安徽省煤炭資源消費(fèi)需求預(yù)測(cè)分析

姜 波， 張明明， 祁軼宏

（1.安徽省礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心，合肥 230001；2.合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，合肥 230009）

礦產(chǎn)資源是區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展基本構(gòu)成要素之一，在確定的時(shí)間點(diǎn)受勞動(dòng)力、資金、技術(shù)、知識(shí)等要素特定組合特征的影響。因此，可以充分利用地區(qū)資源投入要素與其他影響因素之間的作用關(guān)系，來合理分析和預(yù)測(cè)區(qū)域未來一定時(shí)期內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的資源需求[1－2］。我國是煤炭資源大國，也是煤炭生產(chǎn)、消費(fèi)大國。我國富煤貧油少氣的能源特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，決定了煤炭將繼續(xù)充當(dāng)?shù)谝荒茉吹慕巧?。安徽省是產(chǎn)煤大省，境內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的煤炭資源，含煤面積1.8萬平方公里，約占全省總面積的12.9%[3］。煤炭作為重要的能源礦產(chǎn)，消費(fèi)需求預(yù)測(cè)分析不僅對(duì)安徽省的工業(yè)經(jīng)濟(jì)具有重要影響，也對(duì)華東地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義[3－4］。本文針對(duì)安徽省內(nèi)煤炭資源現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合人口、GDP、彈性消費(fèi)系數(shù)等因素進(jìn)行分析，使用時(shí)間序列趨勢(shì)預(yù)測(cè)及多元線性回歸預(yù)測(cè)兩種預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)安徽省未來煤炭資源的需求量，這將對(duì)掌握煤炭資源消費(fèi)量的發(fā)展趨勢(shì)具有實(shí)際意義。

安徽省煤炭種類較為齊全，主要類型為氣煤、1／3焦煤、焦煤、肥煤、無煙煤、貧煤、瘦煤、天然焦、長焰煤、氣肥煤、貧瘦煤、中粘煤、弱粘煤、不粘煤等，勘查程度較高。省內(nèi)共有淮北、淮南、宣涇、蕪湖、巢湖、安慶、貴池7大煤田。有12個(gè)市44個(gè)縣蘊(yùn)藏著煤炭資源，－2 000米水平以上預(yù)測(cè)煤炭資源總量896億噸，約占華東地區(qū)的一半。其中淮北、淮南兩大煤田煤炭資源量878億噸，占全省煤炭資源總量的98%，沿江及江南各煤田煤炭資源量18億噸，占全省總量的2%。另外，全省的煤伴生資源也相當(dāng)豐富，埋藏在－2 000米以上的煤層氣資源量達(dá)9 087億立方米[3］，還有高嶺土、天然焦等礦產(chǎn)資源。全省現(xiàn)有淮南、淮北、皖北、新集4個(gè)大型煤炭企業(yè)，39對(duì)國有重點(diǎn)煤礦，315個(gè)市、縣辦的地方及鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，18座選煤廠（生產(chǎn)洗精煤1 165萬噸），6座低熱值電廠（裝機(jī)規(guī)模153兆瓦）。經(jīng)過幾十年的建設(shè)，全省煤炭工業(yè)已經(jīng)形成勘探、設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)、科研、教學(xué)等種類齊全的完整體系，煤炭工業(yè)得到了較大發(fā)展，為安徽省內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

一、礦產(chǎn)資源消費(fèi)需求的宏觀影響因素分析

礦產(chǎn)資源消費(fèi)需求主要受消費(fèi)彈性系數(shù)、人均消費(fèi)水平、人口數(shù)量及增長率、經(jīng)濟(jì)增長與人均國民生產(chǎn)總量的影響。

第一，礦產(chǎn)資源消費(fèi)彈性系數(shù)。礦產(chǎn)資源消費(fèi)彈性系數(shù)指一定區(qū)域礦產(chǎn)資源消費(fèi)增長與該區(qū)域國民收入增長之間的比例關(guān)系。不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，往往表現(xiàn)為不同的資源消耗投入，反映出資源彈性系數(shù)的變化。通過分析安徽省未來一定時(shí)間內(nèi)礦產(chǎn)資源消費(fèi)彈性系數(shù)的變化規(guī)律，可以分析和預(yù)測(cè)該區(qū)域未來一定時(shí)期內(nèi)的礦產(chǎn)資源消費(fèi)需求量的變化。

第二，礦產(chǎn)資源的人均消費(fèi)水平。根據(jù)現(xiàn)階段及未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r預(yù)測(cè)，安徽省礦產(chǎn)品人均消費(fèi)水平增速將會(huì)很快，人均礦產(chǎn)品的消費(fèi)水平仍將保持在一個(gè)較高的水平，未來的工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程仍將建立在大量消耗礦產(chǎn)資源的基礎(chǔ)之上。未來的工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程仍將建立在大量消耗礦產(chǎn)資源的基礎(chǔ)之上。

