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1、廣西能源需求預(yù)測及對(duì)策建議
摘 要:基于偏最小二乘法,對(duì)廣西三大能源消費(fèi)量及其影響因素的相互關(guān)系進(jìn)行定量化研究,建立預(yù)測模型。結(jié)果表明,三大能源消費(fèi)量共同的主要影響因素是經(jīng)濟(jì)增長和能源結(jié)構(gòu)。2015年廣西煤炭、石油和水電消費(fèi)量的預(yù)測值分別為6973、2056和2294萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,分別比2010年的實(shí)際消費(fèi)量增加2709、741和774萬噸。為達(dá)到“十二萬”規(guī)劃目標(biāo)提供能源保障,需要通過價(jià)格和政策手段調(diào)整能源結(jié)構(gòu),大力發(fā)展可再生能源,促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步提高能源效益。
關(guān)鍵詞:能源需求 影響因素 預(yù)測 偏最小二乘法
中圖分類號(hào):F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào)
2、:1674-098X(2012)12(a)-0-02
能源是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),能源消費(fèi)預(yù)測是一個(gè)國家或地區(qū)制定能源規(guī)劃以及國民經(jīng)濟(jì)規(guī)劃的重要依據(jù)。近年來,廣西經(jīng)濟(jì)持續(xù)較快發(fā)展,2010年,全區(qū)生產(chǎn)總值9502億元,比2005年翻1.25番,比同期全國均值快2.7個(gè)百分點(diǎn),三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由2005年的22.9∶37.9∶39.2調(diào)整為2010年的17.6:47.5:34.9,工業(yè)化率由2005年的1.4提高到2.3,已邁入工業(yè)化中期階段。據(jù)《廣西壯族自治區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年(2011―2015年)規(guī)劃綱要》,地區(qū)生產(chǎn)總值年均增長10%,力爭“十二五”期末翻一番,
3、結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展,工業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值比重提高5個(gè)百分點(diǎn)。當(dāng)前,廣西已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化、城市化快速推進(jìn),市場化、國際化全面提升的階段。在此背景下,探討能源消費(fèi)與各種影響因素之間的關(guān)系,分析主要影響因素,建立能源消費(fèi)需求預(yù)測模型,具有重要意義。
1 研究理論和方法
1.1 能源需求理論
能源消費(fèi)需求預(yù)測是基于一個(gè)國家或地區(qū)能源消費(fèi)的歷史與現(xiàn)狀,分析能源消費(fèi)與各種影響因素的關(guān)系,對(duì)未來能源需求趨勢做出估計(jì)和評(píng)價(jià)[1-4]。能源消費(fèi)需求量主要取決于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展[5]、人口增長[6]、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整[7]和效益改進(jìn)[8]等,只有深入分析各因素之間的內(nèi)在聯(lián)系,定量化
4、地挖掘出內(nèi)在規(guī)律,才能進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。該文建立的模型包含的影響因素有經(jīng)濟(jì)增長、人口增長、城市化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、效益改進(jìn)和能源結(jié)構(gòu)等。由于中國未正式公布能源價(jià)格數(shù)據(jù)[9],本研究將價(jià)格因素考慮在內(nèi)。
1.2 偏最小二乘法
國內(nèi)外能源需求的預(yù)測方法大致可分為數(shù)學(xué)模型法、投入產(chǎn)出法、類比法和部門分析法[10]。其中,能源需求預(yù)測的數(shù)學(xué)模型法大致可分為趨勢外推法[11]、灰色預(yù)測法[12]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[13]和回歸分析法[14]等。趨勢外推法通過對(duì)自身歷史數(shù)據(jù)的挖掘?qū)δ茉葱枨筮M(jìn)行預(yù)測,缺點(diǎn)是忽略了太多相關(guān)信息。灰色預(yù)測法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法具有非線性處理能力強(qiáng)、自學(xué)能力強(qiáng)
5、等優(yōu)點(diǎn),但是不具備機(jī)理性。相關(guān)分析法能夠挖掘出能源需求與影響因子之間的關(guān)系,具備實(shí)用性和機(jī)理性,但容易共線影響。偏最小二乘回歸(Partial Least-Squares Regression,簡稱PLS)集中了主成分分析、相關(guān)分析和多元線性回歸分析方法的優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)多對(duì)多線性回歸建模。該文將PLS應(yīng)用于能源需求預(yù)測。
1.3 變量與數(shù)據(jù)來源
該文數(shù)據(jù)全部源自1990―2010年廣西統(tǒng)計(jì)年鑒。將煤炭消費(fèi)量Y1、石油消費(fèi)量Y2和水電消費(fèi)量Y3作為因變量,分別代表能源消費(fèi)需求;將國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)X1(萬元)、戶籍人口X2(萬人)、非農(nóng)業(yè)人口比例X3(%)、工業(yè)在國民
