塑料產(chǎn)量的影響因素分析和模擬預(yù)測

高靖，劉建超

(浙江農(nóng)林大學(xué)暨陽學(xué)院，浙江 紹興 311800)

0 緒論

塑料是一種有一定形狀的材料，它重要的原料是單體，通過加聚反應(yīng)和特殊的高分子化合物混合在一起，它的抗形變能力和其他材料相比屬于中等能力[1]。自從改革開放以來，我國的的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、持續(xù)、安全發(fā)展，“十五”規(guī)劃后，我國的輕工業(yè)以及塑料產(chǎn)業(yè)更是迅速發(fā)展，塑料制品產(chǎn)業(yè)成為了國民經(jīng)濟(jì)重要產(chǎn)業(yè)。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國塑料制品總產(chǎn)值占我國GDP的4.26%，在輕工業(yè)中排名第三位[2]。塑料制品產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，包括聚氯乙烯（PVC），聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），聚苯乙烯（PS），ABS塑料都實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。我國塑料產(chǎn)量位居世界第二，但是消耗量卻位居世界第一[3]。本文的目的是為了研究分析塑料產(chǎn)量的因素，從而預(yù)測塑料制品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及為決策者提供建議，帶動中國塑料制品產(chǎn)業(yè)更加快速發(fā)展，迎來機(jī)遇。

塑料產(chǎn)品在我們?nèi)粘Ｉ钪衅鸬搅吮夭豢缮俚淖饔?，它廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防、食品包裝等各個行業(yè)，因此我們需尤其關(guān)注塑料產(chǎn)量這一因素。前人研究進(jìn)展王姿怡[4]認(rèn)為我國生產(chǎn)生物降解塑料袋的阻礙是成本和產(chǎn)能，因此塑料生產(chǎn)的原材料影響塑料產(chǎn)量。張敬堯[5]認(rèn)為我國工農(nóng)業(yè)應(yīng)該積極推廣全塑編織袋的使用，大力發(fā)展全塑編織袋，符合當(dāng)代中國國情，因此許多新型塑料制品發(fā)展影響塑料產(chǎn)量。鄧桂芳[6]認(rèn)為隨著科技的進(jìn)步，醫(yī)療水平的提高，塑料將廣泛引用于藥品包裝上，新型塑料瓶藥品包裝將走向未來。目前，國內(nèi)關(guān)于塑料產(chǎn)量的研究主要集中在生活城市垃圾、管道塑料、塑料膜等方面，而對于塑料產(chǎn)量影響因素及分析塑料發(fā)展趨勢的報道比較少[7]。

因此，本文以塑料制品企業(yè)發(fā)展為切入點，闡明我國塑料產(chǎn)量的影響因素發(fā)展規(guī)律。本文通過研究分析（2004—2019年）已發(fā)表關(guān)于塑料產(chǎn)量的文章，提取其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，通過定量及回歸分析的方式來研究影響塑料產(chǎn)量因素的發(fā)展規(guī)律，以期為塑料制品產(chǎn)業(yè)合理布局提供有利的理論支持及科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 模型變量的選擇

材料是我們生產(chǎn)生活中不可缺少的一部分，而塑料是材料的其中一種，塑料產(chǎn)量代表著我國輕工業(yè)的發(fā)展水平，為推動人類社會進(jìn)步和人民生活水平提高奠定了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)，如何提高塑料產(chǎn)量及合理規(guī)劃塑料產(chǎn)業(yè)是尤為重要的，因此我們把塑料的總產(chǎn)量當(dāng)做了我們研究的因變量。我國是塑料制造的大國，塑料制品行業(yè)將快速發(fā)展，我們定量分析塑料產(chǎn)量的影響因素可以帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益[8]。經(jīng)濟(jì)政策上：當(dāng)代國際間貿(mào)易往來密切，國與國之間相互競爭可以實現(xiàn)合作與共贏，因此塑料制品對外出口量影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展，與塑料產(chǎn)量有著密切的關(guān)系。生產(chǎn)生活上：塑料的種類繁多，各種塑料都需要機(jī)械化的設(shè)備生產(chǎn)，塑料產(chǎn)量與塑料加工設(shè)備產(chǎn)量及塑料制品企業(yè)數(shù)有關(guān)。原料及產(chǎn)出上：塑料的原料是合成樹脂及聚合物，而塑料薄膜在塑料制品中占比極大，因此合成樹脂及聚合物產(chǎn)量、塑料薄膜產(chǎn)量與塑料產(chǎn)量有關(guān)[9]。綜上所訴，為了進(jìn)行更好的分析，我們設(shè)定如下：塑料制品出口量X1、塑料加工設(shè)備產(chǎn)量X2、中國石油天然氣集團(tuán)公司合成樹脂及聚合物產(chǎn)量X3、農(nóng)用塑料薄膜產(chǎn)量X4、塑料制品企業(yè)數(shù)X5，把這些X作為塑料產(chǎn)量Y的自變量。

