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我国能源消费总量预测建模分析

作　者: 张志启
导　师: 宋宇辰
学　校: 内蒙古科技大学
专　业: 采矿工程
关键词: 能源消费 ARIMA模型趋势外推预测 GM(1,1)模型组合预测
分类号: F224
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

矿业是我国国民经济的基础产业，进入21世纪以来，我国陆续出现“油荒”、“煤荒”等能源供应短缺现象。据相关数据显示，因为能源短缺所引起的国民经济损失，约为能源本身价值的20-60倍。“十二五”期间我国能源需求已经成为重点关注的问题。论文根据我国能源消费现状，以能源需求相关理论和分析方法为依据，以我国能源消费总量作为研究对象，以我国1978-2010年能源消费总量的数据为基础，进行建模分析并对我国“十二五”期间的能源消费总量进行预测。论文首先运用ARIMA模型对我国能源消费总量时间序列进行建模分析，得出ARIMA(1,2,1)模型通过了模型的适应性检验而且整体拟合精度较高，运用该模型对我国“十二五”期间能源消费总量进行预测。其次，运用趋势外推中的二次曲线、对数曲线、三次曲线、指数曲线四种曲线模型对我国能源消费总量进行建模分析，结果显示三次曲线模型的拟合效果是最好的，接着运用三次曲线模型对我国“十二五”期间能源消费总量进行预测。然后，运用灰色预测中的GM(1,1)模型对我国能源消费总量进行建模分析，利用通过检验的GM(1,1)模型对我国“十二五”期间的能源消费总量进行预测。最后，以上述三种单一模型为基础，运用组合方法中的等权组合和标准差法组合对三种单一模型进行不同的组合，进而对我国“十二五”期间能源消费总量进行预测。通过对各种预测模型得出的2011年预测值与国家公布的数据进行对比，得出运用组合模型的预测结果比单一模型好，而且运用标准差法组合模型又比等权组合模型预测的结果好。最后，根据以上分析得出结论，提出我国能源应该加快推进非化石能源的发展、不断提高能源的利用效率、实施“走出去”战略等建议。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-21
  1.1 研究的目的和意义  10-12
    1.1.1 研究的目的  10-12
    1.1.2 研究的意义  12
  1.2 国内外研究现状  12-16
    1.2.1 能源需求理论研究现状  12-13
    1.2.2 能源需求分析方法研究现状  13-16
  1.3 我国能源消费现状  16-19
    1.3.1 我国能源的消费特点  16-17
    1.3.2 我国能源消费总量及其结构  17-19
  1.4 论文主要内容  19-21
2 我国能源消费总量的 ARIMA 模型建模  21-33
  2.1 ARIMA 模型的概述  21-22
    2.1.1 时间序列模型  21
    2.1.2 ARlMA 模型及其基本思想  21
    2.1.3 ARIMA 模型预测的基本程序  21-22
    2.1.4 ARIMA 模型分析软件  22
  2.2 ARIMA 模型建模分析  22-28
    2.2.1 数据选取  22-23
    2.2.2 数据分析  23-25
    2.2.3 模式识别  25-27
    2.2.4 模型定阶  27-28
    2.2.5 参数估计  28
  2.3 ARIMA 模型预测分析  28-32
    2.3.1 模型的适应性检验  28-29
    2.3.2 模型的拟合  29-31
    2.3.3 模型的预测  31-32
  2.4 小结  32-33
3 我国能源消费总量的趋势外推模型建模  33-46
  3.1 趋势外推法的概述  33-34
    3.1.1 趋势外推法的基本理论  33
    3.1.2 趋势外推法的原理  33-34
    3.1.3 趋势曲线模型的识别与选择  34
    3.1.4 曲线估计及其步骤  34
  3.2 趋势外推模型建模分析  34-42
    3.2.1 二次曲线模型建模分析  35-37
    3.2.2 对数曲线模型建模分析  37-39
    3.2.3 三次曲线模型建模分析  39-40
    3.2.4 指数曲线模型建模分析  40-42
  3.3 趋势外推模型预测分析  42-44
    3.3.1 趋势外推模型的检验与选择  42
    3.3.2 三次曲线模型拟合  42-43
    3.3.3 三次曲线模型预测  43-44
  3.4 小结  44-46
4 我国能源消费总量的 GM(1,1)模型建模  46-59
  4.1 GM(1,1)模型概述  46-50
    4.1.1 GM(1,1)模型原理  46
    4.1.2 GM(1,1)模型建模技术的发展  46-47
    4.1.3 GM(1,1)模型的预测步骤  47-48
    4.1.4 GM(1,1)模型的检验方法  48-50
  4.2 GM(1,1)建模分析  50-54
    4.2.1 数据选取及其构建  50-51
    4.2.2 创建新数据列和参数  51-52
    4.2.3 模型参数计算  52-53
    4.2.4 模型方程解的计算  53-54
    4.2.5 预测值计算  54
  4.3 GM(1,1)模型预测分析  54-58
    4.3.1 模型的检验  54-55
    4.3.2 模型的拟合  55-56
    4.3.3 模型的预测  56-58
  4.4 小结  58-59
5 我国能源消费总量的组合模型建模  59-77
  5.1 组合模型概述  59-62
    5.1.1 组合模型定义  59
    5.1.2 组合预测的基本思想  59
    5.1.3 组合预测的优点  59-60
    5.1.4 组合预测的方法  60-62
  5.2 等权组合预测建模分析  62-69
    5.2.1 三种单一模型组合  62-64
    5.2.2 ARIMA 模型与三次曲线模型组合  64-66
    5.2.3 ARIMA 模型与 GM(1,1)模型组合  66-68
    5.2.4 三次曲线模型与 GM(1,1)模型组合  68-69
  5.3 标准差法组合预测建模分析  69-75
    5.3.1 三种单一模型组合  69-71
    5.3.2 ARIMA 模型与三次曲线模型组合  71-72
    5.3.3 ARIMA 模型与 GM(1,1)模型组合  72-74
    5.3.4 三次曲线模型与 GM(1,1)模型组合  74-75
  5.4 小结  75-77
结论  77-79
参考文献  79-82
在学研究成果  82-83
致谢  83

我国能源消费总量预测建模分析

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