عرضه می شود وبه این ترتیب موجب تشدید افزایش قیمت ها خواهد شد.

باتوجه به انتظارات تورمی روند تورم افزایش خواهد یافت.

منبع: پژوهش جاری و مطالعه جورجیو(2006)

 

قابل ذکر است که نکته مهم در بازار پول، پیدا کردن ریشه‌های رشد نقدینگی است. زیرا حجم نقدینگی در صورتی که مدیریت نشود، با سرعت اثر خود را روی اقتصاد ملی می‌گذارد. قاعدتا وقتی بانک مرکزی با افزایش پایه پولی( انتشار اسکناس) مثلا یک ریال منتشر می‌کند، این پول در اختیار مردم قرار می‌گیرد. بخشی از آن به صورت سپرده نزد بانک‌های تجاری نگهداری می‌شود، سپس بانک‌ها بخشی از این سپرده را به صورت ذخایر قانونی و اضافی نزد بانک مرکزی نگهداری می‌کنند و بخشی دیگر را به وام‌گیرندگان قرض می‌دهند. تکرار این روند پس‌انداز و استقراض پول اعتباری به وجود می‌آورد و فرآیند تکاثری خلق پول توسط بانک‌های تجاری را شکل می‌دهد. می‌توان عواملی که سبب تغییر حجم پول می‌شود را به طور خلاصه به صورت زیر برشمرد:1- تغییر پایه پولی، 2- تغییر نسبت اسکناس به سپرده 3-تغییر نرخ ذخیره قانونی، 4- تغییر نرخ ذخیره اضافی، واضح است که هر عاملی که سبب افزایش پایه پولی شود عرضه پول را نیز افزایش می‌دهد. مقدار تغییر در نقدینگی نیز با ضرب کردن ضریب فزاینده خلق پول در تغییر پایه پولی به دست می‌آید. این ابزارها در اختیار بانک مرکزی بوده و سیستم بانکی تحت مدیریت و نظارت آن عملیات بانکی را انجام می‌دهد.[1](جورجیو و همکاران، 2006 و ص 315)

3-پیشینه تحقیق

دهدشتی و همکاران(1391) در مقاله ای با عنوان پیش بینی نرخ تورم و نقدینگی و اثرات آنها بر ارزش افزوده بخش کشاورزی، به بررسی روند تغییرات تورم و نقدینگی در اقتصاد ایران پرداختند. برای این منظور، پس از بررسی ایستایی و تصادفی بودن متغیرها از آزمون ناپارامتریک والیس- مور، الگوهای هارمونیک، ARMA  و ARCH  برای پیش بینی استفاده شدند و بهترین الگو برای پیش بینی این متغیرها انتخاب شدند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که الگوی(1و2)ARMA، در پیش بینی نرخ تورم و الگوی(1و1) GARCHدر پیش بینی نقدینگی دارای خطای کمتر و در نتیجه کارایی بیشتر نسبت به سایر الگوهای مورد استفاده بوده است. نتایج بدست آمده از مطالعه حاضر نشان می دهد که ارتباط مستقیم اما ضعیفی بین حجم نقدینگی، نرخ تورم و ارزش افزوده بخش کشاورزی وجود دارد. علت اثرات ضعیف حجم نقدینگی بر ارزش افزوده بخش کشاورزی می تواند به دلیل ارتباط سیستم پولی کشور و بخش کشاورزی باشد.

صمدی و همکاران(1392) در مقاله ای به بررسی رابطه بین تورم و نااطمینانی تورمی در ایران پرداختند. هدف مقاله ی حاضر، بررسی رابطه بین تورم و نااطمینانی تورمی با استفاده از رگرسیون چرخشی مارکوف بر اساس اطلاعات ماهانه شاخص قیمت مصرف کننده در ایران، طی دوره1369:10 تا 1391:6 بود. برای رسیدن به این هدف نااطمینانی تورمی بر اساس الگوی واریانس ناهمسانی شرطی خود بازگشت کننده تعمیم یافته برآورد شده است. نتایج حاصل از تخمین ضرایب الگوی خود بازگشت کننده چرخشی مارکوف نشان می دهد که سری زمانی نرخ تورم در طول دوره مورد بررسی از دو رژیم مختلف تبعیت می کند به طوری که در رژیم اول با میانگین بالا و نوسان پایین و در رژیم دوم با میانگین پایین و نوسان بالا روبرو بوده است. هم چنین بررسی رابطه ی بین تورم و نااطمینانی تورمی نشان می دهد که در هر دو رژیم یاد شده، افزایش نرخ تورم به افزایش نااطمینانی تورمی منجر شده است.

