碳排放約束下的江蘇省煤炭消費量預(yù)測論文

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1、碳排放約束下的江蘇省煤炭消費量預(yù)測摘要江蘇的經(jīng)濟增長與煤炭資源緊缺的矛盾突出，煤炭資源匱乏而煤炭消費總量逐年增長，煤炭消耗問題成為影響江蘇經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。本文研究了江蘇的能源和煤炭的消費情況，利用ARIMA、GM（1，1）、優(yōu)化模型對江蘇未來能源消費情況進行預(yù)測及優(yōu)化，為江蘇戰(zhàn)略性能源開發(fā)提供依據(jù)。對于問題一，本文通過數(shù)據(jù)分析總結(jié)出影響煤炭能源消費總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費量的指標(biāo)，利用matlab求出各指標(biāo)與各目標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，從而分析得到其相互影響情況。對于問題二，本文首先利用已知數(shù)據(jù)，采用差分自回歸移動平均模型ARIMA(q,d,p)對能源消費結(jié)構(gòu)和

2、江蘇GDP進行預(yù)測，得到：預(yù)測GDP煤炭石油天然氣其他201557927.324513.76162.11682.397012.5202065391.434023.58522.12846.711126.4其次，依據(jù)經(jīng)濟綠色發(fā)展目標(biāo)列出優(yōu)化方程組得到2015年和2020年能源結(jié)構(gòu)的最優(yōu)解，其中2015年天然氣占7%，石油占12%，煤炭占52%，其他占29%時符合目標(biāo)要求。時最優(yōu)對于問題三，本文結(jié)合節(jié)能減排、低碳消耗的理念，利用灰色預(yù)測、ARIMA模型對能源消費量和各產(chǎn)業(yè)消費量進行預(yù)測,結(jié)果如下：預(yù)測第一產(chǎn)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)201543.4229286.876.720

3、2033.4137134.7277.36利用兩模型的結(jié)構(gòu)進行發(fā)現(xiàn)誤差為，說明預(yù)測較為準(zhǔn)確。對于問題四，本文利用前幾問的預(yù)測與優(yōu)化結(jié)果，分析數(shù)據(jù)，對江蘇省的能源消費結(jié)構(gòu)、煤炭消費政策、節(jié)能減排等方面提出相關(guān)建議。關(guān)鍵詞：關(guān)聯(lián)度ARIMA模型GM（1，1）模型煤炭消費量預(yù)測優(yōu)化一、問題重述改革開放以來，中國的經(jīng)濟發(fā)展取得了舉世矚目的成就，但是中國經(jīng)濟的高速增長是建立在高投入、高消耗、低效益的粗放型生產(chǎn)方式上，對中國的能源消耗和環(huán)境保護產(chǎn)生了巨大的壓力。煤炭是我國經(jīng)濟發(fā)展不可缺少的基礎(chǔ)能源，中國煤炭消費量呈現(xiàn)指數(shù)形式增長。為了遏制全球氣候變暖，聯(lián)合國、國際性組織和世界

4、各國政府展開了積極的努力在此背景下，以減少碳排放為核心內(nèi)容的低碳經(jīng)濟應(yīng)運而生。我國決定到2020年使單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放強度在2005年的基礎(chǔ)上下降40%～45%在第十國新增單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放降低17%的指標(biāo)，二氧化碳排放問題已成為我國參與國際競爭中不可回避的問題。2011年12月1日，國務(wù)印發(fā)了《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》的通知，方案對目標(biāo)任務(wù)作了分解，明確了各地區(qū)單位生產(chǎn)總值二氧化碳排放下降指標(biāo)，江蘇省的下降目標(biāo)是19%，略低于廣東省的19.5%。江蘇省“十二五”規(guī)劃中也給出了到2015年非化石能源占一次能源消費比重為7%左右的目

5、標(biāo)。至于到2020年的減排目標(biāo)，參考以及國務(wù)院在2009年公布的我國到2020年單位GDP二氧化碳排放減少40~45%的目標(biāo)。江蘇省煤炭資源匱乏而煤炭消費總量逐年增長，煤炭消耗問題成為影響江蘇經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。因此，解決好未來江蘇巨大的煤炭供需缺口，分析預(yù)測江蘇未來的煤炭消費，可以為江蘇戰(zhàn)略性能源開發(fā)供應(yīng)提供依據(jù)，從而保證全省經(jīng)濟社會的綠色發(fā)展。基于此，請根據(jù)附錄中的數(shù)據(jù)，結(jié)合收集到的相關(guān)資料，建立數(shù)學(xué)模型，完成以下問題：（1）影響江蘇省煤炭消費總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費量的指標(biāo)有哪些？各指標(biāo)對江蘇省煤炭消費總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費量的影響情況怎

6、樣？江蘇省煤炭消費總量及其占能源消費量的比重、第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費量的變動對節(jié)能、減排和經(jīng)濟增長等指標(biāo)產(chǎn)生怎樣的影響？（2）在整個碳排放約束下，考慮節(jié)能目標(biāo)和江蘇省經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)，建立數(shù)學(xué)模型，對“十二五”期間及未來十年江蘇省主要能源（煤炭、石油、天然氣等）消費的結(jié)構(gòu)進行預(yù)測和優(yōu)化。（3）在整個碳排放約束下，考慮節(jié)能目標(biāo)和江蘇省經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)，建立數(shù)學(xué)模型，對“十二五”期間及未來十年江蘇省煤炭消費總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費量進行預(yù)測和優(yōu)化。請對預(yù)測模型和預(yù)測結(jié)果的合理性進行檢驗和說明。（4）根據(jù)分析的結(jié)果和結(jié)論，對江蘇省節(jié)能、減排目標(biāo)的實現(xiàn)路徑以及能源結(jié)構(gòu)

7、調(diào)整、煤炭消費政策等方面提出意見和建議。二.、問題分析對于問題一，考慮到有諸多指標(biāo)可以影響江蘇省煤炭消費總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費量，并且各個指標(biāo)的影響程度不一樣，不能直觀得體現(xiàn)。本文利用搜集到的一些數(shù)據(jù)和論文，先將各個指標(biāo)的數(shù)據(jù)進行整合，資料總結(jié)。考慮將主要指標(biāo)：GDP、江蘇省人口總量、煤炭調(diào)入量、能源消費總量、二氧化碳的排放量作為對江蘇省煤炭消費總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費量的影響指標(biāo)。利用灰色系統(tǒng)中關(guān)聯(lián)度概念，構(gòu)建相互影響程度的數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)據(jù)說明各個指標(biāo)的影響情況。對于問題二，我們的目的是對江蘇省的主要能源消費結(jié)構(gòu)進行預(yù)測和優(yōu)化，首先應(yīng)該對已

8、知數(shù)據(jù)進行整理，因為考慮