第三，人口數(shù)量及增長率。安徽省是一個(gè)人口大省，人口增長速度很快。盡管多年來一直貫徹執(zhí)行嚴(yán)格的計(jì)劃生育政策，人口增長率呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢(shì)，但人口的絕對(duì)數(shù)在不斷地上升。對(duì)未來一定時(shí)期內(nèi)人口增長率進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，并結(jié)合未來可能的人均資源消耗量的水平，可合理預(yù)測(cè)未來安徽省社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的礦產(chǎn)資源消費(fèi)需求量。第四，經(jīng)濟(jì)增長與人均國民生產(chǎn)總量。安徽省經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快，特別是改革開放以來經(jīng)濟(jì)增長速度明顯加快，年均增長速度超過10%，人均國民生產(chǎn)總值明顯提高（圖1）。

圖1 安徽省GDP與人均GDP值變化關(guān)系圖

通過對(duì)1980－2012年安徽省GDP及人均GDP值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并進(jìn)行發(fā)展趨勢(shì)的分析和預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上，確定不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)揮正常水平下、不同人均GDP值增長條件下礦產(chǎn)資源的消費(fèi)水平，作為資源需求預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)參數(shù)。

二、礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)模型

時(shí)間序列方法是社會(huì)自然科學(xué)預(yù)測(cè)分析中常用的一種數(shù)學(xué)模型方法，其主要通過編制和分析時(shí)間序列，根據(jù)時(shí)間序列所反映出來的發(fā)展過程、方向和趨勢(shì)，進(jìn)行類推或延伸，借以預(yù)測(cè)下一段時(shí)間或以后若干年內(nèi)可能達(dá)到的水平；而多元線性回歸模型，主要通過對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的自變量與一個(gè)因變量進(jìn)行相關(guān)分析，進(jìn)而基于相關(guān)性對(duì)未來的情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。時(shí)間序列方法與多元線性回歸模型各具特點(diǎn)，結(jié)合礦產(chǎn)資源消費(fèi)需求的影響因素，本文選取時(shí)間序列趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型和多元線性回歸預(yù)測(cè)模型分別對(duì)安徽省近年來的礦產(chǎn)資源需求關(guān)系進(jìn)行分析，并對(duì)多種因素共同作用下的未來礦產(chǎn)資源需求進(jìn)行了預(yù)測(cè)和對(duì)比。第一，時(shí)間序列趨勢(shì)預(yù)測(cè)。本預(yù)測(cè)方法依據(jù)地區(qū)礦產(chǎn)資源消費(fèi)彈性系數(shù)、地區(qū)人均礦產(chǎn)品消費(fèi)量等因素變化，預(yù)測(cè)未來一定時(shí)期內(nèi)地區(qū)礦產(chǎn)資源消費(fèi)需求的總體演變趨勢(shì)和特征。依據(jù)安徽省預(yù)測(cè)期不同階段人口的可能增長水平、人均礦產(chǎn)資源消費(fèi)量基礎(chǔ)、人均GDP增長水平及不同發(fā)展階段礦產(chǎn)資源的消費(fèi)彈性系數(shù)等參數(shù)，建立資源需求量的初步預(yù)測(cè)模型。在上述各影響因素分析研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域各因素的分布規(guī)律和變化趨勢(shì)，按照以下預(yù)測(cè)模型，對(duì)區(qū)域未來礦產(chǎn)資源消費(fèi)需求情況進(jìn)行初步預(yù)測(cè)：

式中q1為預(yù)測(cè)期礦產(chǎn)資源需求量；P為預(yù)測(cè)期總?cè)丝跀?shù)；H0為基期人均礦產(chǎn)資源消費(fèi)量；r為人均產(chǎn)值增長率；e為礦產(chǎn)資源消費(fèi)彈性系數(shù)；t為預(yù)測(cè)年限。

第二，多元線性回歸預(yù)測(cè)。當(dāng)擬合多項(xiàng)式最高方次不超過6時(shí)，可采用添加趨勢(shì)線的方法，首先將待擬合數(shù)據(jù)輸入表格，插入散點(diǎn)圖，然后選擇散點(diǎn)圖的中數(shù)據(jù)點(diǎn)，添加趨勢(shì)線，即可得到擬合多項(xiàng)式及復(fù)可決系數(shù) R2值[5］。

當(dāng)擬合多項(xiàng)式最高方次超過6時(shí)，設(shè)擬合函數(shù)為：

作變量變換：xi＝xi（i＝1，2，…，n），（1）式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣€性回歸模型：