جعفری صمیمی و بالونژاد(1392) به بررسی کاربرد روش های نیمه پارامتریک و موجک ها در بررسی وجود پایداری نرخ تورم ایران پرداختند. برای این منظور، درجه انباشتگی کسری، با استفاده از روش های GPH، تعدیل رابینسون، ریزن، وایتل و موجک ها و با استفاده از داده های بانک مرکزی در مورد شاخص قیمت مصرف کننده سال های 1351-1390، تخمین زده شد. نتایج حاصل از تحقیق، بیانگر وجود پایداری در نرخ تورم ایران است. وجود ایستایی و پایداری نرخ تورم در اقتصاد، بیانگر این است که در صورت بروز یک تکانه بر نرخ تورم، اثر آن تا مدتی طولانی باقی می ماند. این نتیجه می تواند در اتخاذ سیاست های مرتبط، مورد توجه تصمیم گیرندگان اقتصادی قرار گیرد.

نجارزاده و همکاران(1392) به بررسی رابطه بین تورم و نااطمینانی تورم درکوتاه مدت و بلندمدت پرداختند. در این مقاله با استفاده از مدل ناهمسانی واریانس راه گزینی مارکف در قالب یک مدل فضا- حالت به بررسی رابطه بین تورم و نااطمینانی تورم در اقتصاد ایران در دوره 1367-1389 پرداخته شد. این مدل تورم را به دو جزء دائمی و موقت تقسیم می کند و این کار تحلیل ارتباط بین تورم و نااطمینانی تورمی در کوتاه مدت و بلندمدت را میسر می سازد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که افزایش در نااطمینانی بلندمدت منجر به افزایش نرخ روند بلندمدت تورم می شود و افزایش در نااطمینانی کوتاه مدت منجر به کاهش نرخ تورم کوتاه مدت می شود. همچنین تاثیر هم زمان افزایش در نااطمینانی کوتاه مدت و بلندمدت منجر به افزایش قابل توجهی در روند تورم اقتصاد ایران می شود.

شاهمرادی و صارم(1392) به بررسی سیاست پولی بهینه و هدف گذاری تورم در ایران پرداختند. در این مقاله با استفاده از روش تعادل عمومی پویای تصادفی، قاعده ی پولی بهینه برای بانک مرکزی ایران استخراج شده است. در این مقاله مکانیزم انتقال پولی مدل شامل چهار معادله ی تقاضای کل، عرضه ی کل، قیمت نفت و رابطه ی تیلور می­باشد. در این مقاله ثابت می شود که فرم پویای رابطه ی تقاضای کل، با در نظر گرفتن پولی بودن تورم در ایران، تابعی از نرخ رشد حجم پول است. با این فرض که هدف بانک ­مرکزی پی گیری هم زمان نرخ تورم هدف و شکاف تولید است و با توجه به مکانیزم انتقال پولی، قاعده ی بهینه ی سیاست پولی برای اقتصاد ایران استخراج می شود که تابعی از شکاف تورم، شکاف تولید و نرخ رشد درآمدهای نفتی می باشد. نتایج تخمین نشان می دهد نرخ رشد حجم پول اثری بر شکاف تولید نداشته و به طور کامل در انتظارات تورمی انعکاس می­یابد. هم چنین یک درصد افزایش درآمدهای نفتی سبب افزایش چهار درصدی تورم می­شود.

طهرانچیان و همکاران(1392) به آزمون پایداری تورم در ایران  با استفاده از الگوهای ARFIMA پرداختند. برای این منظور، با توجه به سری زمانی داده های نرخ تورم ایران (1390 – 1351)، از الگوی خود رگرسیونی میانگین متحرک انباشته کسری، استفاده شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهند که براساس روش های حداکثر درست نمایی و حداکثر درست نمایی تعدیل شده، درجه انباشتگی یا تفاضل گیری به ترتیب 482/0d1=  و483/0d2= هستند. بنابراین براساس یافته های این تحقیق، فرضیه پایداری تورم در ایران رد نمی شود. توجه به تسویه تدریجی تاثیر تکانه های تورمی، امکان ساختاری شدن تورم و نیز رعایت انضباط پولی، از جمله مهم ترین پیشنهادهای این پژوهش محسوب می شوند.