1.2 文本數(shù)據(jù)的獲取

本文的數(shù)據(jù)來源為中國知網(wǎng)（https://www.Cnki.net/）2004～2019年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析所得到的，部分確實數(shù)據(jù)為百度得到，見表1。

表1 中國塑料產(chǎn)量影響因素分析

1.3 數(shù)據(jù)的分析與處理

1.3.1 模型單因素篩查

我們研究的自變量有很多，因此我們需要建立多元線性回歸模型[10]。為保證其模型的準(zhǔn)確性，優(yōu)良的解釋能力和預(yù)測效果，應(yīng)注意自變量的選擇，其準(zhǔn)則是：

（1）自變量對因變量必須有顯著的影響，并呈密切的線性相關(guān)；

（2）自變量與因變量之間的線性相關(guān)必須是真實的，而不是形式上的；

（3）自變量應(yīng)具有完整的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，其預(yù)測值容易確定。一般將相關(guān)程度分為下面幾種情況 ：|R| ≥0.8，高度相關(guān) ；0.5 ≤ |R| ≤ 0.8，中度相關(guān) ；0.3 ≤|R| ≤ 0。5，低度相關(guān) ；|R| ＜ 0.3 時，相關(guān)程度極弱，可視為不相關(guān)。

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)我們通過spss軟件算出了它們之間的相互關(guān)系表如表 2。由表 2 我們知道：X1、X2、X3、X4、X5與Y塑料產(chǎn)量高度相關(guān)的自變量引入模型 進(jìn)行分析。

表2 塑料產(chǎn)量影響因素相關(guān)性分析

1.3.2 多元線性回歸模型的選擇

因此本文采用多元線性回歸模型進(jìn)行研究分析并對此模型進(jìn)行統(tǒng)計檢驗與修正。模型參數(shù)檢驗如表 3 所示，由表 3 中數(shù)據(jù)可知，模型的可決系數(shù)R2=0.996，經(jīng)調(diào)整后的R2=0.992，這說明模型整體擬合度高，另外選定的解釋變量對塑料產(chǎn)量的解釋程度較高。

表3 參數(shù)的檢驗

1.3.3 多元線性回歸模型的建立

自相關(guān)時間序列回歸分析的回歸模型可用下式（1）所示 ：

式中a為常數(shù)量，k1、k2、k3、k4、k5為模型中的系數(shù)。在 SPSS 軟件中利用自相關(guān)回歸分析法對表 1 的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析。

1.3.4 多元線性回歸模型的驗證

將 2004～2019年收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證，通過下式（2）計算出偏差率 ：

上式中，d為偏差率，d值越低說明模擬出來的結(jié)果越優(yōu)秀。

2 結(jié)果

2.1 模型自變量的確定

通過計算可知，塑料制品出口量、塑料加工設(shè)備產(chǎn)量、中國石油天然氣集團(tuán)公司合成樹脂及聚合物產(chǎn)量、農(nóng)用塑料薄膜產(chǎn)量、塑料制品企業(yè)數(shù)這5個影響因素高度相關(guān)，R均大于0.8.因此，我們把這幾個影響因素當(dāng)作Y塑料產(chǎn)量因變量的自變量帶入模型。

2.2 塑料產(chǎn)量時序特征

如圖1所示，自2004年以來中國石油天然氣集團(tuán)公司合成樹脂及聚合物產(chǎn)量、農(nóng)用塑料薄膜產(chǎn)量隨著年份大致逐年增加，增長速度趨于平穩(wěn)，塑料的原材料及塑料產(chǎn)品生產(chǎn)比較穩(wěn)定。農(nóng)用塑料薄膜產(chǎn)量自2004～2019年，產(chǎn)量從 728.7 kt增長到 2 721.2 kt。中國石油天然氣集團(tuán)公司合成樹脂及聚合物產(chǎn)量自2004～2019年，產(chǎn)量從 276.3萬t增長到1 050.4萬 t。

