基于子分析与新陈代谢GM的中国能源安全评价

1、基于组合模型的中国能源安全评价与预警 引言指标体系设计3预警结论因子分析法目录新陈代谢规模（1，1）第1节 引言摘要1（1）伴随着我国经济的快速发展，能源需求量不断攀升，我国能源安全问题日益突出。摘要2（2）本文将能源、环境和经济纳入一个系统并选取指标，对我国1986-2010年能源安全状况进行因子分析，结果表明能源自身、环境、和经济依次是影响我国能源安全的重要因素。 摘要3（3）其次，将统计学中3法则首次用于确定能源安全预警等级，结果表明2005-2010年我国能源安全状况处于“值得关注”预警等级。 摘要4（4）最后，采用新陈代谢灰色预测模型对我国2011-2013年的能源安全综合得分进行预

2、测，预测值表明如果按照现在的趋势发展下去而不采取预警措施的话，那么未来3年我国能源安全状况不容乐观。 摘要5（5）因此，本文得出的结论是我国需要从能源供需安全、能源生态安全和能源经济依赖安全三方面，尤其是能源供需方面，采取防范措施以改善未来我国能源安全状况。摘要关键词能源安全；评价模型；因子分析法；3 ；新陈代谢灰色预测模型 。引言基于前人研究国外学者对我国能源安全问题的关注国外学者对我国能源安全问题的关注国内学者对我国能源安全问题的关注国内学者对我国能源安全问题的关注将能源、环境和经济纳入一个系统，对将能源、环境和经济纳入一个系统，对1986-2010年我国能源安全状况进行因子分析；年我国能

3、源安全状况进行因子分析；结合统计学的结合统计学的3法则划定能源安全预警区间和预警等级；法则划定能源安全预警区间和预警等级；最后采用新陈代谢灰色预测模型对我国未来最后采用新陈代谢灰色预测模型对我国未来3年的能源安全综合得分进行预测，提出建议。年的能源安全综合得分进行预测，提出建议。第2节 指标体系设计系统系统 指标指标计算方法计算方法 性质性质能源供需能源供需子系统子系统能源生产量能源生产量能源消费量能源消费量石油生产量石油生产量石油消费量石油消费量能源加工转换效率能源加工转换效率中国能源统计年鉴直接获得中国能源统计年鉴直接获得同上同上同上同上同上同上同上同上 正向正向 反向反向 正向正向 反向

4、反向 正向正向能源环境能源环境子系统子系统工业废水排放强度工业废水排放强度工业固体废物排放强工业固体废物排放强度度工业废气排放强度工业废气排放强度工业废水排放量工业废水排放量/万元万元gdp工业固体废物排放量工业固体废物排放量/万元万元gdp工业废气排放量工业废气排放量/万元万元gdp反向反向反向反向反向反向能源经济能源经济子系统子系统能源消费弹性系数能源消费弹性系数石油消费弹性系数石油消费弹性系数能源消费增长率能源消费增长率/国民经济增长率国民经济增长率石油消费增长率石油消费增长率/国民经济增长率国民经济增长率反向反向反向反向第3节 因子分析法正向指标负向化：正向指标负向化：u石油生产量u能

5、源生产量u能源加工转换效率因子分析 因子适宜性检验：因子适宜性检验： ukmo值为0.710 u球型检验的显著概率为0.00结果得分越高，表示越不安全；适宜因子分析。f1能源生产量能源生产量能源消费量能源消费量石油消费量石油消费量石油生产量石油生产量能源加工转化效率能源加工转化效率 f2工业废水排放强度工业废水排放强度工业固体废物排放强度工业固体废物排放强度工业废气排放强度工业废气排放强度 f3能源消费弹性系数能源消费弹性系数石油消费弹性系数石油消费弹性系数 能源供需安全因子能源供需安全因子能源生态安全因子能源生态安全因子 能源经济依赖安全因子能源经济依赖安全因子 综合评价模型为综合评价模型为

6、 ：f= 1 f1 +2f2+3f3=0.63867f1+0.141164f2+0.11777f3年份年份f1f2f3ff排序排序预警等级预警等级1986-0.190753.086070.097240.32539基本安全基本安全1987-0.491662.08124-0.12663-0.03511基本安全基本安全1988-0.72491.392010.14163-0.2513基本安全基本安全1989-0.932570.780111.24641-0.33916基本安全基本安全1990-0.59240.92657-1.54708-0.4317基本安全基本安全1991-1.110620.057730

7、.32153-0.66320基本安全基本安全1992-1.03969-0.1457-0.38349-0.7324安全安全1993-0.96124-0.476710.07366-0.67321安全安全1994-0.90835-0.47875-1.03386-0.76925安全安全1995-0.40662-0.526530.26379-0.30314基本安全基本安全1996-0.4575-0.721780.48161-0.33715基本安全基本安全1997-0.52351-0.95324-0.66565-0.54719基本安全基本安全1998-0.59349-1.00729-1.50105-0.6