موسوی و مستعانی(1391) به بررسی هدف گذاری تورم در ایران پرداختند. هدف این مقاله استخراج روند حرکتی تورم طی دوره زمانی برنامه پنجم توسعه(1387-1395) توسط مقام پولی با استفاده از نظریه کنترل بهینه است. برای این منظور با استفاده از داده های سری زمانی طی دوره (1386-1357) از طریق حداقل سازی تابع زیان بانک مرکزی با توجه به رفتار تولید، تورم و تغییرات نرخ ارز، اقدام به استخراج تابع عکس العمل نرخ بهره (نرخ سود سپرده های بانکی) برای هدف گذاری تورم شده است. یافته های مقاله نشان می دهد که مقام پولی باید برای کنترل تورم طی دوره ای نرخ سود سپرده های بانکی را افزایش دهد تا از این طریق از یک طرف نقدینگی های سرگردان در بازار و در دسترس مردم را جمع آوری کند و از طرف دیگر با تزریق نقدینگی جمع آوری شده به بخش تولید، هزینه های تامین مالی سرمایه گذاری بخش تولید راکاهش دهد. این سیاست باعث خواهد شد تورم روند کاهشی در پیش گرفته و به سمت مقدار هدف گذاری شده حرکت کند.

تشکینی و افضلی(1390) به سنجش تورم پایه در اقتصاد ایران پرداختند. مطالعه حاضر به اندازه گیری تورم پایه در اقتصاد ایران به روش های مختلف و به عنوان راهنمایی برای هدایت سیاست پولی پرداخته است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهند که روشSVAR ، در شمار روش های بهینه برای اندازه گیری تورم پایه در اقتصاد ایران می باشد. از سوی دیگر، گروه مسکن جزء پایدار تورم در اقتصاد ایران بوده و هماهنگ با انتظارات می باشد. همچنین تکانه های تورم پایه، قیمت واردات و تورم غیرپایه به ترتیب 54 ، 40 و 6 درصد از واریانس در تورم را تشریح می کنند. براساس نتایج به دست آمده پیشنهاد شده است تا چارچوب سیاستی هدف گذاری تورم در قالب یک برنامه پنج ساله مورد توجه قرار گیرد و در این راستا، نسبت به برقراری و تحقق الزاماتی همچون عدم وجود سلطه مالی و عدم تعیین دستوری نرخ سود تسهیلات گام برداشته شود. اجرای این سیاست متضمن کنترل حدود 50 درصد از تورم در اقتصاد ایران می باشد.

 

4-مبانی نظری تحقیق

شبکه عصبی یک سیستم پردازش اطلاعات کامپیوتری است که وظایف مغز انسان را شبیه­سازی می کند. مغز انسان از میلیاردها سلول مرتبط به نام نرون تشکیل شده است. نرون­ها چهار قسمت اصلی دارند که عبارتند از جسم سلولی، دندریت­ها، اکسون و سیناپس­ها، دندریت­ها اطلاعات را از سایر نرون­ها دریافت می­کنند. این پتانسیل الکتریکی به وسیله سیناپس­ها وزن دریافت می­کند. جسم سلولی همه­ی پتانسیل­های الکتریکی را جمع می­کند. اگر مجموع پتانسیل­های الکتریکی بیشتر از حد آستانه شود، جسم سلولی باعث فعالیت در طول اکسون می­شود و اکسون این پتانسیل فعال را به سایر اکسون­ها انتقال می­دهد. دندریت­ها نقش یک بردار ورودی که اطلاعات را از سایر نرون­های خارج دریافت می­کند برعهده دارند. بردار وزن­ها نمایانگر سیناپس­ها هستند که به اطلاعات وزن می­دهند. جمع کننده معرف جسم سلولی است که همه­ی اطلاعات را جمع می­کنند. تابع انتقال نشانگر یک مقدار معین است که کنترل نرون­ها را برعهده دارد و در نهایت آکسون معرف بردار خروجی است. هر شبکه عصبی مصنوعی براساس معماری، پردازش و آموزش طبقه­بندی می­شود. معماری شبکه ارتباط نرون­ها را توضیح می­دهد. پردازش در واقع نوع خروجی شبکه­ها را برای هر ورودی و وزن نشان می­دهد. الگوریتم آموزش تعیین کننده وزن­ها برای هر بردار آموزش هستند. به طور کلی ساختار شبکه عصبی از سه قسمت تشکیل شده است: لایه ورودی، لایه پنهان و لایه خروجی. در ادامه به طور خلاصه به دو ویژگی اساسی شبکه طراحی شده در این مقاله اشاره می شود. (برونر و همکارن، 1993، ص 190)