三、煤炭資源需求預(yù)測(cè)分析

安徽省2005年到2012年煤炭年實(shí)際消費(fèi)量如下，見表1及下頁圖2。

表1 安徽省2005年－2012年煤炭消費(fèi)量及同比增長[6－7］

根據(jù)安徽省2005年到2012年間不同階段人口的增長水平、人均礦產(chǎn)資源消費(fèi)量基礎(chǔ)、人均GDP增長水平及不同發(fā)展階段煤炭資源的消費(fèi)彈性系數(shù)等參數(shù)，根據(jù)時(shí)間序列趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法，得到安徽省2005年到2012年煤炭消耗變化量擬合曲線如下頁圖3所示。從圖3中可見，2010年前實(shí)際消費(fèi)量同時(shí)間序列分析預(yù)測(cè)結(jié)果具有相同的趨勢(shì)，然而在煤炭需求量于2010年達(dá)到峰值后，時(shí)間序列分析預(yù)測(cè)結(jié)果較實(shí)際消費(fèi)量存在一定滯后差異。

圖2 安徽省2005年－2012年煤炭消費(fèi)量及增長對(duì)比圖

圖3 安徽省煤炭消耗變化量時(shí)間趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型擬合圖

由近年安徽省煤炭消費(fèi)量變化可看出，2010年由于安徽省經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，導(dǎo)致煤炭消耗突增，但綜合考慮其他年份，煤炭消耗量有一定的穩(wěn)定性。因此，在進(jìn)一步采用多元線性回歸預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，將2010年的安徽省的煤炭消耗量作為一個(gè)異常值去除。根據(jù)安徽省2005年到2012年（除2010年）間安徽省煤炭消耗總量的變化規(guī)律，使用多元線性回歸預(yù)測(cè)，可得到安徽省2005年到2012年煤炭擬合曲線如圖4所示。

圖4 安徽省煤炭消耗變化量多元線性回歸預(yù)測(cè)模型擬合圖

從圖4可以看出，多元線性回歸預(yù)測(cè)模型的相關(guān)系數(shù)R2＝0.990 4，說明自變量和因變量之間存在非常顯著的回歸關(guān)系。較之時(shí)間序列分析預(yù)測(cè)結(jié)果，多元線性回歸模型預(yù)測(cè)分析結(jié)果具有更好的預(yù)測(cè)效果，同時(shí)也說明安徽省煤炭消耗變化量與多個(gè)因素均具有相關(guān)聯(lián)系，由多個(gè)自變量的最優(yōu)組合共同來預(yù)測(cè)或估計(jì)因變量更為有效，更符合實(shí)際。

基于上述預(yù)測(cè)模型，研究進(jìn)一步對(duì)安徽省2013到2020年間煤炭需求量進(jìn)行預(yù)測(cè)（圖5）。預(yù)測(cè)結(jié)果同樣表明，未來至2020年安徽省煤炭需求量將持續(xù)平穩(wěn)發(fā)展，至2020年將達(dá)到1.03－1.08億噸，表明安徽省對(duì)礦產(chǎn)資源的依賴程度逐漸趨于合理，安徽省經(jīng)濟(jì)呈健康化發(fā)展態(tài)勢(shì)（圖5）。

然而，為了保持安徽省煤炭資源合理開發(fā)利用，保證煤炭資源的可持續(xù)發(fā)展，未來需走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路。既做到合理開發(fā)資源，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，同時(shí)也大力倡導(dǎo)綜合開發(fā)、綜合利用、節(jié)約利用資源、統(tǒng)籌兼顧持續(xù)發(fā)展的理念。在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中，高度重視環(huán)境保護(hù)，堅(jiān)決杜絕由于資源開發(fā)造成的環(huán)境破壞等不良現(xiàn)象。促進(jìn)礦產(chǎn)資源優(yōu)化配置，保障礦產(chǎn)資源安全供應(yīng)，從而促進(jìn)安徽省經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展。

圖5 安徽省未來煤炭資源需求量變化關(guān)系圖

四、結(jié) 論

綜上分析可知：第一，安徽省煤炭2005年到2012年實(shí)際消費(fèi)量呈現(xiàn)逐年快速增長后緩慢下降的趨勢(shì)，安徽省對(duì)煤炭資源的需求將由上升期進(jìn)入平穩(wěn)期。第二，安徽省煤炭資源消費(fèi)量峰值出現(xiàn)在2010年，這是安徽省注重產(chǎn)業(yè)發(fā)展的調(diào)整導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長對(duì)礦產(chǎn)資源依賴性逐漸降低的結(jié)果，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)將呈現(xiàn)良性增長態(tài)勢(shì)。第三，較之時(shí)間序列分析預(yù)測(cè)結(jié)果，多元線性回歸模型預(yù)測(cè)分析結(jié)果具有更好的預(yù)測(cè)效果。根據(jù)煤炭資源實(shí)際年消費(fèi)量及消費(fèi)需求影響因素，基于多元線性回歸模型預(yù)測(cè)出安徽省2013年到2020年煤炭資源需求量將呈現(xiàn)緩慢降低后平穩(wěn)發(fā)展的趨勢(shì)。

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