8、9822安全安全1999-0.87126-1.349030.37327-0.70323安全安全2000-0.5101-0.99498-0.35291-0.50818基本安全基本安全2001-0.04538-0.48868-0.84275-0.19712基本安全基本安全2002-0.04967-0.491581.154930.034910基本安全基本安全20030.34921-0.208111.692720.3938基本安全基本安全20040.559-0.390752.815120.63347基本安全基本安全20051.261280.06933-0.368660.77196值得关注值得关注200

9、61.27292-0.07817-0.022370.79935值得关注值得关注20071.47253-0.01533-0.598270.86784值得关注值得关注20081.752130.01992-1.112920.99083值得关注值得关注20091.866710.09043-0.704361.1222值得关注值得关注-2-1012341986198719881989199019911992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010年份f1f2f3f得分第4节 3预警 logo预警原理预警

10、原理 “ ”是用来衡量一个总数里标准误差的统计单位是用来衡量一个总数里标准误差的统计单位3 就是指每百万次操作中有就是指每百万次操作中有66800次误差。次误差。培育与提高培育与提高预警等级预警等级很安全很安全安全安全基本安全基本安全值得关注值得关注危险危险区间区间（- ， 2 ）（ 2 ， - ）（ - ， + ）（ + ， + 2 ）（ + 2 ，+ ）预警区间预警区间（- ，-1.33）（-1.33，-0.665）（-0.665，0.665）（0.665，1.33）（1.33，+ ）第5节 新陈代谢gm（1，1）灰色预测模型原理灰色预测模型原理新陈代谢灰色预测模型新陈代谢灰色预测模型灰色

11、模型灰色模型（grey method）是通过少量的、不完全）是通过少量的、不完全的信息，对灰色系统建立数学模型并做出预测的一的信息，对灰色系统建立数学模型并做出预测的一种预测方法种预测方法 。灰色系统灰色系统指既含有已知信息又含有未知信息的系指既含有已知信息又含有未知信息的系统统 ；通过对原始数据进行一次累加生成新的数据序列，通过对原始数据进行一次累加生成新的数据序列，对累加生成序列建模，用灰色软件对模型求解可得对累加生成序列建模，用灰色软件对模型求解可得时间响应方程时间响应方程。 指指随着系统的发展，对随着系统的发展，对模型预测时采用的背景模型预测时采用的背景数据不断充新信息，同数据不断充新

12、信息，同时去掉陈旧信息。时去掉陈旧信息。通过对背景数据不断进通过对背景数据不断进行新陈代谢，能够取得行新陈代谢，能够取得更好预测效果。更好预测效果。爱尔兰爱尔兰意大意大预测精度等级预测精度等级小误差概率小误差概率p后验差比值后验差比值c好好0.950.800.701通过将能源、环境和经济纳入一个系统并选取指标进行通过将能源、环境和经济纳入一个系统并选取指标进行因子分析因子分析，可，可知能源供需安全因子是影响我国能源安全状况的知能源供需安全因子是影响我国能源安全状况的首要因素首要因素，能源生态，能源生态安全因子和能源经济依赖安全因子依次是第安全因子和能源经济依赖安全因子依次是第2、3位影响因素位

13、影响因素。通过通过新陈代谢灰色新陈代谢灰色gm（1，1）预测模型）预测模型可知如果任由我国能源安全可知如果任由我国能源安全现状继续发展下去，那么现状继续发展下去，那么2011-2013年我国能源安全状况年我国能源安全状况不容乐观不容乐观。因此因此，我国需要从能源供需安全、能源生态安全和能源经济依赖安全，我国需要从能源供需安全、能源生态安全和能源经济依赖安全三方面，尤其三方面，尤其是能源供需方面下功夫，以改善未来我国能源安全状况。是能源供需方面下功夫，以改善未来我国能源安全状况。 结论：结论：2本文将能源、环境和经济纳入一个系统并运用因子分析法建立我国能源安全本文将能源、环境和经济纳入一个系统并运用因子分析法建立我国能源安全评价模型，评价模型，使用新陈代谢灰色预测模型使用新陈代谢灰色预测模型对因子分析法得出的能源安全综合得分进对因子分析法得出的能源安全综合得分进行预测，并将统计学中的行预测，并将统计学中的3 法则首次法则首次用于划分能源安全预警区间。用于划分能源安全预警区间。综合运用这综合运用这3种方法种方法对我国对我国1986-2010年及未来年及未来3年（年（2011-2013年）能源安全年）能源安全状况