1-4-پرسپترون چند لایه[2]

این نوع شبکه از یک لایه ورودی که جزء لایه حقیقی محسوب نمی­شود، یک لایه خروجی و چندین لایه میانی تشکیل شده است. هر نرون حاصلضرب ورودی­ها و وزن­ها را با یک مقدار بایاس جمع زده و خروجی باعث فعالیت یک تابع انتقال می­شود.

 (1)                                                                                

در رابطه بالا   ورودی j ام به نرون k ام(که ممکن است ورودی شبکه یا خروجی لایه قبل باشد) است. شدت ارتباطات بین این نرون و ورودی j ام است. خروجی شبکه و  یک بایاس ثابت است. تابع فعالیت معمولا لاجستیک یا هیپربولیک تانژانت است. توانایی شبکه عصبی در تقریب هر سیستم به وسیله قابلیت شبکه در یادگیری تعیین می­شود. هر شبکه به منظور یادگیری رفتار یک سیستم و تنظیم وزن هایش آموزش می­بیند. در این تحقیق در شبکه پس انتشار 70 درصد داده­ها به منظور آموزش شبکه استفاده شده است. همچنین از الگوریتم پس انتشار به منظور آموزش شبکه پرسپترون چند لایه استفاده شده است که با استفاده از روش برگشت خطا از لایه خروجی،  وزن­های بهینه را تعیین می­کند. شبکه­های پیش­خور چند لایه، جزء مهم­ترین گروه شبکه­های عصبی هستند. معمولا شبکه از یک لایه حساس که لایه ورودی را تشکیل می­دهد، یک یا چند لایه میانی(لایه پنهان) و یک لایه خروجی تشکیل شده است. سیگنال ورودی در جهت شبکه لایه به لایه منتشر می­شود. اساسا این نوع شبکه را پرسپترون چند لایه می­نامند. آموزش پرسپترون چند لایه با الگوریتم پس انتشار خطا، این شبکه را قادر به حل مسائل مشکل و متنوع می سازد. این الگوریتم براساس قانون یادگیری تصحیح خطا کار می­کند. اساسا یادگیری پس انتشار خطا شامل دو مرحله از حرکت در طول لایه­های مختلف شبکه است. یکی حرکت در جهت شبکه و دیگری حرکت در خلاف جهت شبکه. در حرکت در جهت ابتدا بردار ورودی به شبکه داده می­شود و لایه به لایه در جهت شبکه منتشر می­شود. در خلال این حرکت به سمت جلو خروجی­هایی تولید می­شوند. در خلال حرکت در جهت شبکه وزن­ها و بایاس­ها ثابت هستند. از سوی دیگر در خلال حرکت در خلاف جهت شبکه، وزن­ها و بایاس­ها با توجه به قانون تصحیح خطا تنظیم می­شوند. اساسا مقدار واقعی تولید شده توسط شبکه از مقدار دلخواه کم می­شود و سیگنال خطا تولید می­شود. این سیگنال خطا سپس در خلاف جهت شبکه به سمت عقب منتشر می­شود. به همین دلیل این الگوریتم را الگوریتم پس انتشار خطا[3] می­نامند. پرسپترون چند لایه دارای سه ویژگی متمایز است:

  • هر نرون در شبکه دارای یک تابع فعالیت غیرخطی است. نکته ای که باید ذکر شود این است که این توابع فعالیت غیرخطی و مشتق­پذیر هستند. برخلاف تابع هارد لیمیت روزنبلات که مشتق­پذیر نیست. نوع معمول توابع غیرخطی استفاده شده در پرسپترون چند لایه سیگموئید غیرخطی است و به وسیله تابع لاجستیک تعریف می­شود.

