碳排放約束下的江蘇省煤炭消費量預(yù)測_大學生數(shù)學建模競賽

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1、承諾書我們仔細閱讀了中國大學生數(shù)學建模競賽的競賽規(guī)則.我們完全明白，在競賽開始后參賽隊員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與隊外的任何人（包括指導教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的,如果引用別人的成果或其他公開的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻的表述方式在正文引用處和參考文獻中明確列出。我們鄭重承諾，嚴格遵守競賽規(guī)則，以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴肅處理。我們參賽選擇的題號是（從A/B/C/D中選擇一項填寫）：我們的參賽報名號為（如果賽區(qū)設(shè)置報名號的話

2、）：所屬學校（請?zhí)顚懲暾娜簠①愱爢T(打印并簽名)：1.2.3.指導教師或指導教師組負責人(打印并簽名)：日期：年月日賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進行編號）：2011高教社杯全國大學生數(shù)學建模競賽編號專用頁賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進行編號）：賽區(qū)評閱記錄（可供賽區(qū)評閱時使用）：評閱人評分備注全國統(tǒng)一編號（由賽區(qū)組委會送交全國前編號）：全國評閱編號（由全國組委會評閱前進行編號）：碳排放約束下的江蘇省煤炭消費量預(yù)測摘要本文針對江蘇省未來煤炭能源的需求預(yù)測問題，通過對歷年煤炭消費數(shù)據(jù)進行分析，建立多個預(yù)測模型；通過分析不同產(chǎn)業(yè)煤炭消費量與各個

3、指標的關(guān)系，對江蘇省煤炭消耗進行預(yù)測及優(yōu)化，預(yù)測未來若干年能源消費結(jié)構(gòu)的結(jié)論，在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的能源開發(fā)政策意見和節(jié)能減排工作建議。針對問題一，首先以節(jié)能、減排、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、煤炭供應(yīng)量和經(jīng)濟增長五個指標為研究對象，運用層次分析法，得到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對江蘇省煤炭消費總量和第二、三產(chǎn)業(yè)的煤炭消費量影響最大，經(jīng)濟增長對第一產(chǎn)業(yè)的煤炭需求量影響最大；然后用SPSS對第一、二、三產(chǎn)業(yè)的耗煤量和GDP進行相關(guān)性分析，確定其各產(chǎn)業(yè)耗煤量變動對經(jīng)濟增長的影響，并建立多元線性回歸模型，解釋煤炭耗能比、總煤炭消耗變化、二產(chǎn)業(yè)耗煤變化同經(jīng)濟增長率之間的關(guān)系為回歸方程為，并根據(jù)回歸方

4、程系數(shù)分析其不同產(chǎn)業(yè)耗煤量變化對經(jīng)濟的影響。針對問題二，首先分析歷史能源消費數(shù)據(jù)特征，通過灰色預(yù)測和最小二乘法的比較，最終選擇GM（1,1）模型預(yù)測十二五時期以及未來十年的能源消費結(jié)構(gòu)；然后以單位生產(chǎn)總值耗能量為目標，以碳排放約束、節(jié)能約束、GDP增長約束、非負約束為條件，建立非線性規(guī)劃模型，對能源消費結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。針對問題三，首先利用MATLAB畫出煤炭消費量，分析第一、二、三產(chǎn)業(yè)耗煤量的變化趨勢，建立Logistic模型預(yù)測煤炭消費量和第二產(chǎn)業(yè)的耗煤量，利用時間序列分析預(yù)測第一、三產(chǎn)業(yè)的耗煤量；然后進行模型的合理性分析和結(jié)果的合理性檢驗；最后根據(jù)預(yù)測

5、結(jié)果，結(jié)合節(jié)能目標和經(jīng)濟增長目標，對耗煤結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。針對問題四，根據(jù)問題一、二、三的分析的結(jié)論，就煤炭對各個對各經(jīng)濟、環(huán)境指標的影響，考慮到江蘇省能源瓶頸、資源環(huán)境承載力、經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，分別從節(jié)能、減排和煤炭消費方面，提出適當調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保證經(jīng)濟綠色發(fā)展的意見和建議。最后，我們就模型存在的不足之處提出了改進方案，并對優(yōu)缺點進行了分析。關(guān)鍵詞層次分析法多元線性回歸GM（1,1）非線性規(guī)劃Logistic模型19一、問題重述隨著經(jīng)濟的發(fā)展，全球氣候變暖逐漸成為威脅人類生存發(fā)展的巨大問題，為此，聯(lián)合國、國際性組織和世界各國政府展開了積極的努力。其中最重要的

6、原因就是二氧化碳的排放，從節(jié)能指標到二氧化碳減排指標的確立，中國政府已經(jīng)把能源環(huán)境問題上升到從未有過的高度，現(xiàn)以江蘇省為例，進行碳排放約束下的煤炭消費量預(yù)測。江蘇省占全國1.1%的國土面積，卻承載著全國5.6%的人口，而且創(chuàng)造了全國10%的經(jīng)濟總量。然而，經(jīng)濟快速發(fā)展給環(huán)境質(zhì)量造成了巨大的壓力，并付出了沉重的代價，發(fā)展受到環(huán)境強烈的約束正在日益體現(xiàn)出來。江蘇省的資源嚴重短缺，煤炭資源儲量僅占全國的2.7%，但是，消費量卻很高。由于我國煤炭生產(chǎn)基地逐步西移，使得江蘇未來煤炭組織能力進一步降低，江蘇的經(jīng)濟增長與煤炭資源緊缺的矛盾突出，而且單位經(jīng)濟產(chǎn)值的主要污

7、染物排放量均超過全國平均水平，江蘇省面臨的能源瓶頸、環(huán)境承載力等環(huán)境資源約束日益增多，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?；谝陨锨闆r，根據(jù)附錄中的數(shù)據(jù)，并結(jié)合相關(guān)資料，需要建立數(shù)學模型，解決以下問題:（1）影響江蘇省煤炭消費總量以及第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費量的指標有哪些？各指標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樣？江蘇省煤炭消費總量及其占能源消費

8、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)濟增長等指標產(chǎn)生怎樣的