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提要 本文简要回顾了2000年以来江苏能源消费现状,并运用灰色关联法对未来江苏能源消费结构进行预测,对未来进行趋势分析,以明确未来消费趋势对江苏经济的影响,为江苏未来能源发展战略提供依据。
关键词:能源消费;灰色预测模型;灰色关联度
中图分类号:F2 文献标识码:A
能源是人类生存和发展的重要物质基础。在不断推进的工业化和城市化进程中,能源问题愈来愈成为经济发展和社会进步的“瓶颈”。因此,正确认识江苏能源消费状况与能源消费结构,实现能源、经济和社会之间的协调发展,是目前江苏所面对和急需解决的重要课题。
一、江苏省能源消费现状
全省能源消费总量增长率逐年提高。“十五”前两年,全省能源消费总量增长率分别为3.1%和8.2%。2003年全省能源消费总量首次突破1亿吨标准煤,增长率一跃达到15.1%。2004年、2005年全省能源消费总量增长率均超过23%。2005年全省能源消费总量达到16,895.39万吨标准煤,是2000年的1.96倍。5年间,全省能源消费总量年均增长14.4%,且年增长率逐年提高。
在江苏能源消费结构中,煤炭消费依然占主要地位,其次是焦炭和原油。 “十五”期间,全省工业消费原煤由2000年的8,508.8万吨左右增至2005年的15,523.13万吨,占全省原煤消费量的比重由96.8%升至98.2%;工业消费原油由2000年的226.1万吨增至2005年的2,261.3万吨,占全省原油消费量的比重由99.3%升至99.85%。然而,天然气、柴油的消费比较少,在能源消费结构中所占比例很小。
二、灰色预测模型
灰色预测通过鉴别系统因素之间发展趋势的相异程度,即进行关联度分析,并对原始数据进行生成处理来寻找系统变动的规律。
设原始时间序列x■有n个观测值:
x■={x■(1),x■(2),…,x■(n)}
为了弱化原始时间序列的随机性,为建立灰色模型提供信息,通过累加生成新序列:
x■={x■(1),x■(2),…,x■(n)}
则GM(1,1)模型相应的微分方程为:■+ax■=u,式中a为发展灰数;u为内生控制灰数。
设■=■,利用最小二乘法求解可得:■=(B■B)■B■Y■,其中:
B=-■[x■(1)+x■(2)] 1-■[x■(2)+x■(3)] 1 … 1-■[x■(n-1)+x■(n)] 1
Y=x■(2)x■(3)…x■(n)
求解微分方程,即可得预测模型:
■■(k+1)=x■(1)-■e■+■
(k=0,1,2,…n)
然后,建立原始序列模型:
■■(k+1)=■■(k+1)-■■(k)
(k=0,1,2,…n)
当k=0,1,2,…n时,■■(k)是原始数列x■(k)的拟合值;当k>n时,■■(k)是原始序列的预测值。
三、未来江苏能源消费结构的灰色预测分析
工业部门是我国能源消耗最大的部门,也是江苏能源消费的最大部门,对国民经济的影响力最大。由于统计数据等因素的制约,我们选取工业部门作为这次研究的对象。煤炭、焦炭、原油、汽油、柴油、燃料油、液化石油气和电力是江苏规模以上企业主要的能源消费品种,选为系统的比较数列,分别记为X■(i=1,2,…7)。选取2000~2006年江苏各能源消费量与国名生产总值(GDP)为研究对象,研究江苏国民生产总值(GDP)与能源消费的关联度,并根据这些数据来建立模型预测2007~2015年各指标数据,并对未来进行趋势分析。
1、模型预测以及检验。以2000~2005年的数据为基础,根据灰色预测理论,运用DPS软件,所预测的各个指标模型如下:
煤炭X■:■■(k+1)=57814.13e■-49570.16
焦炭X■:■■(k+1)=884.54e■-573.43
原油X■:■■(k+1)=10476.54e■-9092.95
汽油X■:■■(k+1)=10.75e■-9.249
柴油X■:■■(k+1)=-468.84e■+495.04
燃料油X■:■■(k+1)=-207.01e■+233.10
液化石油气X■:■■(k+1)=23.09e■-15.335
国民生产总值Y:■■(k+1)=47005.78e■-38452.09
对所建立的模型进行检验,各项指标检验如表1。(表1)
通过上面指标的检验值可以看出,能源消费各指标的灰色模型和国民经济(GDP)的灰色模型各项检验都通过了,模型都建立的很好,可以用来对后期进行预测。就最大相对误差来说,每个指标的最大相对误差都达到了标准,都在20%以下。而且后验差比C和小误差概率P都符合标准。用所建立的灰色模型对2007~2015年的各项指标进行预测,预测结果如表2。(表2)
2、江苏能源消费结构预测分析。根据以上的各指标预测结果,我们运用DPS软件对2007~2008年能源消费各指标之间与国民经济(GDP)进行灰色关联分析,得到关联矩阵如下:
(0.83226 0.51324 0.73914 0.559
0.83038 0.72619 0.97726)
其相关度:X■>X■>X■>X■>X■>X■>X■
从关联度分析结果来看,未来能源消费与国民总产值之间的关联性第一位是液化石油气,其次是煤炭、柴油,然后是原油、燃料油、汽油消耗量,最后是焦炭。而且能源消费与液化石油气的关联度非常高,高达0.97726;而焦炭则位居最后,与国民经济的关联度很低。
由此可见,未来能源消费的数量与对国民总产值的关联性严格对应,未来江苏省工业各行业普遍以液化石油气、原煤能源消耗为主,故其与国民生产总值的关联性最高;从关联性分析来看,江苏省能源消耗在未来将会实现以消耗焦炭、原煤为主向以液化石油气、柴油、原油为主的能源消耗。这与江苏省的“十一五”计划相符合,加快产业结构,尤其是工业经济结构调整,大力推进技术进步和自主创新,着重抓好重点能耗行业和企业的节能。从2006年开始,江苏启动全省性节能降耗工程。2007年太湖蓝藻事件后,江苏以此为产业结构调整的契机,大力淘汰落后产能,锻造清洁能源链。未来江苏省的能源消费基于可持续的发展观,大力发展可再生能源,在国民生产中起着越来越重要的作用。
(作者单位:南京财经大学) |
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