 (2)                                                                                                                                     

در معادله فوق  مجموع وزنی تمام ورودی­ها به اضافه بایاس نرونj است(میدان موضعی). خروجی نرون jام است. وجود تابع، امری ضروری است زیرا در غیر این صورت رابطه ورودی-خروجی شبکه به یک پرسپترون تک لایه تقلیل می­یابد.

  • شبکه دارای یک یا چند لایه نرون­های پنهان است که جزء ورودی یا خروجی شبکه به حساب  نمی­آیند. این نرون­های پنهان شبکه را قادر می­سازند ساختارهای پیچیده غیرخطی را با استخراج ویژگی مهم الگوی ورودی یاد بگیرند.
  • شبکه دارای درجه بالایی از ارتباطات است که به وسیله سیناپس­های شبکه تعیین می­شوند. هر تغییر در لایه­های ارتباطی شبکه نیازمند تغییر در ارتباطات سیناپسی یا وزن­ها است. (مینسکی و پارپت،1969)

در شکل زیر ساختار یک پرسپترون چند لایه با دو لایه پنهان و یک لایه خروجی نشان داده شده است. نرون های این شبکه کاملا مرتبط هستند. به این مفهوم که هر نرون در هر لایه از شبکه با تمام شاخه­ها نرون­ها در لایه­های قبلی در ارتباط است.

نمودار(1)- ساختار شبکه چند لایه

 

سیگنال ورودی در جهت شبکه از چپ به راست لایه به لایه حرکت می­کند. در این شبکه دو نوع سیگنال قابل شناسایی است: 1-سیگنال تابع، این سیگنال یک سیگنال ورودی(محرک) است که از لایه ورودی در جهت شبکه (نرون به نرون) از طریق شبکه منتشر می­شود و در انتها شبکه در لایه خروجی با هم ادغام می­شوند. 2-سیگنال خطا، یک سیگنال که از لایه خروجی منشاء می­گیرد و در جهت خلاف شبکه (لایه به لایه) منتشر می­شود.

2-4-الگوریتم پس انتشار

سیگنال خطا خروجی نرونjام در تکرار nام به صورت زیر بیان می­شود.

(3)                                                                                    

مقدار آنی انرژی خطا نرون jام برابر است با  و مقدار آنی تمام انرژی خطا با جمع زدن  برای تمام نرون­های لایه خروجی به دست می­آید. تنها در مورد نرون­های لایه خروجی انرژی خطا قابل محاسبه است.

 (4)                                                                                            

مجموعهc شامل تمام نرون­های لایه خروجی شبکه است. اگر  Nمجموع تمام الگوها (مثال­ها) مجموعه آموزش باشد مقدار متوسط انرژی مربعات خطا با جمع  برای تمام nها و نرمال­سازی با توجه به اندازه مجموعه N به دست می­آید.

(5)                                                                                       

در فرمول فوق و تابع تمام پارامترهای آزاد شبکه (وزن­ها و بایاس­ها) هستند. برای یک مجموعه معین در حال آموزش  بیانگر تابع هزینه و شاخص عملکرد شبکه محسوب می­شود. هدف فرآیند یادگیری تنظیم وزن­ها و بایاس­ها از طریق حداقل­سازی متوسط مجموع مربعات خطا است. به منظور حداقل­سازی معادله 3 از الگوریتم حداقل میانگین مربعات خطا مشتق گیری می­شود. میدان موضعی(مجموع وزنی ورودی به علاوه بایاس) تولید شده  به عنوان ورودی تابع فعالیت نرون j ام محسوب می­گردد.

(6)                                                                               

در معادله فوق وزن ورودی iام به نرونjام است. تابع سیگنال  به عنوان خروجی نرونjام در تکرار nام تولید می­شود.

