[論文レビュー] How much did the Tourism Industry Lost? Estimating Earning Loss of Tourism in the Philippines

Raffy S. Centeno, Judith P. Marquez|arXiv (Cornell University)|Apr 21, 2020

Forecasting Techniques and Applications参考文献 8被引用数 12

ひとこと要約

本研究では、2012年から2019年の月次訪日外国人数を用いてSARIMAモデリングを適用し、COVID-19パンデミックがフィリピンの観光産業に与えた経済的損失を推計した。最適モデルとしてARIMA(1,1,1)×(1,0,1)12が選定され、平均日ごとの消費額および滞在日数のデータに基づき、2020年7月までパンデミックが続く場合、合計で約1705億ペソの収益損失が発生すると予測された。

ABSTRACT

The study aimed to forecast the total earnings lost of the tourism industry of the Philippines during the COVID-19 pandemic using seasonal autoregressive integrated moving average. Several models were considered based on the autocorrelation and partial autocorrelation graphs. Based on the Akaike's Information Criterion (AIC) and Root Mean Squared Error, ARIMA(1,1,1)$ imes$(1,0,1)$_{12}$ was identified to be the better model among the others with an AIC value of $-414.51$ and RMSE of $47884.85$. Moreover, it is expected that the industry will have an estimated earning loss of around 170.5 billion pesos if the COVID-19 crisis will continue up to July. Possible recommendations to mitigate the problem includes stopping foreign tourism but allowing regions for domestic travels if the regions are confirmed to have no cases of COVID-19, assuming that every regions will follow the stringent guidelines to eliminate or prevent transmissions; or extending this to countries with no COVID-19 cases.

研究の動機と目的

• 時系列予測を用いて、COVID-19パンデミック期におけるフィリピン観光産業の収益損失総額を推計すること。
• 月次外国旅行者数を予測するための最適な季節的ARIMAモデルを特定すること。
• 潜在的収益不足を数量的に評価することで、政策的対応のためのデータ駆動型ベースラインを提供すること。
• 予測外の精度を用いて、長期化するパンデミック状況が観光収益に与える影響を評価すること。
• 公衆衛生的制約下での観光再開に向けた証拠に基づく助言を支援すること。

提案手法

• 月次外国旅行者数のSARIMAモデルを特定・推定・検証するために、ボックス・ジェンキンス手法を適用した。
• モデル評価のため、学習データセット（2012年1月～2018年12月、86データポイント）とテストデータセット（2019年1月～2019年12月、12データポイント）を用いた。
• 最低AIC（アカイケの情報基準）および最低RMSE（平均二乗誤差の平方根）を基準に最良のモデルを選定した。
• 残差プロット、Q-Qプロット、ACF/PACFプロット、Ljung-Box検定、Shapiro-Wilk検定を用いて、モデル仮定の妥当性を検証した。
• パラメータ推定には条件付き平方和推定法および最尤推定法を適用した。
• 将来の外国旅行者数を予測し、平均日ごとの消費額（8,423.98ペソ）および平均滞在日数（7.11日、四捨五入で7日）を用いて収益損失を推計した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 フィリピンの月次外国旅行者数を予測するための最適な季節的自己回帰統合移動平均（SARIMA）モデルの次数は何か？
• RQ2 COVID-19パンデミックが2020年7月まで継続する場合、フィリピン観光産業で予想される収益損失総額はどれくらいか？
• RQ3 AICおよびRMSE基準に基づき、どのSARIMAモデルが最も適合し、予測精度が高いか？
• RQ4 パンデミック状況下で、国内および外国観光の再開戦略に異なる影響は何か？
• RQ5 パンデミック期に公衆衛生の安全性を確保しながら、観光収益の回復をどのようにバランスさせるか？

主な発見

• 最適適合SARIMAモデルとしてARIMA(1,1,1)×(1,0,1)12が特定され、AICは-414.51、RMSEは47,884.85であった。
• 残差の独立性（Ljung-Box検定）、正規性（Shapiro-Wilk検定）、等分散性（ホモスケダスティシティ）のすべての診断チェックに合格した。
• 予測された月次外国旅行者数を、平均日ごとの消費額（8,423.98ペソ）および平均滞在日数（7日）に乗じることで収益損失を推計した。
• 2020年4月から7月にかけての観光産業における推計収益損失額は、約1705億ペソであった。
• 2019年のデータを用いた予測外精度の検証により、短期的予測の信頼性が確認された。
• 本研究は、国内観光の段階的再開と外国観光の制御された再開が、健康リスクを最小限に抑えつつ損失を緩和できると結論づけた。