圖1 塑料制品出口量、塑料加工設(shè)備產(chǎn)量、中國石油天然氣集團(tuán)公司合成樹脂及聚合物產(chǎn)量、農(nóng)用塑料薄膜產(chǎn)量、塑料制品企業(yè)隨時間變化圖

塑料制品出口量、塑料加工設(shè)備產(chǎn)量、塑料制品企業(yè)數(shù)自2004～2019年總體穩(wěn)定增長，但2008～2009年成下降趨勢。2008年出現(xiàn)全球金融危機(jī)，原油價格在147美元/桶高位雪崩[11]?；仡櫿麄€石油行業(yè)，塑料最先開始衰弱，塑料更加貼近我們?nèi)粘Ｉ?，代表著?jīng)濟(jì)運營情況。影響08年塑料制品出口量、塑料加工設(shè)備產(chǎn)量、塑料制品企業(yè)數(shù)下降有以下3個原因：

（1）部分塑料制品出口退稅調(diào)高從2008年11月1日起，適當(dāng)調(diào)高部分勞動密集型和高技術(shù)含量、高附加值商品的出口退稅率。

（2）“限塑令”頒布實行環(huán)保先行滲透塑料加工業(yè)。國家規(guī)定，自2008年6月1日起全國范圍內(nèi)禁止生產(chǎn)、銷售、使用厚度小于0.025 mm的塑料購物袋，且在所有超市、商場、集貿(mào)市場等商品零售場所實行塑料購物袋有償使用制度，不得免費提供塑料購物袋[12]。限塑令后中小規(guī)模工廠訂單減少，虧損，關(guān)閉，內(nèi)貿(mào)塑料袋工廠7月份開工率普遍下跌三成左右，塑料加工設(shè)備產(chǎn)量下降。

（3）根據(jù)加入WTO的承諾，2008年1月1日起中國PE進(jìn)口關(guān)稅普遍下調(diào)至6.5%。2008年1月1日起聚丙烯(均聚、共聚)進(jìn)口關(guān)稅統(tǒng)一由7.6調(diào)整為6.5%；而《亞太貿(mào)易協(xié)定》規(guī)定的其成員國共聚級聚丙烯的2008年關(guān)稅由7.1%調(diào)整為6.0%[13]。

2.3 回歸模型建立

由表4可得塑料產(chǎn)量多元回歸模型：

其中，所有的自變量對塑料產(chǎn)量的貢獻(xiàn)有顯著性意義(P<0.05)。模型通過方程和參數(shù)的顯著性檢驗，所以可確定這5個因素作為中國塑料產(chǎn)量的關(guān)鍵影響因素，并用這些因素來解釋中國塑料產(chǎn)量的變化規(guī)律及其原因。

通過表4分析，可以出合成樹脂及共聚物產(chǎn)量的標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為1.181，對中國塑料產(chǎn)量的影響度最高，整個塑料行業(yè)的80%的原材料都是合成樹脂及共聚物。塑料制品出口量的標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為-0.244,出口形勢持續(xù)樂觀。塑料制品企業(yè)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為-0.137，與塑料產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。原因主要是隨著行業(yè)治理的科學(xué)與深化，塑料制品行業(yè)門檻升高，規(guī)?；偁幖ち摇Ｋ芰现破菲髽I(yè)應(yīng)積極促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)更新?lián)Q代，生產(chǎn)制造順應(yīng)需求升級新變化，向綠色、可降解方向深入發(fā)展，降低能源消耗，減少生產(chǎn)成本，推動行業(yè)發(fā)展[14]。塑料加工設(shè)備產(chǎn)量的標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為0.089，農(nóng)用塑料薄膜產(chǎn)量的標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為0.071，標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)不高，影響較小。

表4 最大似然估計

2.4 回歸模型驗證

通過表5，可知將2014～2016年的數(shù)據(jù)通過式（3）所得出的塑料產(chǎn)量的模擬值偏差率分別為：2.20%、-3.56%、-0.63%均不超過10%，得出模擬結(jié)果優(yōu)秀。

表5 2014～2016年數(shù)據(jù)驗證

3 討論

本文通過16年的數(shù)據(jù)分析，中國的塑料產(chǎn)量穩(wěn)定增長，塑料行業(yè)快速發(fā)展。其中，合成樹脂及共聚物產(chǎn)量對塑料產(chǎn)量的提高影響較大，對此從以下幾個方面出發(fā)，提高塑料產(chǎn)量，推動塑料制品朝好的方向快速發(fā)展，為中國經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)。