(7)                                                                                     

 

مشابه الگوریتم حداقل میانگین مربعات خطا، الگوریتم پس انتشار نیز  عامل تصحیح وزن  را به می­افزاید. که متناسب با مشتق جزیی است. بر اساس قاعده زنجیری حساب دیفرانسیل، گرادیان به صورت رابطه 8 توصیف می­شود. مشتق جزیی  عامل حساسیت نامیده می­شودکه تعیین کننده جهت جستجو در فضای وزن­ها برای برای وزن سیناپسی است.

(8)                                                           

 

 

5-پیش بینی شاخص قیمت و تورم با استفاده از شبکه عصبی

داده‌های این پژوهش شامل داده های تورم سالانه سال های 1340 تا 1392و داده‌های ماهانه شاخص قیمت مصرف‌کننده در طی سال های 1369 تا 1390 می باشد. برای پیش بینی تورم از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. برای پیش‌بینی تورم ماهانه از یک شبکه پس‌انتشار خطا با 15 نرون در لایه میانی و یک شبکه پایه شعاعی 10 نرون در لایه میانی استفاده شد که نتایج پیش‌بینی سالانه با این دو شبکه در جدول(3) مشاهده می‌شود.

جدول (3)- پیش‌بینی تورم سالانه

سال

1390

1391

1392

1393

شبکه تابع پایه شعاعی(RBF)

57/16

2/18

9/32

5/24

شبکه پس انتشار(BP)

73/15

1/20

5/35

3/27

منبع: پژوهش جاری

مقدار ریشه مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا این دو روش در جدول (4) مشاهده می‌شود. به منظور مقایسه دقت شبکه BP و RBF در پیش­بینی تورم از معیارهای ریشه میانگین مربعات خطا ( ) و درصد میانگین مطلق خطا( ) استفاده شده است. (آرانگو و همکاران، 2001 و ص 160)

 (9)                                                                                   

 

(10)                                                                                           

جدول (4)- مقایسه دقت دو روش

روش                                         معیار                   

RMSE

MAPE

شبکه تابع پایه شعاعی(RBF)

56/6

52/1

شبکه پس انتشار(BP)

92/4

48/0

منبع: پژوهش جاری

همانطور که مشاهده می‌شود میزان خطای پیش بینی شبکه پس انتشار به مراتب کمتر از شبکه تابع پایه شعاعی است. همانگونه که در جدول(3) مشاهده می شود انتظار بر آن است که بر مبنایBP ، تورم در سال 1391 به 1/20، در سال 1392 به 5/35 و در سال 1393 به 3/27 برسد.

همچنین برای پیش‌بینی ماهانه شاخص قیمت مصرف‌کننده از شبکه عصبی پس انتشار خطا با 5 نرون در لایه میانی اول و 15 نرون در لایه میانی دوم استفاده شده است. در این حالت تابع انتقال لایه اول سیگموئید و تابع انتقال لایه دوم خطی است و از 70 درصد مشاهدات به منظور آموزش شبکه و از باقی‌مانده جهت تست شبکه استفاده شده است. ورودی‌های شبکه شاخص قیمت با 1 و 12 وقفه و خروجی نیز شاخص قیمت مصرف‌کننده در دوره جاری بوده است که برای پیش‌بینی شاخص قیمت مصرف‌کننده در 12 دوره بعد استفاده شد. نتایج مربوط به نتایج پیش بینی شاخص قیمت مصرف کننده در جدول(5) ذکر شده است.

جدول (5)- پیش‌بینی ماهیانه شاخص مصرف‌کننده برای سال 1393

ماه

فروردین

اردیبهشت

خرداد

تیر

مرداد

شهریور

مهر

آبان

آذر

BP

05/250

19/256

87/257

54/259

25/261

54/261

59/265

52/263

81/269

ARIMA

9/249

01/256

95/258

93/263

94/264

98/267

05/271

16/274

31/277

منبع: پژوهش جاری

ادامه جدول (5)- پیش‌بینی ماهیانه شاخص مصرف‌کننده برای سال 1393

ماه

دی

بهمن

اسفند

BP

01/267

52/277

74/266

ARIMA

49/280

7/283

92/286

منبع: پژوهش جاری

یکی از مشکلات استفاده از روش خودرگرسیون انباشته میانگین متحرک این است که هرگاه سری دارای روند افزایشی(کاهشی) باشد روش باکس- جنکینز مقدار پیش بینی برون نمونه‌ای را با افزایش تصاعدی (کاهش تصاعدی) نشان می‌دهد همانند پیش‌بینی شاخص مصرف‌کننده در جدول (6) با روش باکس- جنکینز. نتایج مقایسه خطا دو روش در جدول(6) مشاهده می‌شود

