基于離散灰色模型的能源生產(chǎn)量預(yù)測

寧艷艷　方小艷

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基于離散灰色模型的能源生產(chǎn)量預(yù)測

寧艷艷方小艷

摘要：隨著我國環(huán)境污染日益嚴峻，積極預(yù)測能源生產(chǎn)量對實現(xiàn)我國節(jié)能減排、發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)具有積極的作用，為清晰闡述能源生產(chǎn)量本文選取“碳排放”為例進行分析。

關(guān)鍵詞：離散灰色模型；能源；預(yù)測

離散灰色模型能夠提高預(yù)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此其在能源生產(chǎn)量預(yù)測中具有積極的應(yīng)用價值。

一、我國能源生產(chǎn)量的總體現(xiàn)狀

我國屬于資源大國，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展我國能源儲備狀態(tài)比較理想，但是我國能源儲備卻呈現(xiàn)出種類結(jié)構(gòu)不平衡，能源儲備區(qū)域不平衡的特點。我國能源生產(chǎn)量呈現(xiàn)上升的趨勢，隨著環(huán)境問題的日益突出以及我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策的出臺，改變能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化能源配置實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵，而通過離散灰色模型對能源生產(chǎn)量進行預(yù)測是建立與社會生產(chǎn)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的能源生產(chǎn)量的前提與關(guān)鍵。本文為了更加清晰的闡述能源生產(chǎn)量預(yù)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以碳排放為例。

二、基于離散灰色預(yù)測模型的碳排放預(yù)測

(一)數(shù)據(jù)來源

本文以中國統(tǒng)計局年鑒中的數(shù)據(jù)作為研究數(shù)據(jù)，本文以2006年到2015年數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，除其量綱的不同影響，經(jīng)過特殊計算得出以下數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)如下表所示：

2006——2015年無量綱化后的碳排放、人口、人均GDP、能源強度數(shù)據(jù)

(二)基于碳排放量的DGM模型的建立

根據(jù)對表1的原始數(shù)據(jù)數(shù)列為

以x0為原始數(shù)據(jù)建立DGM模型，根據(jù)公式計算出參數(shù)矩陣β為

B=[β1，β2，β3，β4，β5]T=[0.7079，-0.8079，0.3255,0.9411,0.5453]T建立的碳排放模型為

X1(1)(k)=0.7079x1(1)(k-1)-0.8079x2(1)(k)+0.3255x2(1)(k)+0.9411x3(1)(k)+0.5453

X1(0)=(1,1.2254，1.4255,1.5845,1.716,1.8322,1.9425,2.0622,2.2316,2.4744)

(三)預(yù)測數(shù)據(jù)檢測

進行預(yù)測的主要目的就是為依據(jù)提供參考，而對模型預(yù)測的檢驗則是為了提高預(yù)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，目前離散灰色模型常用的檢測方法是后差異模型：

10C=S2/S1為均方差比值，給定一個大于0的值C0，如果C

20=P{|εK-ε|<0.6745s1}為小誤差概率，給定一個大于0的值p0，如果P0

根據(jù)對我國碳排放DGM模型數(shù)據(jù)的計算進行結(jié)果對比，其數(shù)據(jù)見下表：

年份原始數(shù)據(jù)模擬值DGM(1,1)模型DGM(1,4)模型模擬值相對誤差(%)模擬值相對誤差(%)20061101020071.22491.3167.43171.22540.035220081.43151.42260.61751.42550.417720091.56731.53791.87441.58451.095020101.73631.66264.34781.7161.171220111.83851.79732.23781.83220.341020121.9051.9431.99331.94251.966820132.08082.10050.94552.06220.896020142.24362.27081.20982.23160.535920152.46652.45480.47332.47440.2315平均相對誤差(%)2.10310.678

根據(jù)后驗差檢測模型，原始序列X1(0)均值和方程分別為

殘差序列ε的均值、方差分別為

根據(jù)計算的出方差比值和小誤差概率分別為

C=S2/S1=0.0383，P=P{|εK-ε|<0.6745s1}=P{|εK-ε|<0.2918}=1

根據(jù)計算得出我國碳排放預(yù)測模型精度等級為一級，此種模型可以被用作我國碳排放的預(yù)測。

三、基于離散灰色模型的碳排放量的預(yù)測

通過對上圖分析，可以看出我國能源增長將呈上升趨勢，由于某些能源屬于不可再生的資源儲量有限,如果不調(diào)整能源結(jié)構(gòu),不可再生能源將在本世紀的中、下期枯竭。如果沒有新能源替代和補充,將對我國經(jīng)濟發(fā)展與社會穩(wěn)定及人民生活構(gòu)成嚴重威脅。(作者單位：陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

參考文獻：

[1]羅文柯,施式亮,李潤求,唐如龍.灰色預(yù)測模型在能源消費需求預(yù)測中的應(yīng)用[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2010(04).

基金項目：陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014年度自然科學(xué)研究計劃項目：灰色預(yù)測在能源生產(chǎn)量預(yù)測中的研究與應(yīng)用(ZK14-28)。