[數(shù)學(xué)]碳排放約束下的江蘇省煤炭消費(fèi)量預(yù)測(cè)

[數(shù)學(xué)]碳排放約束下的江蘇省煤炭消費(fèi)量預(yù)測(cè)

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1、碳排放約束下的江蘇省煤炭消費(fèi)量預(yù)測(cè)摘要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,而使我國(guó)的能源消耗和環(huán)境保護(hù)受到了影響,主要是把經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)建立在了高投入、高消耗、低效益的粗放型生產(chǎn)方式上,并且煤炭是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的基礎(chǔ)能源。在我國(guó)江蘇省,煤炭資源匱乏而煤炭消費(fèi)總量逐年增長(zhǎng),煤炭消耗問(wèn)題成為影響江蘇經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。因此,解決好未來(lái)江蘇巨大的煤炭供需缺口,我們就以下幾個(gè)關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與煤炭資源問(wèn)題進(jìn)行研究。本文建立數(shù)學(xué)模型研究了低碳經(jīng)濟(jì)下江蘇省煤炭消費(fèi)量的預(yù)測(cè)問(wèn)題,先定性地分析出影響指標(biāo),再利用實(shí)際的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)從定量角度系統(tǒng)、深入的研究了影響指標(biāo)、能源

2、消費(fèi)結(jié)構(gòu)及煤炭消費(fèi)預(yù)測(cè)和認(rèn)識(shí),有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于問(wèn)題一,我們首先通過(guò)定性的方法分析了影響煤炭消費(fèi)量的可能指標(biāo):煤炭調(diào)入量、能源總消耗、第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、GDP增長(zhǎng)率、人均生產(chǎn)總值;而本文分析所給數(shù)據(jù),由于版面有限,只選取了1995-2010年的有關(guān)數(shù)據(jù),針對(duì)三大產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)變動(dòng)對(duì)節(jié)能、減排和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等指標(biāo)的影響,我們從問(wèn)題所給的數(shù)據(jù)入手,分析歷史數(shù)據(jù)中煤炭消費(fèi)量與地區(qū)生產(chǎn)總值、與碳排放量、與三大產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的關(guān)系,通過(guò)這些數(shù)據(jù),我們采用灰色關(guān)聯(lián)分析法,通過(guò)關(guān)聯(lián)度的大小來(lái)反映各指標(biāo)對(duì)目標(biāo)的影響。對(duì)于

3、問(wèn)題二,我們需要解決的問(wèn)題是在整個(gè)碳排放約束下,考慮節(jié)能目標(biāo)和江蘇省經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo),對(duì)未來(lái)十年江蘇省主要能源(煤炭、石油、天然氣等)消費(fèi)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化。根據(jù)問(wèn)題一求解的指標(biāo)結(jié)果,我們先不考慮碳排放約束,根據(jù)題中所給數(shù)據(jù),利用GM(1,1)灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)并對(duì)比兩預(yù)測(cè)結(jié)果。而后綜合考慮節(jié)能、經(jīng)濟(jì)發(fā)展壞境等方面,在低碳經(jīng)濟(jì)下,建立以GDP最大,能耗最少的雙目標(biāo)規(guī)劃模型,通過(guò)引入權(quán)重系數(shù)將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題,采用lingo求解得出優(yōu)化結(jié)果。對(duì)于問(wèn)題三,我們需要解決的問(wèn)題是在整個(gè)碳排放約束下,考慮節(jié)能目標(biāo)和江蘇省經(jīng)

4、濟(jì)發(fā)展目標(biāo),對(duì)未來(lái)十年江蘇省煤炭消費(fèi)總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化。先建立灰色模型對(duì)第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測(cè),分析可以認(rèn)為模型求解方法采用問(wèn)題(2)中GM(1,1)灰色預(yù)測(cè)模型求解方法,并根據(jù)預(yù)測(cè)出的值進(jìn)行檢驗(yàn)確定其合理性。在此基礎(chǔ)上對(duì)煤炭消費(fèi)總量和三大產(chǎn)業(yè)的煤炭消費(fèi)模型進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于問(wèn)題四,通過(guò)對(duì)江蘇省煤炭需求預(yù)測(cè)的研究,和對(duì)以上幾個(gè)問(wèn)題的模型建立及求解,我們了解到要轉(zhuǎn)變以浪費(fèi)資源和犧牲環(huán)境為代價(jià)的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,必須努力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)全面進(jìn)步、資源永續(xù)利用、環(huán)境不斷改善和生態(tài)良性循環(huán)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一

5、。然后對(duì)江蘇省節(jié)能、減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)路徑以及能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、煤炭消費(fèi)政策等方面提出意見(jiàn)和建議。關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟(jì);灰色關(guān)聯(lián)分析法;GM(1,1)模型;lingo;雙目標(biāo)模型一、問(wèn)題背景與重述背景:1978年改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成就。2010年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到39.8萬(wàn)億元,躍居世界第二位,國(guó)家財(cái)政收入達(dá)到8.3萬(wàn)億元,“十一五”期間實(shí)現(xiàn)GDP年均增長(zhǎng)11.2%。但是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)是建立在高投入、高消耗、低效益的粗放型生產(chǎn)方式上,對(duì)我國(guó)的能源消耗和環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生了巨大的壓力。為了遏制全球氣候變暖,聯(lián)合國(guó)、國(guó)際性組織和世

6、界各國(guó)政府展開(kāi)了積極的努力。1997年12月達(dá)成了《京都議定書(shū)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《議定書(shū)》),《議定書(shū)》要求三十多個(gè)國(guó)家在2008至2012年使溫室氣體的排放量平均比1990年減少5.2%以上。20世紀(jì)90年代以來(lái),中國(guó)始終把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作為基本國(guó)策,轉(zhuǎn)變以浪費(fèi)資源和犧牲環(huán)境為代價(jià)的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,努力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)全面進(jìn)步、資源永續(xù)利用、環(huán)境不斷改善和生態(tài)良性循環(huán)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。煤炭是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的基礎(chǔ)能源,煤炭消費(fèi)量呈現(xiàn)指數(shù)形式增長(zhǎng)。有關(guān)研究表明,以煤炭為主的化石能源的消費(fèi)是引以溫室氣體排放的主要誘因。一方面,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不

7、開(kāi)煤炭為主的能源支撐;另一方面,環(huán)境承載力迫使煤炭為主的化石能源不能盲目的無(wú)限制利用,這是一個(gè)有能源開(kāi)發(fā)利用的兩難問(wèn)題。因此,合理的安排化石能源的消費(fèi),對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)全面進(jìn)步、資源永續(xù)利用、環(huán)境不斷改善和生態(tài)良性循環(huán)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一具有重要的意義。江蘇省煤炭資源匱乏而煤炭消費(fèi)總量逐年增長(zhǎng),煤炭消耗問(wèn)題成為影響江蘇經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。因此,為了解決江蘇未來(lái)巨大的煤炭供需缺口,分析預(yù)測(cè)江蘇未來(lái)的煤炭消費(fèi),為江蘇戰(zhàn)略性能源開(kāi)發(fā)供應(yīng)提供依據(jù),保證全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的綠色發(fā)展。為此我們需要解決以下幾個(gè)問(wèn)題:具體問(wèn)題:(1)影響江蘇省煤炭消費(fèi)總量以

8、及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量的指標(biāo)有哪些?各指標(biāo)對(duì)江蘇省煤炭消費(fèi)總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量的影響情況怎樣?江蘇省煤炭消費(fèi)總量及其占能源消費(fèi)量的比重、第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量的變動(dòng)對(duì)節(jié)能、減排和經(jīng)濟(jì)

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