جدول (6)- مقایسه دقت دو روش

روش                                           معیار                   

RMSE

MAPE

ARIMA

15/5

78/3

BP

75/0

008/0

منبع: پژوهش جاری

در نمودار(2) مقادیر پیش‌بینی شده توسط الگوریتم BP مشاهده می‌گردد.

نمودار (2) – مقادیر پیش‌بینی شده با BP

 

 

6-جمع بندی

بر مبنای نتایج این مطالعه انتظار بر آن است که بر مبنایBP ، تورم در سال 1393 به 3/27 برسد. همان‌طور که عنوان شد علت اصلی بروز پدیده تورم در ایران، رابطه مستقیم آن با نقدینگی است، بنابراین کنترل حجم نقدینگی را می‌توان از راه‌ حل‌های اساسی برای کاهش تورم دانست. از اینرو برقراری انضباط مالی دولت و الزام دولت به پایبند بودن به کاهش مخارج و اتخاذ سیاست مالی انقباضی، می‌تواند در کنترل حجم نقدینگی موثر باشد. به عبارت دیگر جهت کنترل تورم و هزینه اجتماعی ناشی از آن دو مبحث از اهمیت بیشتری برخوردار است: "هدف‌گذاری تورم" به عنوان یک اصلاح حقوقی و سازمانی در بانک‌ مرکزی و "قواعد پولی" به عنوان یک الزام رفتاری برای بانک مرکزی.

 1-"هدفگذاری تورم"، چارچوبی برای سیاست پولی است که در آن تصمیمات سیاست پولی بر اساس مقایسه تورم آتی مورد انتظار با هدف اعلام شده تورم اتخاذ می‌گردد. مدیریت بانک مرکزی ایران می باید برای هدایت سیاست پولی به منظور ثبات قیمت ها به مولفه هایی همانند هدفگذاری نرخ ارز، هدفگذاری حجم پول، هدفگذاری تورم و هدفگذاریGDP اسمی توجه داشته باشد. اجرای این چارچوب به الزامات، پیش شرط ها و شرایطی نیاز دارد تا بتوان با کمترین هزینه‌های اجتماعی، از سیاست پولی برای مهار تورم استفاده کرد. یکی از این الزامات، استقلال نسبی بانک مرکزی از دخالت‌های نادرست دولت در انجام وظیفه بانک مرکزی است، به این منظور نحوه سازماندهی بانک مرکزی در بدنه دولت اصلی باید اصلاح شود. از دیگر الزامات ، پاسخگوئی و شفافیت بانک مرکزی در هدف‌گزاری تورم است.

2- براساس نظریات اقتصاد کلان بین حجم پول، تورم، رشد اقتصادی، نرخ بهره اسمی و نرخ ارز در جامعه روابط مشخصی وجود دارد. بانک‌ مرکزی به منظور کنترل سه متغیر مهم اقتصادی(یعنی نرخ تورم، نرخ ارز و نرخ بهره) که از رفتار پولی بانکهای مرکزی اثر می‌پذیرند می باید"قواعد پولی" دقیقی تعریف نماید. قابل ذکر است که یک قاعده پولی این است که با توجه به سوابق رشد اقتصادی یک جامعه، نرخ رشد پول را برای سال‌های متمادی ثابت در نظر گرفت. طبق قاعده دیگر، رشد پول باید با توجه به پیش‌بینی رشد اقتصادی و تغییرات تقاضای جامعه برای پول تعیین شود. جامع‌ترین قاعده پولی، "قاعده تیلور" است که طبق آن رشد پول با توجه به نرخ بهره اسمی، انتظارات تورمی، رشد اقتصادی و نرخ ارز انتظاری تعیین می‌شود.