6、經(jīng)濟(jì)中的比重X4(%)、單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗X5(萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值消耗的萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤)、煤消費(fèi)比重X6(%)、石油消費(fèi)比重X7(%)和水電消費(fèi)比重X8(%)作為自變量,分別代表經(jīng)濟(jì)增長、人口、城市化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、效益改進(jìn)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。人口變量取公安戶籍統(tǒng)計(jì)數(shù),2010年的戶籍人口數(shù)根據(jù)1991―2009年的數(shù)據(jù)推算。
2 結(jié)果與討論
2.1 PLS結(jié)果
該文在Matlab7.0軟件平臺(tái)上進(jìn)行PLS建模和分析。交叉驗(yàn)證結(jié)果表明,當(dāng)取5個(gè)偏最小二乘因子時(shí),得到的預(yù)測殘差平方和的均方差最小,其值為-0.8446。偏最小二乘回歸方程的參數(shù)估計(jì)見表1。該文還對(duì)模型的
7、精度進(jìn)行了驗(yàn)證,3個(gè)模型模擬值和實(shí)際值的相關(guān)系數(shù)以及平均相對(duì)誤差見表2。從表2可知,3個(gè)模型預(yù)測值和實(shí)際值的相關(guān)系數(shù)在0.98以上,平均相對(duì)誤差都在8%以內(nèi),精度可以滿足預(yù)測要求。
2.2 廣西能源消費(fèi)的影響因素
標(biāo)準(zhǔn)化偏回歸系數(shù)反映了各影響因素跟煤炭、石油和水電消費(fèi)的相互關(guān)系以及影響大小。對(duì)于煤炭消費(fèi)量,國內(nèi)生產(chǎn)總值、非農(nóng)業(yè)人口比例和煤消費(fèi)比重的系數(shù)比較大,說明煤炭消費(fèi)量主要取決于經(jīng)濟(jì)增長、城市化水平和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu);單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗則跟煤炭消費(fèi)量負(fù)相關(guān),說明效益改進(jìn)則有利于減少煤炭消費(fèi)量。對(duì)于石油消費(fèi)量,國內(nèi)生產(chǎn)總值、戶籍人口、石油消費(fèi)比重和煤炭消費(fèi)比重的系數(shù)比較
8、大,說明石油消費(fèi)量主要取決于經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長、人口增長和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。對(duì)于水電消費(fèi)量,國內(nèi)生產(chǎn)總值、戶籍人口、水電消費(fèi)比重和煤炭消費(fèi)比重的系數(shù)比較大,說明水電消費(fèi)量主要取決于經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長、人口增長和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu);工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的比重跟水電消費(fèi)量呈很弱的負(fù)相關(guān),原因是廣西工業(yè)能源消費(fèi)以煤炭為主,水電能源的影響相對(duì)小。
雖然三大能源消費(fèi)量的影響因素有所區(qū)別,但是共同主要影響因素都是經(jīng)濟(jì)增長和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。
2.3 廣西能源消費(fèi)預(yù)測
《廣西壯族自治區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年(2011―2015年)規(guī)劃綱要》提出,“十二五”期末國民生產(chǎn)總值翻一番,工業(yè)增加值占地
9、區(qū)生產(chǎn)總值比重提高5個(gè)百分點(diǎn),城鎮(zhèn)化率提高9.4個(gè)百分點(diǎn);國家“十二五”規(guī)劃綱要草案提出,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低16%。對(duì)2015年的變量進(jìn)行估算,結(jié)果見表3。將表3中各變量代人表1中的3個(gè)原始變量回歸方程,得到2015年廣西煤炭、石油和水電消費(fèi)量的預(yù)測值,分別為6973、2056和2294萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。以2010年廣西煤炭、石油和水電消費(fèi)量的實(shí)際消費(fèi)量分別為4264、1315和1520萬t標(biāo)準(zhǔn)煤為基準(zhǔn),2015年廣西三大能源需求量分別增加2709、741和774萬t。
3 結(jié)語
煤炭消費(fèi)量主要取決于經(jīng)濟(jì)增長、城市化水平和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),效益改進(jìn)則有利于減少煤炭消費(fèi)量
10、;石油消費(fèi)量主要取決于經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長、人口增長和能源結(jié)構(gòu);水電消費(fèi)量主要取決于經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長、人口增長和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu);三大能源消費(fèi)量的共同主要影響因素是經(jīng)濟(jì)增長和能源結(jié)構(gòu)。利用模型預(yù)測得到2015年廣西煤炭、石油和水電消費(fèi)量的預(yù)測值,分別為6973、2056和2294萬t標(biāo)準(zhǔn)煤,按照2010年的實(shí)際消費(fèi)量,2015年廣西三大能源需求量分別增加2709、741和774萬t。“十二五”期間,廣西的經(jīng)濟(jì)增長、城市化都將以較快的速度發(fā)展,能源缺口壓力巨大。需要通過價(jià)格和政策手段調(diào)整能源結(jié)構(gòu),大力發(fā)展可再生能源,促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步,提高能源
效益。
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