[论文解读] 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 12

一句话总结

本研究利用2012年至2019年每月外国游客到访数据，采用SARIMA模型估算新冠疫情对菲律宾旅游业造成的经济损失。最优模型为ARIMA(1,1,1)×(1,0,1)12，基于日均消费额和平均停留时长数据，预测若危机持续至2020年7月，旅游业总收益损失约为1705亿菲律宾比索。

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.

研究动机与目标

• 使用时间序列预测方法估算新冠疫情对菲律宾旅游业造成的总收益损失。
• 识别适用于预测菲律宾每月外国游客到访量的最优季节性ARIMA模型。
• 通过量化潜在收入缺口，为政策干预提供数据驱动的基准。
• 利用样本外预测准确性评估长期疫情状况对旅游业收入的影响。
• 在公共卫生限制条件下，为旅游业重启提供基于证据的建议。

提出的方法

• 应用Box-Jenkins方法论，识别、估计并验证适用于每月外国游客到访量的SARIMA模型。
• 使用训练集（2012年1月至2018年12月，86个数据点）和测试集（2019年1月至2019年12月，12个数据点）进行模型评估。
• 基于最低赤池信息准则（AIC）和最低均方根误差（RMSE）选择最优模型。
• 通过残差图、Q-Q图、自相关图/偏自相关图、Ljung-Box检验和Shapiro-Wilk检验进行诊断检查，以验证模型假设。
• 采用条件平方和与最大似然估计法进行参数估计。
• 将未来外国游客到访量的预测结果，结合日均消费额（8423.98菲律宾比索）和平均停留时长（7.11晚，四舍五入为7晚），转换为估算的收益损失。

实验结果

研究问题

• RQ1 用于预测菲律宾每月外国游客到访量的季节性自回归积分滑动平均（SARIMA）模型的最优阶数是什么？
• RQ2 若新冠疫情持续至2020年7月，菲律宾旅游业的总收益损失预计为多少？
• RQ3 基于AIC和RMSE标准，哪一SARIMA模型提供最佳拟合与预测准确性？
• RQ4 在疫情条件下，不同国内与国际旅游重启策略有何影响？
• RQ5 如何在疫情期间平衡旅游业收入恢复与公共卫生安全？

主要发现

• ARIMA(1,1,1)×(1,0,1)12模型被确定为最佳拟合的SARIMA模型，AIC为-414.51，RMSE为47,884.85。
• 模型通过所有诊断检验，包括残差独立性（Ljung-Box检验）、正态性（Shapiro-Wilk检验）和同方差性。
• 利用预测的每月外国游客到访量，通过乘以日均消费额（8423.98菲律宾比索）和平均停留时长（7晚）估算收益损失。
• 2020年4月至7月期间，旅游业总估算收益损失约为1705亿菲律宾比索。
• 通过2019年数据验证了模型的样本外预测准确性，证实其在短期预测中的可靠性。
• 研究结论认为，分阶段重启国内旅游并控制性开放国际旅游，可在最小化健康风险的同时减轻经济损失。