[1]- در نظریه سنتی پول، ضریب تکاثر پول آن دارایی‌های ذخیره را که پایه نظام بانکی برای خلق سپرده بانکی باشند یا توسط آنها بتوان فعالیت‌های وام‌دهی بانک‌ها(که منجر به خلق سپرده می‌شود)‌را محدود کرد پول پرقدرت می‌نامند. دلیل این خصلت آن است که بنابر نظریه مزبور هر تغییر در میزان این نوع دارایی‌ها موجب تغییر بیشتری در سپرده بانکی، به عنوان یکی از اعضای متشکله حجم پول، می‌گردد. این مسئله همچنین گویای آن است که مشخص‌ترین اجزای متشکله پول پرقدرت همان بدهی‌های پولی بخش دولتی یعنی پول در گردش و مانده بانک‌ها نزد بانک مرکزی است.

 

[2]-Multilayer-Perceptrons

[3]- Error-Back Propagation.

دهدشتی، مسعود و محمدی، حمید و دهباشی، وحید و دهقانپور، حامد (1391)،  پیش بینی نرخ تورم و نقدینگی و اثرات آنها بر ارزش افزوده بخش کشاورزی، فصلنامه اقتصاد کشاورزی، سال ششم، شماره 4،  ص 17.

صمدی، علی حسین و مجدزاده طباطبائی، شراره (1392) رابطه بین تورم و نااطمینانی تورمی در ایران با استفاده از رگرسیون چرخشی مارکوف، فصلنامه مدلسازی اقتصادی، شماره 23، صص 47-65.

جعفری صمیمی، احمد و بالونژاد نوری، روزبه (1392)، کاربرد روش های نیمه پارامتریک و موجک ها در بررسی وجود پایداری نرخ تورم ایران، فصلنامه مدلسازی اقتصادی، شماره 23، صص 15-30.

نجارزاده، رضا و سحابی، بهرام و سلیمانی، سیروس (1392)، بررسی رابطه بین تورم و نااطمینانی تورم در کوتاه مدت و بلندمدت: کاربردی از مدل های فضا- حالت با واریانس ناهمسانی راه گزینی مارکف، فصلنامه پژوهش های اقتصادی ایران، شماره 54، صص 1-26.

شاهمرادی، اصغر و صارم، مهدی (1392)، سیاست پولی بهینه و هدف گذاری تورم در ایران، فصلنامه تحقیقات اقتصادی، شماره 103.

طهرانچیان ، امیرمنصور و جعفری صمیمی ، احمد و بالونژاد نوری،روزبه (1392)، آزمون پایداری تورم در ایران (1390- 1351): کاربردی از الگوهای ARFIMA، فصلنامه پژوهش های رشد و توسعه اقتصادی، شماره 11،  صص 19-28.

موسوی، میرحسین و مستعانی، زهرا (1391)،  هدف گذاری تورم: کاربردی از نظریه کنترل بهینه، فصلنامه مدلسازی اقتصادی، شماره 19،  ص 41.

تشکینی، احمد و افضلی، حسین (1390)، اندازه گیری تورم پایه بر اساس روش بهینه: مطالعه موردی اقتصاد ایران، فصلنامه پژوهشها و سیاستهای اقتصادی، شماره 59،  ص 101.

Arango, L. E. and A. Gonz´alez (2001): “Some evidence of smooth transition nonlinearityin Colombian inflation”, Applied Economics, vol. 33, pp. 155–162.

Byers, J. D. and D. Peel (2000): “Non-linear dynamics of inflation in high inflation economies”, The Manchester School, vol. 68, pp. 23–37

Brunner, Allan D. and Gregory D. Hess. (1993) “Are Higher Levels of Inflation Less Predictable? A State-Dependent Conditional Heteroscedasticity Approach.” Journal of Business and Economic Statistics 11(2), 187-197.

Faria, J. R. and F. G. Carneiro (2001): “Does high inflation affects growth in the long and short run?”, Journal of Applied Economics, vol. 4, pp. 89–105.

Gregoriou, A. and A. Kontonikas (2006): “Inflation targeting and the stationary of inflation: New results from an ESTAR unit root test”, Bulletin of Economic Research, vol. 58, pp. 309–322.

McCallum, B. (1988): “Robustness properties of a rule for monetary policy”, Carnegie-Rochester Conference Series on Public Policy, vol. 29, pp. 173–203