3.1 調(diào)整需求結(jié)構(gòu)，升級產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量

近年來，隨著中國塑料制品行業(yè)的不斷發(fā)展，當(dāng)前中國的塑料制品行業(yè)也逐步進(jìn)入到了新的境遇。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，卓創(chuàng)資訊整理，2020年1～9月中國規(guī)模以上塑料制品企業(yè)產(chǎn)量在5 298.9萬t，同比下降7.8%，但9月當(dāng)月產(chǎn)量在708.1萬t，同比增長7.3%。從總體產(chǎn)量上來看，中國塑料制品行業(yè)已進(jìn)入頗為平穩(wěn)階段，高速連續(xù)增長不再。我們應(yīng)繼續(xù)提供產(chǎn)量，在提高產(chǎn)量的同時，細(xì)分領(lǐng)域的開拓與深挖，產(chǎn)品質(zhì)量的升級，需求結(jié)構(gòu)的調(diào)整成為新的亮點。

3.2 消費結(jié)構(gòu)升級

國內(nèi)市場來看，隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級以及生活消費水平的不斷提升，塑料制品的市場需求越來越多地在醫(yī)療衛(wèi)生制品、家電、汽車、高檔包裝、改性等領(lǐng)域得到開拓。消費升級使得塑料加工業(yè)向中高端邁進(jìn)，推動塑料行業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量的提升、細(xì)分領(lǐng)域的開拓與深挖成為新的增長點[15]。另外，從國家的宏觀規(guī)劃方面，新基建尤其是5G概念領(lǐng)域，以及南水北調(diào)等重大工程的進(jìn)一步推進(jìn)，在塑料管道制品方面也將有穩(wěn)步增長。

3.3 跟緊國家政策，堅持對外開放

國際貿(mào)易方面，國際上貿(mào)易摩擦、公共衛(wèi)生事件等突發(fā)情況屢有出現(xiàn)，全球貿(mào)易保護(hù)主義抬頭，國際市場中不確定性因素有所增加，外需市場或?qū)⒚媾R更多考驗。為適應(yīng)新的發(fā)展環(huán)境，中國提出“雙循環(huán)”的新發(fā)展格局，堅持對外開發(fā)與擴(kuò)大內(nèi)需兩手抓。國內(nèi)國際的市場結(jié)構(gòu)上，或許也會有新的調(diào)整。

4 結(jié)論

本文把2004～2019年中國塑料行業(yè)塑料產(chǎn)量變化當(dāng)作研究對象，用多元線性回歸、建立模型的方法對塑料制品出口量、塑料加工設(shè)備產(chǎn)量、中國石油天然氣集團(tuán)公司合成樹脂及聚合物產(chǎn)量、農(nóng)用塑料薄膜產(chǎn)量、塑料制品企業(yè)數(shù)進(jìn)行分析，為中國塑料制造行業(yè)合理的布局提供較為合理的科學(xué)依據(jù)。

（1）塑料加工設(shè)備產(chǎn)量、合成樹脂及共聚物產(chǎn)量、塑料制品出口量通過建模分析，對塑料產(chǎn)量影響都不同，這三者中樹脂及共聚物產(chǎn)量對塑料產(chǎn)力量的影響最大。塑料的主要原料是石油和天然氣，國家應(yīng)堅持大力提升國內(nèi)油氣勘探開發(fā)力度，推動?xùn)|部老油氣田穩(wěn)產(chǎn)，加大新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)力度，加強(qiáng)海外油氣資源組織，保障進(jìn)口資源穩(wěn)定供應(yīng)，把石油等國家戰(zhàn)略物資牢牢把握在手中[16]。提高塑料加工設(shè)備產(chǎn)量的同時提高機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新能力，生產(chǎn)出效率更高的機(jī)器設(shè)備，從而提高塑料產(chǎn)量和質(zhì)量。

（2）通過本文建模和線性回歸分析，合成樹脂及共聚物產(chǎn)量、塑料薄膜產(chǎn)量、塑料制品企業(yè)與塑料產(chǎn)量及塑料行業(yè)也密切相關(guān)。決策者可以打造供應(yīng)端石化企業(yè)與需求端塑料企業(yè)聯(lián)動的模式，并且集中為塑料交易提供集信息、物流、金融于一體的交易模式，以促進(jìn)行業(yè)的信息透明、優(yōu)化資源配置、提升效益。通過分析塑料進(jìn)出口量和社會需求來調(diào)整塑料生產(chǎn)計劃，防止產(chǎn)能過剩或不足。